變電一次設備的故障及其檢修技術

劉柯 四川蜀能電力有限公司電網運維分公司

隨著人們生活水平的提高，人們的用電量在近些年來呈現逐年遞增的態勢，隨著人們生活質量的改善，變電站面臨著新的機遇和更高的挑戰。作為影響變電站的重要因素，變電一次設備對變電站的工作有著實際影響，特別是對變電站的供電質量有著不可小覷的作用。因此在平時的工作中，電力企業需做好變電一次設備故障的預測和檢修工作，避免其帶來不良影響，提高預測和檢修的效率和效果。

一、變電一次設備主要類型

變電站一次設備的可靠運行不管是對電力資源傳輸，還是人們的日常生活、工作的電力供應，都有著較大的影響。國內（外）不同制造企業供應的各種電氣設備不斷技術更新、系統內老舊設備的升級改造，為了保證變電站內系統的穩定可靠運行，跟上新時代智能電網的發展趨勢，必須注重變電站一次設備的故障分析、處理和常規檢修工作。

（一）變壓器設備

變壓器設備，它即是在變電站中保持整個電能運輸穩定性的一類設備。變電站在實際的工作過程中會接受來自各地的電能，為保證整個用電安全，相關人員也必須依照變壓器設備對從其他各地傳來的各種交變電流進行轉化以及改變，由此用好變壓器來調整整個運行設備的使用情況。為確保用電安全，也需在實時的能源轉換過程中應用運行工況良好的變電設施變壓器。這不僅能夠對不同地區傳來的交變電流進行有效的處理，同時也可以依據交流電的數字抗阻模式對其進行科學轉換[1]。

（二）電壓、電流互感設備

電壓、電流互感設備主要是保障電力設備安全，由此維護穩定運營的一類設備。特別是對于實際用電使用過程中的一些低電壓設備或者電流電力設備，通常，變電站中除了有常規性的大規模電力裝備之外，它還有一些如同電能表、繼電保護等設施為主的小功率設備。如果在發展過程中一直按照大規模建立設備來進行支撐，那么也勢必會對這些小功率設備造成影響。為解決這樣的損害狀況，研究者也必須根據實驗的用電情況調整整個電壓、電流互感器。將傳過來的一些高電壓或者電流按照一定的比例關系將其轉化為較低的電壓，由此使其更適合小電流設備進行工作。

（三）變電開關設備

變電開關設備主要分為兩種不同的類型：低壓變速器開關和高壓變阻器開關，在整個變電站中，相關的控制者大多會采用一些隔離開關，這也屬于高壓斷路開關的一種主要類型。從變電站的整個電能運輸狀況來看，當運輸過程中出現一些故障時，整個電路短路或者斷路時，他們也能夠通過對于變電開關設備的及時使用實現對于電壓的各種運輸以及交往工作。在發展過程中保護電路安全，防止因為電路故障而出現的一系列安全事故。除此，在對一些設備進行搶修時，相應管理者也可以基于開關控制整個電壓電流保，障設備的正常運行效果。

二、變電一次設備故障檢測技術

（一）借助監測設備檢測

在電力系統中，需采取先進的設備和技術來進行檢測和分析，及時發現其中可能存在的故障以及問題。舉個例子，在斷路器或者變壓器中，可通過輔助的壓力表、密度繼電器、油溫表等對變電站一次設備的各種數據上傳進行遠端在線監測。為了促使監測結果更加準確，要盡量采用先進、靈敏度很高的儀器和設備。如今，隨著國內電力技術的不斷進步，出現了各種更加科學，更加先進的監測設備，這樣便能更好地預測電力系統一次設備的故障[2]。當然在日常工作中，對一次設備出廠數據和歷年來檢修數據的分析，結合在線檢測手段對比，通過同類設備大數據比較，制定設備的狀態檢修策略和檢修周期是系統母線內部主流方向。

（二）通過帶電和在線監測裝置檢測

目前，電力企業如今最常用的故障預測方法是借助帶電設備對變電一次設備進行預測，這種預測是不定期的，間斷性的。此外，也可以借助先進的監測系統來進行監測，然而需要注意的是，監測裝置的使用壽命需要大于被監測的變電一次設備的使用壽命。其中的監測點必須是容易產生故障的狀態值。舉個例子，在對電流進行監測的過程中，僅僅需要采用避雷器來獲取泄漏電流的值。可采取兩種方式，一種是對設備進行預測的便攜式技術，另一種則是在主控制室集中監測的技術。

（三）紅外線技術檢測

在運行的時候，變電一次設備容易產生導電接觸面接觸不良的現象，形成磁化、線路發熱故障。所以站內多采用人工紅外線測溫和機器人自動巡檢技術對系統內關鍵發熱點進行預測，為停電檢修提供一定的指導性方向。在實際應用過程中，紅外檢測也具有相當良好的檢測效率與檢測價值。紅外線技術通過紅外成像測溫技術對設備運行時的溫度進行檢測，在這個過程中，紅外線成像技術能對溫度分布的情況進行監測，了解可能存在的故障。它能夠幫助實際性的檢測人員在檢測過程中結合具體的檢測發展情況，有效檢測出超過0.01℃的溫差以及單位毫米目標內溫度場的整體變化特征。

三、變電一次設備故障檢測方案

變電一次設備在整個變電系統當中屬于問題較多的環節，為了避免變電一次設備故障對變電系統造成的負面影響。相關的技術人員應當對其高度重視，加強故障預測和檢測環節的科學性，使變電一次設備的工作狀態趨于穩定。

（一）變壓器故障及檢測

變壓器是整個變電系統的核心內容，它的正常運行狀況也直接決定著運電站的實際工作效果。由此相關的工作檢修者也必須對變壓器的故障情況給予高度的重視。之所以在運行時出現一系列的故障，也主要是因為其內部故障、外部故障共同作用所造成的。變壓器的內部故障主要是由變壓器繞組之間的短路問題，繞組之間接觸外殼存在斷路問題。變壓器外部故障包括變壓器故障和故障分析，從故障方面進行分析來看，這也主要是因為變壓器周圍溫度、局部溫度過高情況向整個變壓器出現燒毀的一類狀況，這也會進一步導致變壓器的整體功能出現較大的損害。而從電故障方面進行分析來看，它則是因為外部環境或者電磁影響因素而導致的放電火花等問題。這都會使整個變壓器的運行結果受到極大的損害，在對變壓器進行檢修時，相關的檢修者必須對變壓器的整個使用狀況進行了解。及時發現待檢修過程中存在的一些實際問題，利用超聲波探頭法對變壓器的運行結果做出分析。了解到其實際運行過程中的一些不足，然后在巡查時依照整個巡查工作確定其實際性的損害點，對其進行有效的檢修以及檢查。變壓器內部故障除不可控自然因素外，大部分故障都是一個緩慢從小放大的過程，系統內大面積加裝油色譜在線監測裝置，實時上傳數據至后臺進行分析，可有效地通過監測如H2、CO、C2H2等氣體的激增來判斷內部是否出現故障。在數據監測過程中，有一點需特別注意，往往某個氣體在檢修周期類激增但未超出規程數據，這時應結合高壓試驗數據輔助判斷內部故障點。

（二）斷路器故障及檢測

變電系統中的各類斷路器不同的傳動方式導致出現不同的故障：1、SF6斷路器其長期開斷短路電流造成滅弧室內觸頭燒損和氣體超標是主要一次故障；2、液壓彈操斷路器內部最大故障在于較多操作后液壓系統出現金屬雜質，密封膠墊和分合閘閥體內剛性椎封面不能有效保持設備壓力。二次控制回路、信號回路絕緣老化會導致斷路器在長時間的使用過程中出現一系列的功能障礙，對于部件則會在特殊的性能功能方面發生較大的老化問題，它逐漸會使整個線路出現一定的障礙。控制系統故障主要是因為斷路器的電子元件和整體回路發生故障，這會導致斷路器在運行過程中出現一定的失靈。行動系統故障則是由斷路器中操作的核心功能出現紊亂，這也主要是由外部和內部因素共同作用所導致的。斷路器的行動系統操作會導致一系列的問題，由此相關的檢測必須對整個系統的電磁鐵運行功能進行了解。從實際性的段落狀況做出出發，通過額定電額的控制，檢查電磁鐵是否在功能使用方面存在著一些問題。對主回路的導電電阻進行及時的監測，以此來了解元件接觸過程中所存在的一些問題。

四、結束語

綜上所述，伴隨著人們對于整體變電系統的認識，目前他們對于相應的變電一次設備故障檢測技術認識得更為完全。要想促使變電站安全、穩定地運行，為用戶提供高質量的服務，就必須做好變電站一次設備的預測工作。同時制定出科學合理的檢修方案，促使一次設備安全運行的水平得到顯著的提升，科學合理地分配電力資源。