電力系統中變電運行設備的維護技術分析

祁奕淞 國網福建省電力有限公司福清市供電公司

我國電力事業逐步發展，變電站的建立和使用可以將電力輸送到各個地區，是電力系統的重要組成部分，在設備維護工作中，具有一定的復雜性，容易出現設備故障問題和短路問題，再加之維護操作復雜，驗收工序繁瑣，對維護作業隊伍人員的操作技術和能力的要求越來越高。因此，工作人員必須重視機器的保養工作，確保變電過程的正常運行，及時處理開關異常情況，構建完善的維護體系，加強定期檢修工作，結合互聯網技術，更好地服務社會。

一、常見的變電運行設備故障

（一）電壓故障

電壓故障也可以稱之電壓過載，戶外的變壓器在極端天氣的影響下，因為雷擊等因素，在運行過程中，瞬間接受超高壓，可能內部結構發生損壞，避雷設備的作用有所減弱，直接導致變壓設備發生故障，如果此時施工技術人員的操作錯誤，還會使得變壓器兩端電壓過高，出現燃燒等情況。為了充分發揮變電運行設備的功能和作用，就必須重視輸電線的架設，提升架空類線路的穩定性。

（二）跳閘故障

跳閘現象屬于所有電力系統中最為常見的故障之一，一旦出現跳閘的情況，將直接導致停電（短時間）。而影響跳閘故障的因素有很多，一般來講可以歸納為3 個方面：1.越級跳閘；2.開關錯誤導致的跳閘；3.母線的跳閘[1]。使得供電的可靠性受到影響，引發跳閘的原因繁雜，誤動現象較為頻繁，因此在設備維修和技術勘查過程中，必須進行具體的表征檢測才能確定電壓故障的根本原因，解決電力運行設備問題。

（三）短路故障

短路問題的根本原因是“巨大的電流流經”，直接加大了變壓器負載，圈絕緣漆被燒毀，影響正常的變電工作，其次電氣設備非正常觸地行為，也會影響設備的穩定性，使得變壓器無法正常工作，油質發生改變，在外界因素的影響下直接出現短路行為，形成難以有效控制的電動力。這就要求在今后工作中，施工管理者應該增加熔斷器的數量，在兩側安裝相應的防護裝置，控制此類問題的發生。

（四）其他問題

除了以上提到的影響因素，在變電運行設備的常態化運行中，還會出現避雷器故障問題，容易導致引線被燒毀，電力系統變電不穩定等行為，對各種設施帶來傷害。再加之很多變電設備的使用年限過長，外部零件多出現老化，影響電力傳輸的穩定性，生銹、接口松動、受潮、變質等情況會導致油漆風干脫落，出現安全隱患，直接降低變電設備安全隱患，加大變電運行管理難度。

二、變電運行設備的維護技術要點

（一）驗電

在運行設備檢修之前，技術人員應該確定設備是否處于有電壓狀態，因此應該先進行驗電，避免出現帶電的設備接地，造成安全事故，因此必須在進出線兩側分別驗電。避免誤入帶電間隔，維修檢查人員配帶絕緣手套，使用質量合格的驗電工具裝設接地線，接電線的設置位置應該合理，為了避免設備檢修區域突然來電，應該將位置設置在可能產生感應電壓的部位，確保檢修工作人員的安全，消除已經停電的變電設備中的電壓和剩余電荷。

（二）跳閘檢測

當出現跳閘故障時，檢查故障線路CT和線路出口，對跳閘開關進行檢查，技術人員還應該查驗電力線路、三銅拐臂、消弧線圈、開關位置指示器、動力保險接觸、彈簧儲能狀況等，發現是否是因為線路和出現的設備跳閘。在主變低壓側開關跳閘檢測中，應該觀察保護動作狀況，利用一次設備的檢查對電力設備進行判斷，如果低壓側出現過流保護動作，基本可以排除低壓側開關誤動和故障開關拒動這兩種情況，判斷電力線路故障，重視保護壓板的檢查，對低壓側過流保護區進行重點檢測，如果同時出現過流保護動作+線路保護動+無跳閘情況，則可以判定為變壓器線路故障。如果變壓器低壓側CT--電力線路CT 無異常情況，基本可以判定線路故障開關拒動，技術人員需要拉開舉動開關兩側刀閘，對電力設備恢復供電[2]。

（三）設備維護

提升技術應用效率，設計檢測指標，準確的排查故障，針對不同變電運行設備問題進行針對性的防護，做好精準排查，對設備故障進行監測，提升技術應用效率，并將監測成果反饋給人工，之后技術人員進行檢測、維修，將故障影響降至最低。提升變電系統中的運行和維護能力，建立電力應急系統，運用信息化技術，初步識別故障類型，將特殊巡視與遠程巡視、全面巡視相結合，優化運維管理，及時發現變電系統中的問題，改進技術應用方式，利用自動控制技術、電力控制裝置、智能識別技術和大數據技術相結合，鎖定故障設備，對反饋信息進行識別。在降低人工排查頻率的情況下，降低意外事故的發生概率，提升設備維護的專業性和技能性，密切注意電力系統變電狀況，做好安全防護工作。

三、具體案例分析——以HB220kV 輸變電系統運維管理為例

HB220kV 變電站屬于非政府投資的新建項目，是智能化變電站的一種，采用“少人值守”+“集中監控”的模式對變電系統進行設備監測和維護管理，對線路的可靠、穩定運行提供保障。具體措施如下：

（一）常規維護檢查

在變電設備上安裝地線，安裝合理的避雷裝置，尤其在遇到極端天氣時避免電線出現電壓故障現象，減少電壓事故的發生，在斷電之后對地線進行安裝和拆卸，先安裝接地端，規范開展工作，重視操作步驟，減少電工的錯誤行為。在處理變電設備的跳閘故障中，有效審查一次設備工作情況，對出現跳閘的現象進行種類的斷定，關注主變低壓側過流保護位置，核查直流保護是否出現斷開情況，查驗線路CT 和出口之間有無產生故障現象，將拒動開關刀閘全部拉開，采用開關代為輸送方式，在恢復供電后，解決跳閘故障問題。當出現短路問題之后，及時地將電源切斷，確定線路跳閘的原因，檢查一次設備/二次設備，在電力系統運行過程中，對瓦斯保護動作進行檢查，加強對變壓器查驗力度，檢查主變三側差動，如果發現瓦斯繼電器中存在氣體，應該對內部氣體進行針對性的分析，提升對整個電力系統監控的力度，對安全隱患加以消除，利用智能化設備對常見的故障進行預警和排查，快速地作出判斷，提升變電運行設備維護的效率。

（二）保護裝置設備異常處理

試分合開關，退出母差上的流變次級端（由繼保專業人員完成），防止一次合環影響母差，取下保護屏柜上的軟壓板，防止保護拒動，保護裝置異常運行時，申請停用保護裝置，及時查找異常原因，加強設備的優化，嚴格按照制度要求，對易發生故障的地方進行風險評估，以1-10 分為標準，對危險（風險）程度進行劃分，分數越高代表危害程度幾率越大。在線監控設備維護，出現故障時自動報警，合理使用避雷針，進行高壓雷電的有效疏導，引入更多先進檢修維護技術，加強定期檢修工作，促進維修工作的常態化和精細化，做好二次保護的異常處理，對“置檢修”壓板、修改定值壓板進行標準化操作，避免造成更大的故障。

（三）提升信息化技術在設備監測和維護中的應用率

構建監控一體化信息系統，實行自我診斷檢修，融入現代管理元素，出現故障時自動報警，提高設備維護效率，依靠互聯網技術自動保存好相關記錄，安裝相關的檢測記錄儀器，對變電設備數據進行記錄，生成3D 可視化模型圖，第一時間發現數據異常，為檢修工作人員提供最真實的參考數據。采用分層分布式配置，通過通信網絡相連（OPEN3000 系統+D5000 系統），實現遠程實時監控，觀測變電運行設備參數變化。定期對接地線電阻進行檢查，根據不同容量的變壓器，確定其接地線電阻范圍（小于100kVA，接電線電阻小于10Ω/大于500kVA，接電線電阻小于4Ω）[3]。科學選擇熔斷器的熔絲，確保變壓器發生故障時（短路故障），可以通過及時熔斷避免電壓過載。

四、結束語

綜上所述，變壓運行設備容易出現設備故障問題和短路問題，加大電力資源的不必要耗費，還加大了電力系統的電荷壓力，從而使得系統的穩定性變差。因此應該做好設備維護，提升信息化技術在設備監測和維護中的應用率，在常規化運行檢測的基礎上，做好保護裝置設備異常處理，對出現跳閘的現象進行種類的斷定，合理使用避雷針，構建監控一體化信息系統，定期對接地線電阻進行檢查。