提高變電站電氣一次設備壽命的措施研究

陳澤欽

設備使用壽命指的是設備在標準使用和維護狀態下應有的使用年限。當前人們對于輸變電工程使用壽命有著非常嚴格要求，期望建設“一流電網”工程，確保電網工程建設質量，更好的促進行業的持續穩定發展。變電工程一次設備壽命與成本、技術以及經濟發展等因素密切相關，同時包含規劃設計、施工工藝、維護管理等各個方面。當前變電站電氣一次設備的實際使用時間與設備的使用壽命之間還有一定的差距，必須要明確一次設備使用壽命影響因素，制定針對性的措施和策略，提高變電站電氣一次設備使用壽命，本文就此展開了研究分析。

1 影響變電站電氣一次設備壽命的原因

1.1 自然災害因素

變電站設備使用過程中，受到各類自然災害因素干擾，非常容易導致變電站受到威脅和破壞，變電站使用壽命嚴重縮短。雖然變電站選址過程中充分考慮了周邊環境因素，但是在城鄉經濟快速發展過程中，變電站周邊環境不斷發生變化，會很大程度上降低變電站抵御自然災害的能力，最終降低使用壽命。

1.2 變電站建設與經濟發展以及負荷需求存在有不匹配情況

當前電網規劃有中期規劃和長期規劃兩種，在選擇主變壓器容量時，往往會綜合考慮變電站建設5～10年負荷情況，同時盡量滿足10～20年的負荷發展需要。當前我國國民經濟還處于工業化階段，經濟發展迅猛，負荷增長量非常快，很大程度上增加了負荷預測的難度。在變電站建設過程中，如果未對負荷增長以及地方調整等因素綜合分析考慮，將非常容易導致設備使用壽命和容量等與地方經濟發展不匹配，設備使用年限與額定年限存在較大距離時不得不更換處理，甚至需要重新建設變電站，變電站壽命受到嚴重影響和威脅。

1.3 設備自身方面原因

變電站電氣一次設備包含變壓器、電抗器、組合電器、開關柜等，這些設備受到制造工藝、運輸、維護管理等因素影響，設備會存在一定的質量問題，部分設備在未達到使用壽命前無法正常使用，進而對變電站使用壽命產生嚴重影響。

1.4 接地系統因素

變電站的接地系統在整個變電站投資建設中所占的比重相對較小，但是所產生的事故和危害非常大，如果變電站存在接地不良情況，將會對變電站設備的安全運行產生嚴重影響和威脅，甚至出現設備和電網方面事故。大量研究分析表明，接地裝置腐蝕屬于事故出現的一項主要因素，我國很多變電站在設備使用壽命達到前就開始花費大量資金對地網進行更換，因此，必須要重視接地系統對變電站電氣一次設備使用壽命的影響。

1.5 運行維護和管理因素

設備運行過程中容易受到多個方面因素影響發生老化，降低設備的絕緣水平和密閉性，同時設備外層油漆脫落等情況也會導致部件裸露，這些因素的出現都會影響到設備的安全運行和設備使用壽命，因此，必須要對設備管理工作有足夠重視，為變電站的安全運行打下良好基礎。

2 提高變電站一次設備使用壽命的技術措施

2.1 變電站規劃

一方面，做好區域電網飽和負荷目標網架研究，結合區域網架規劃，充分考慮電磁換環點以及短路電流限制等因素，在此技術上，提高變電站電氣設備選型合理性，保證所選的電氣設備各個參數滿足實際運行需要，避免電氣設備在使用壽命周期內因為無法滿足電網發展需要而退役。

另一方面，做好供電區域負荷預測等工作，變電站終期規模需要滿足供電負荷需求，同時做好遠期和近期關系的處理，實現經濟、合理布置，在運行維護方便情況下做好細致的分析論證，準確評價兩種容量主變壓器應用可行性。

2.2 變電站站址選擇

變電站站址盡量選擇經濟效益低土地，比如，荒地和劣地等，建設過程中需要做好對土石方量的控制，確保站址地質穩定，降低變電站運行過程中洪水、地震等因素影響。另外，站址的確定還需要考慮與附近設施互不影響，比如，飛機場、導航臺等。通過這些方式，提高變電站站址選擇合理性。

2.3 主要電氣設備選型

在電氣設備選型過程中，需要在綜合考慮地方規劃調整以及負荷增長等因素基礎上展開綜合性分析，按照遠近相結合原則，做好各項參數的計算分析，選擇性能參數優良以及技術成熟設備，在新技術和新設備選擇方面，需要堅持積極、謹慎的態度，保證所選擇的設備技術成熟，成本控制在合理限度。

2.4 提高一次設備材料質量

提高一次設備材料質量能夠為設備使用壽命的提高打下良好基礎，在一次設備制造材料方面，一種為金屬材料，一種為絕緣材料，其中金屬材料需要具備良好的防腐性能，在絕緣材料方面，需要有良好的抗老化能力。一次設備使用壽命一定意義上指的是絕緣材料壽命，固體絕緣材料使用過程中老化情況無法逆轉，尤其在使用過程中材料不斷老化，設備電氣強度和機械強度持續下降，也就是說，在進行絕緣材料選擇時，必須要保證其有良好機械特性和電絕緣性，在長時間運行過程中性能下降不是十分明顯。

2.5 選擇先進的產品設計方案和生產工藝

在變壓器類設備設計過程中，可采取換位導線制造低壓大電流線圈，實現普通導線間的完全換位，通過這種方式，實現對線圈渦流損耗以及環流損耗的高效控制。在密封元器件選擇方面，保證其設計優良，密封性良好，尤其重視密封部位精度控制，選擇雙面焊接工藝，能夠降低變壓器運行過程中泄露等情況發生率，更好的保證變壓器質量，發揮理想價值和作用，使其使用壽命得到延長。高壓組合電器設備制造廠家在產品加工制造過程中需要不斷對密封元件的制造工藝進行優化，保證元件有著良好的抗老化能力和密封性，在安裝過程中合理調整密封件位置，同時保證其能夠通過漏氣檢驗。

2.6 運輸過程中的防護措施

設備運輸過程中受到運輸條件等因素影響，在設備運輸過程中還需要做好各項防護措施，降低碰撞等情況發生率，尤其是主變運輸時，需要保證不出現嚴重失常和機械損傷，比如，嚴重傾斜等。

設備運行過程中所選擇的道路需要保證堅實，在主變壓器長時間停留過程中未出現沉降等。做好公路橫斷面坡度控制，保證路面有良好的平整性，在轉彎位置的寬度需要滿足拖車最小運行寬度。車輛盡量靠近公路中間行駛，在坡度相對較大或者存在旋轉彎道等位置需要降低行駛速度，避免主變壓器因為搖晃等出現翻倒。停車時可以用木楔卡住車輪。

2.7 選擇先進安裝工藝

在變電站中，電氣一次設備的安裝十分關鍵，其安裝質量對電網投入運行后的運行安全性和穩定性有重要影響。因此，在設備安裝過程中，應詳細按照安裝圖紙進行，同時保證各項安裝滿足安裝規范要求，與設備安裝安全技術標準內容相一致，保證這些標準規定得到有效落實。

2.8 做好一次設備狀態監測技術的應用

通過一次設備狀態監測技術，能夠及時發現設備運行過程中出現的早期故障征兆，將設備運行異常信息及時發送至變電站監控中心，達到提早報警目的，使操作人員及時發現設備存在的缺陷，提高檢修工作效率，在較短時間內快速完成故障的檢查和處理，最大限度避免設備故障后降低設備的使用壽命，起到延長設備使用壽命的目的。

2.9 提高接地系統壽命措施

在接地材料選擇方面，需要對土壤腐蝕情況有充分分析考慮，變電站如果建設在腐蝕嚴重區域，接地系統可以選擇銅材，不僅可靠性非常好，同時能夠滿足經濟合理性要求，避免選擇熱鍍鋅扁鋼等材料作為接地材料。如果變電站所處位置腐蝕不是很嚴重，可以選擇熱鍍鋅扁鋼接地，這種土壤電阻率高，鋼材有著散流特性好以及截面大的優點，可以取得非常好的接地效果。

3 結語

變電站電氣一次設備使用壽命的提高具有十分重要價值和作用，不僅可以維持變電站的持續穩定運行，同時還能夠使變電站供電質量和供電可靠性得到保證。當前變電站電氣一次設備使用壽命還存在較多的影響因素，可以從變電站規劃、變電站站址選擇、主要電氣設備選型、提高一次設備材料質量、選擇先進的產品設計方案和生產工藝、運輸過程中的防護措施、選擇先進安裝工藝、做好一次設備狀態監測技術的應用、提高接地系統壽命措施等方面出發綜合分析考慮，使變電站電氣一次設備使用壽命得到保證。