關于變電運行過程中常見故障的研究

周培輝

摘 要：為了使得變電設備安全可靠運行，本文對變電設備運行過程中常見故障進行分析，包括電壓互感器熔絲熔斷故障、線路故障、諧振故障、設備自身絕緣防護損壞故障、人身意外觸電故障、接線錯誤故障。按照類別不同，將這些故障劃分為非跳閘故障和跳閘故障。根據(jù)多年運維操作經(jīng)驗，結合變電運行理論知識，提出一些解決方案。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；常見故障；變電運行

變電保護控制系統(tǒng)是電力設備運行主要環(huán)節(jié)之一，該系統(tǒng)的控制效果決定著整個電力設備的工作效率。經(jīng)過大量測試表明，電力系統(tǒng)運行過程中，會發(fā)生不同類型故障，對電力設備的正常運行造成的影響較大[1]。為了提高變電保護控制系統(tǒng)運行效率，本文總結了一些常見的變電運行故障，并提出相應的解決對策。

一、變電運行過程中常見故障

本文以跳閘為界線，將常見的變電運行故障劃分為兩種類型，即非跳閘故障和跳閘故障。通過對這兩種類型故障進行分析，將其作為故障處理的解決依據(jù)。

1、非跳閘故障

變電站電壓互感器低壓保險熔斷時，與高壓保險之不同在于：一次三相電壓仍平衡，故開口三角形沒有電壓，因而不會發(fā)出接地信號，其它現(xiàn)象均同高壓保險熔斷的情況。 當電力系統(tǒng)處于正常運行情況下，線路及母線電壓顯示為正常值。如果測得電壓互感器兩端電壓高于正常值時，高壓側熔絲自動熔斷；當系統(tǒng)因運行參數(shù)變化或系統(tǒng)電壓擾動等達到共諧條件時，將出現(xiàn)諧振現(xiàn)場，此時測得電力系統(tǒng)中某一相降低，則系統(tǒng)部分其余部分將上升；如果電力系統(tǒng)中某一相電壓變化趨勢與其他相電壓變化趨勢相反，則在變電運行過程中將出現(xiàn)斷線故障問題，同時伴有接地信號出現(xiàn)。以上3種常見的故障類型均屬于非跳閘故障。

2、跳閘故障

非跳閘故障的對立面為跳閘故障，本文以變電運行中開關跳閘故障為例，深入探究跳閘故障。通過調查分析，結合工作人員多年操作經(jīng)驗可知，產(chǎn)生變電運行保護開關跳閘故障的主要原因如下：

（1）電力設備自身的絕緣防護損壞，產(chǎn)生開關故障跳閘情況；

（2）在變電運行過程中，接線錯誤，導致開關故障跳閘[3]。

（3）在變電運行過程中，人身意外觸電，引發(fā)漏電開關故障跳閘情況發(fā)生；

二、變電運行問題處理對策

針對以上問題，本文經(jīng)過多次實驗研究，總結出以下處理對策。

1、非跳閘故障處理對策

關于非跳閘故障處理，本文將分別針對電壓互感器熔絲熔斷、線路故障、諧振等故障問題，制定以下3項處理對策：

（1）電壓互感器熔絲熔斷處理對策

由于電壓互感器熔絲熔斷問題的產(chǎn)生原因在于電壓互感器兩端電壓高于正常值，導致熔絲回路在短時間內溫度突然升高，使得熔絲自動熔斷。因此，如果控制電壓互感器兩端電壓，讓該電壓值低于正常值，則熔絲熔斷可能性就會降低。基于上述處理思路，本文提出具體處理對策如下：

首先，利用電壓測量裝置采集電壓互感器端電壓值。其次，將采集到的電壓值與設定的正常運行情況下的電壓值進行對比分析，如果高于設定值，則認為電力系統(tǒng)運行異常，熔絲即將熔斷，需要立即采取處理措施；反之，認為電力系統(tǒng)運行正常。

（2）線路故障處理對策

通過上述分析可知，電力系統(tǒng)線路斷線故障的出現(xiàn)可能使得電壓互感器對應相電壓測得為零。如果想避免此情況發(fā)生，唯有加強線路的巡視，開展測溫及定期檢修等措施，可有效減少此現(xiàn)象發(fā)生。

（3）諧振故障處理對策

如果線路中某一相降低，而其余部分上升，并且上升幅度超出設定值，此時系統(tǒng)中將出現(xiàn)諧振情況。依據(jù)諧振故障產(chǎn)生的特征，本文提出以下解決措施。

首先，采集電力系統(tǒng)相位變化信號。其次，觀察采集到的信號是否在安全范圍之內，如果不在此范圍，并且有一相降低，其余部分上升，則認為系統(tǒng)當前處于諧振故障狀態(tài)。再次，可根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)情況將電抗器串聯(lián)于系統(tǒng)線路中，使得回路電感量得以提升，以此解決諧振故障。最后，采集電力系統(tǒng)相位變化信號，經(jīng)過信號比對，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

2、跳閘故障處理對策

針對上述提到的3項跳閘故障問題，本文將提出以下3項解決對策。

（1）加強絕緣防護

由于變電設備運行環(huán)境容易遭受外界影響，不利于設備正常運行，經(jīng)常出現(xiàn)跳閘故障，引發(fā)此情況的主要原因之一為絕緣防護層重視度不夠。為此，本文提出加強絕緣防護策略，以此避免跳閘故障發(fā)生。

首先，合理選取絕緣防護材料，保證材料滿足絕緣、防水要求。其次，材料安裝操作。嚴格按照安裝要求進行安裝拆卸，提高絕緣防護操作水平。最后，檢查變電設備絕緣防護工作是否滿足要求。

（2）設置安全警告防護標志，避免非工作人員靠近

由于部分人群靠近變電設備，對變電設備正常運行造成了嚴重影響，同時人身安全也陷入危險之中。針對這一問題，本文建議在各個變電設備周圍粘貼安全警報防護標志，讓人們了解到該設備危險，不可以靠近，以此避免安全事故發(fā)生。

（3）運行之前仔細檢查接線

據(jù)調查大部分變電設備在運行過程中發(fā)生異常，主要原因是因為設備接線錯誤，導致變電運行故障產(chǎn)生。因此，本文提出在運行設備之前仔細檢查接線是否正確。首先，通過肉眼觀察線路接線是否正確。其次，利用萬用表測量各個器件之間的電壓值和電流值，判斷線路連接是否正確。最后，加強投運前驗收質量把關或開展首檢式驗收可有效減少此類故障產(chǎn)生。

總結

本文主要對變電運行過程中常見故障進行深入研究分析。根據(jù)故障類型不同，將運行故障劃分為兩種類型，包括非跳閘故障和跳閘故障。按照故障特性，又將這兩種類型故障進行二次劃分，并提出了相應解決對策。通過本文的研究，總結了變電運行過程中的一些常見的故障，可以為故障處理提供參考依據(jù)。

參考文獻：

[1]何志鵬，鄭永康，李迅波，等.智能變電站二次設備仿真培訓系統(tǒng)可視化研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2016，44（6）：111-116.

[2]吳義純，徐正清，王國平，等.變電站二次仿真回路虛擬測量系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].自動化技術與應用，2017，36（9）：100-104.