電力系統運行中的故障分析及其排除方法探討

梁 默

（國網湖南省電力公司保靖縣供電分公司，湖南 保靖 416500）

電力系統運行中的故障分析及其排除方法探討

梁 默

（國網湖南省電力公司保靖縣供電分公司，湖南 保靖 416500）

隨著社會經濟發展水平的提高，人們的電力資源需求量逐步增大，對電力系統的運轉要求也日益嚴格。安全始終是我國電力系統發展的重要決定因素，只有系統各組成部分都能安全運行，才能促成整個電力系統運行的安全和穩定。文章對電力系統運行中的故障分析及其排除方法進行了探討。

電力系統；電力故障；變電運行；繼電保護；電線電纜

隨著我國電力事業的蓬勃發展，電力生產的規模越來越大，其系統運行中出現了不少問題，變電運行故障、繼電保護故障、電線電纜等方面的故障就是影響電力系統有效運行的主要問題。系統故障不僅影響著電力企業的發展進步水平，也妨礙了用電安全，對我國的電力事業良好運轉造成危害。本文分別對幾大主要故障的類型和排除方法進行分析，并提出建設性的改善意見，以期對我國電力系統的完善和改進工作提供借鑒和參考。

1 變電運行中的主要故障和排除方法

變電運行是否正常關乎整個電力系統的安全和穩定，但由于設備數量多且運行復雜，導致了變電故障的頻繁發生，也給設備的維修養護工作造成了困難，及時排除故障可以保障電力系統的安全運行。

1.1 直流系統的接地故障

直流系統的接地故障是電力系統在運行中最容易遇見的故障類型，該故障多是由二次線磨損、絕緣老化、雨水侵入等原因造成直流極性端的對地絕緣性能降低而引發的。

直流系統的接地故障一經產生，變電工作人員必須立即停止站內的二次回路、設備檢修等相關工作，并判明接地極性，再檢查系統的控制回路、信號回路、整流裝置等，及時排除故障。

對直流系統的接地故障進行查找，一般都是采用的拉路法。查找過程中，變電運行工作人員應該沉著冷靜，分清主次，根據先檢查信號照明后檢查操作保護的順序進行，并堅持先室外后室內的原則，依照程序，逐步縮小排查范圍，直至確定故障所在。如果故障排查涉及到調度所轄的設備，要先跟調度匯報，經當班的調度員同意后方可開展工作。

另外，在查找故障時，如果有取下熔斷器的必要，要嚴格按先拔正極熔斷器，再拔負極熔斷器這一順序進行，恢復順序則恰恰相反。這樣做能夠防止寄生回路的影響，避免誤動保護裝置而造成停電范圍的擴大。

1.2 電容器的故障

最常見的電容器故障就是外殼溫度過高、膨脹、漏油以及聲音異常等現象。

一旦出現電容器故障，變電運行工作人員應該立即向調度匯報，申請檢修，并根據電容器故障情況制定專門措施進行處理。如遇有電容器的爆炸著火情況，工作人員應該使用干粉滅火器消滅火源，如果電容器的油流出造成火勢蔓延，就應該用干燥的土和砂壓蓋油火；如果電容器熔斷器的熔絲熔斷了，變電工作人員對整組電容器放電后，應該先檢查電容器的外觀是否完好達標，當確保所有故障都被排除了，方可更換型號、規格等都相匹配的熔斷器進行重新送電，未查明故障原因前，不允許投入運行之中。

1.3 儀用互感器的故障

變電運行過程中出現的儀用互感器的故障主要有電壓和電流互感器故障這兩類。

電壓互感器的故障類型比較多，主要包括：互感器的熔斷器接連熔斷兩次，內部有放電情況，外殼與引線之間有電火花、外殼冒煙、漏油等情況。電壓互感器一旦出現故障應立即停電進行檢查，排除隱患。

電流互感器運行中出現最多的故障情形是：電流互感器漏油、開路、過熱、互感器內部冒煙等。電流互感器出現開路時，應使用絕緣工具對二次回路做短接，當涉及到母差保護或主變差動時，應申請退出保護裝置的運行。

電壓互感器與電流互感器都是構成電力系統的設備基礎，一旦發生故障將會對電力系統的正常運行造成重大影響，必須加強這兩種設備的監督巡視工作。

2 繼電保護系統的主要故障和處理辦法

電力系統故障時，繼電保護系統能夠及時、準確地檢測出故障原因，判斷問題出現點，并經過自身的系統向維護人員釋放信號，這一系列的工作為快速處理系統故障提供了良好的條件。電力系統結構復雜，系統的繼電保護故障種類也很多，只有處理好繼電系統故障，才能很好地保證電力系統正常運行。

2.1 電流互感器飽和故障

電流互感器飽和的故障對電力系統的繼電保護影響很大。隨著配電系統的設備終端的負荷不斷加大，一旦發生短路，短路電流就很大。如果是在系統靠近終端設備區域發生短路，短路電流有可能達到或是接近電流互感器的單次額定電流的上百倍。線路短路時，因為電流互感器電流呈現飽和狀體，而再次感應電流很小，甚至接近于零，將導致定時的限過流的保護裝置不能展開動作。出口線的過流保護拒絕動作而導致配電所的進口線產生保護動作，將會使配電系統產生斷電情況。

2.2 開關保護設備選擇不當

正確選擇開關保護設備是一項非常重要的工作，現在有很多配電都在高負荷的密集地區建立開關站，也就是采用了“變電所”到“開關站”再到“配電變壓器”的供電、輸電模式。事實上，在尚未實現繼電保護的自動化的開關站里，我們應該多用負荷開關或與其相接合的繼電器設備作開關保護設備。

2.3 常見的繼電保護故障處理辦法

2.3.1 短接法。所謂短接法，就是用短接線把繼電保護中涉及到的某一段回路連接起來，從而準確地判斷故障發生的位置以及故障的位置是否位于短接處。

采用短接法能夠有效減小故障擴散，對故障采取簡化的處理。比如：當線路開關處在分閘狀態，用于控制回路的指示燈卻不亮，如圖1所示：

圖1

該圖的接線里，KTP指的是發生跳閘的繼電器，KB指的是防跳閉鎖的繼電器，GN是開關指示燈，KK是轉換開關，1、2分別為正、負電源。運用短接法能夠準確地判斷故障位置，但該方法適用范圍有一定局限，只適合解決回路開放、電磁鎖屏等的故障。

2.3.2 直接法。直接法主要用于處理繼電保護的故障中那些儀器檢查不到的盲點。比如，當高功率開關發生拒合故障，在發出操作的命令之后，跳閘線圈還能夠正常工作，就證明回路還處在正常狀態，故障是在系統的內部。當一條110kV的線路發生故障時，就可以利用該方法檢查各個元件是否在斷裂情況。

如果發出了操作命令，跳閘線圈或閘接觸器仍然能夠動作，就說明故障點發生于內部。此時如果發現繼電器的內部有明顯發黃或者是發出明顯的焦味的元件就能夠迅速判斷故障點所在。

2.3.3 參照法。通過將正常設備與非正常設備的技術參數進行對比，找到不正常設備故障所在，該方法主要用在定值校驗和檢查接線錯誤中的故障。當進行設備更換和改造后的二次接線不能恢復正常時，可以參照同一類設備進行接線。繼電器的定值校驗中，如果發現某一繼電器的測試值同整定值相出入較大，不應輕易對該繼電器的特性做判斷，而應當對繼電器的刻度值進行調整，可采用同一表計對其他相同回路的同類繼電器進行測量比較。

3 電線電纜的主要故障和解除措施

電線電纜是電力和信息等傳輸工作的重要媒介，關系著電力和信息等日常工作的運行。對電線電纜的維護是電力和信息系統得以正常運行的基礎條件。

電線電纜常見故障和解除措施見表1：

表1

在已經出現的電線電纜故障中：第一是外力破壞導致電線電纜的絕緣外皮受到損傷；第二是電線電纜在電力輸送過程中常常處在超負荷運行狀態，外部絕緣層容易被燒壞；第三是由于沒做好對電線和電纜產生熱量的快速散熱系統，過高的溫度極易導致外部絕緣層碳化；第四是因為長期工作，電線和電纜在電流產生熱量的影響下，導致絕緣體外面出現老化的現象；第五是有些電纜和電線存在設計不合理、粗細不達標等質量問題。針對故障問題：第一應該加強對電線電纜的監督和管理等工作；第二要設計科學合理的電線電纜傳輸線路；第三要縮減對電線電纜的檢查工作周期，以及時發現故障并維修；第四應該采用先進的技術手段，有效利用電線電纜在線監測系統。

4 結語

經濟的快速發展對電力系統運行的穩定性和安全性等方面都提出了更高的標準和要求。只有找準電力系統的短板所在，并提出有效的解決策略，才能切實地提高系統的運行能力，提高電力企業的競爭力和實力，促進我國供電事業的健康發展。對于電力系統故障首先要做好預防工作，降低故障出現的頻率。還要找準主要的故障類型，對變電運行故障、繼電保護系統故障、電力電纜故障等幾大系統故障進行深入分析和研究，制定切實可行的故障排除方案，保障電力系統安全運行，保證電力企業的發展和進步，更好地滿足人們的用電需求。

[1]焦建輝．電力生產運行中的故障分析與管理[J]．電子制作，2016，（22）.

[2]李坤．對電力生產運行中出現的故障分析[J]．中國新技術新品，2014，（21）.

[3]李方震．淺析電力系統變電運行中常見的故障類型及解決措施[J]．中國戰略新興產業，2017，（12）.

[4]孟蕊．淺談電力系統常見故障及對策[J]．中國石油和化工標準與質量，2012，（S1）.

[5]高堅．電力系統運行中的繼電保護故障處理探討[J]．通訊世界，2014，（20）.

[6]丁金鑫，付偉峰．電線電纜常見故障原因檢測及預防探討[J]．時代農機，2017，（2）.

[7]趙紅燕，王彥輝．電線電纜常見故障原因與預防措施[J]．科技展望，2016，（1）.

[8]魏慧新．電力生產運行中的故障分析與管理[J]．經營管理者，2013，（25）.

（責任編輯：秦遜玉）

TM712

1009-2374（2017）12-0251-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.128

梁默（1983-），女（土家族），湖南人，國網湖南省電力公司保靖縣供電分公司助理工程師，研究方向：電網調控運行與管理。

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