高速公路供配電設備的預防性維護

陳信成 曾小戰(zhàn)

摘要：本文以溫州繞城高速公路供配電設備運行狀況為例，分析了影響供配電設備運行的主要因素，提出供配電設備預防性維護的重要舉措。

關鍵詞：高速公路；供配電設備；預防性維護

1溫州繞城高速公路供配電設備運行狀況

溫州繞城高速公路北線起于鹿城區(qū)仰義鄉(xiāng)前京村，與金麗溫高速公路、甬臺溫高速公路相接，全長為26.602km。各路段配備的供配電設備啟用時間略早于相應的通車時間，主要包括：高壓柜、變壓器、低壓柜、外場配電箱、柴油發(fā)電機、UPS等。設置供配電系統(tǒng)的目的在于確保用電的安全、合理和可靠，滿足管理、生產(chǎn)、生活需要，確保高速公路安全、通暢、經(jīng)濟、快速和舒適等綜合效益最大限度地發(fā)揮。供配電設備自身的穩(wěn)定性、可靠性對高速公路機電設備安全可靠運行的關聯(lián)緊密。

①變壓器、高低壓開關柜：沒有出現(xiàn)大故障。

②外場配電箱、外場設備安裝緊固件、緊急電話的金屬外殼易生銹，尤其是溫州近海邊，咸濕氣候?qū)υO備外殼影響較大，7-8年即腐蝕嚴重。

③柴油發(fā)電機：性能穩(wěn)定，其中一臺調(diào)速板發(fā)生偶發(fā)性故障。

④UPS：性能較穩(wěn)定，電池按3年批量更換。由于當初沒配裝空調(diào)，部分UPS電池積塵多、環(huán)境溫度高、故障較多。

⑤隧道供配電設備：防雷接地每年檢測，仍發(fā)生多起設備受到雷擊損壞事故。

2影響供配電設備運行的因素分析

發(fā)現(xiàn)以下情況，在預防性維護時就應予以整改。

（1）設計、生產(chǎn)過程中形成的缺陷。如機柜不符合IP標準，使用于鹽霧較重和炎熱高溫地區(qū)，經(jīng)日曬雨淋和風沙打磨，外殼腐蝕生銹，IP等級下降。

（2）設備使用環(huán)境因素造成的損害

①溫度。過高或過低的溫度使設備運行不穩(wěn)定，加速設備老化。

②濕度。環(huán)境濕度大，電子設備絕緣性能下降，工作不正常。

③鹽霧水汽。鹽霧和潮氣對設備的腐蝕性強，減少設備和外場金屬構件、設施的壽命。外殼被腐蝕，箱體內(nèi)部元器件因漏水短路。

④振動。振動易使電路接觸不良。

⑤粉塵。設備靜電將粉塵吸附在元器件上，影響設備穩(wěn)定性和可靠性。

⑥煙塵和油污。造成斷電觸點污染、電阻和火花增大，使設備續(xù)斷電功能受嚴重影響。

⑦鼠害。老鼠鉆入電纜井，做巢穴導致設備短路損壞、咬斷電纜。

（3）雷電災害造成的損害

雷電產(chǎn)生的雷電流是重要破壞源，分直接雷擊、感應雷擊和由架空線引導的侵入雷。直擊雷即雷電直接擊中建筑物或防雷裝置所引起的電磁、熱和機械效應，最大危害是建筑物損壞、人員傷亡；侵入雷即為引入建筑物的線纜在遭受直擊雷或感應雷，在線纜上產(chǎn)生高電壓，傳導到室內(nèi)損壞設備或人員，危害較大；感應雷指雷電在放電過程中，在附近建筑物或金屬導體上產(chǎn)生的電磁感應或靜電感應，在線纜上產(chǎn)生感應電動勢，危及與其連接的電氣設備；反擊雷指電能量沿著建筑物引下線泄放過程中，由于接地電阻存在，在引下線上產(chǎn)生高電位，當能量達到擊穿強度時，對附近設施進行放電。雷電災害直接造成高速公路的供配電設備損壞

（4）防雷接地安裝不規(guī)范影響

①供配電房相關的電纜、線纜管道、線纜金屬橋架屏蔽接地和防雷接地是削弱和減少雷電電磁波干擾有效途徑。采用帶屏蔽層的電纜，線路兩端屏蔽接地處理應完好；電纜進出建筑物分界處的屏蔽層接地應完好。

②電源電涌保護器是綜合防雷體系的有效環(huán)節(jié)，電涌保護器限制沿進線侵入的雷電過電壓，限制地電位升高引起的反擊雷和雷電電磁場感應出的過電壓。

（5）維護不當影響設備的運行

①不按照供配電設備養(yǎng)護規(guī)范維修

②供配電設備養(yǎng)護管理存在的疏漏

③供配電設備養(yǎng)護檢查需要遵循的方法

3供配電設備預防性維護

高速公路供配電系統(tǒng)包含變電和配電兩部分。變電通常在各收費站、隧道口建設有高壓變低壓的變電設施以及配備各種配電箱、高低壓柜。配電則須沿線布設電纜管道及相應規(guī)格的電力電纜和控制電纜。在充分考慮用電設備的工作特點和對供電質(zhì)量指標的要求，設計安全、可靠、靈活、經(jīng)濟的供配電系統(tǒng)，對保證正常運營、節(jié)約電能、提高經(jīng)濟效益有重要意義；變電設備的正常運行與維護是保證安全可靠供電關鍵。對配電裝置進行定期預防性維護，及時發(fā)現(xiàn)運行中出現(xiàn)的設備缺陷、隱患或故障，并采取相應措施及早予以消除至關重要。

3.1預防性維護的巡視頻率與巡視路線

變配電所，應每日巡視l到2次；雷暴雨、雨夾雪及濃霧天氣時，應對室外裝置進行特殊巡視；變配電設備出現(xiàn)異常或發(fā)生事故后，要進行特殊巡視。根據(jù)室內(nèi)外變配電設備布局，應巡視到全部設備。

3.2常用的巡視檢查方法

目測：觀察尋找設備可見部位的出現(xiàn)異常現(xiàn)象。

耳聽：變電所一、二次電磁式設備（如變壓器、互感器、繼電器、接觸器等），正常運行時線圈鐵心會發(fā)出均勻節(jié)律和一定響度的嗡嗡聲。故障時會夾著噪聲，甚至有噼啪放電聲，比較判斷設備故障的發(fā)生和性質(zhì)。

鼻嗅：電氣設備絕緣材料一旦過熱會產(chǎn)生異味。巡查中嗅到異味時，應仔細觀察，發(fā)現(xiàn)過熱的設備與部位，查明原因。

手觸：對不帶電且外殼可靠接地的設備，可用手觸法檢查其溫度或溫升；二次設備出現(xiàn)發(fā)熱或振動時，也可用手觸法進行檢查。

3.3變壓器的巡視檢查

檢查儲油柜及充油套管內(nèi)油位、油色是否正常。一般油浸式自冷變壓器上層油溫應在85℃以下，變壓器的溫升不超過規(guī)定值。

變壓器正常運行時，一般有均勻嗡嗡電磁聲，如內(nèi)部有噼啪放電聲，則可能是繞組絕緣有擊穿現(xiàn)象。如出現(xiàn)不均勻電磁聲，可能是鐵心穿心螺栓或螺母松動。出現(xiàn)異常而無法處理時，要向有關部門及時報告，視要求更換。

變壓器主、附設備應無漏油或滲油現(xiàn)象，視要求更換。

3.4開關的巡視檢查

開關本體良好，三相觸頭在合匝時沒有錯位等情況，視要求更換。

開關觸頭平整光滑，無臟污銹蝕變形。動靜觸頭接觸良好；無因接觸不良引起過熱發(fā)紅或局部放電現(xiàn)象；視要求更換。

開關的支持絕緣子應清潔完好。

3.5母線及電纜的巡檢

多股軟母線有無斷股，硬母排有否變形；設備線卡及金屬件是否牢固，連接處有無發(fā)熱或伸縮現(xiàn)象；絕緣子是否清潔完好，有無放電痕跡。

電纜頭是否有滲漏油、發(fā)熱熔化、放電等現(xiàn)象。電纜外皮有無損傷，接地是否良好，視要求更換。

3.6二次系統(tǒng)及輔助設備的巡視檢查

粗體交流母線電壓允許在220～230V間變動，保持在220V為宜。電壓過高會造成設備損壞，過低會使保護及自動裝置啟動或降低其動作靈敏度。

配電柜上表針、信號燈具、閃光裝置應良好，各操作把手操作無卡阻，刀閘觸頭接觸良好，視要求更換。

3.7繼電保護、自動裝置的巡查

查表針是否完好；監(jiān)視燈、指示燈是否正確，光字牌燈泡是否完好，試驗警鈴、蜂鳴器是否良好，保護動作后繼電器是否掉牌。

若斷路器自動跳閘，要檢查保護動作情況，并查明原因，視要求更換。

3.8防雷設備的巡檢：

避雷針、避雷器的引線接頭是否牢固，有無斷股現(xiàn)象，焊接點是否脫落；瓷套是否清潔；避雷器的放電指示器動作是否正確；

各防雷設備的接地線是否牢固可靠。

3.9防雷接地的巡檢與維護

每年在雷雨季節(jié)到來之前，應進行一次全面檢測。

日常性維護應在每次雷擊后進行。在雷電活動強烈地區(qū)，對防雷裝置應隨時檢查。

檢測外部防雷裝置的電氣連續(xù)性，若發(fā)現(xiàn)有脫焊、松動和銹蝕等，應進行相應處理。

檢查避雷針、避雷帶（網(wǎng)、線）、桿塔和引下線的腐蝕情況及機械損傷，包括由雷擊放電所造成的損傷情況。有損傷應及時修復；當銹蝕部位超過截面三分之一時，應更換。

測試接地裝置的接地電阻值，若測試值大于規(guī)定值，應檢查接地裝置和土壤條件，采取有效的整改措施。

檢測內(nèi)部防雷裝置和設備（金屬外殼、機架）等電位連接的電氣連續(xù)性，若發(fā)現(xiàn)連接處松動或斷路，應及時修復。

檢查電涌保護器的運行情況：有無接觸不良、漏電流是否過大、發(fā)熱、絕緣是否良好、積塵是否過多等，出現(xiàn)故障，應及時排除。視要求更換。