地面變電站高壓供電設備安全問題及對策

＊暢玉環

（山西潞安郭莊煤業有限責任公司 山西 046100）

地面高壓變電站是我國煤礦供電系統中較為常見的設施，但是內部設備經常難免面對自然和人為因素的威脅，因而高壓電器設備在變電站運行過程中的作用非常重要。為了讓電氣設備的正常運行得到保障，需要積極開展針對于高壓電氣設備的檢修工作。在這個過程中，需要對電氣設備檢修特點有明確了解，并總結可能出現的問題，從而制定科學合理的檢修策略，讓變電站的平穩運行得到保障。因而針對地面變電站高壓供電設備進行檢修有一定的現實意義。

1.變電站高壓供電設備檢修的特點

(1)經濟性

在高壓電氣設備使用的過程中，需要及時檢查設備的運行狀態，從而排查電氣設備故障，并進行修復。對高壓電器設備的檢修并不會對設備的正常運行造成影響，同時也避免了設備故障，因為避免了大規模停電，所以避免造成嚴重的經濟損失。

(2)針對性

在變電站高壓電器設備檢修的過程中，需要結合實際運行環境、可能出現的故障類型以及結構情況來確定檢修方案，進而確定故障位置。因而高壓電器設備的維修策略具有較強的針對性。

2.地面變電站高壓供電設備的雷擊隱患

(1)高壓供電設備的雷擊危害

隨著高壓變電站應用的日漸廣泛，對于其供電設備的保護問題也引起了越來越廣泛的重視。由于一系列法律法規的頒布實施，人為破壞因素已經得到了很好的控制，但是自然災害的破壞作為一種意外因素，一直很難避免，是我們需要重點關注的問題。雷擊事故大多出現于陰雨天，在我們的日常生活中也是一種常見的自然現象。一般情況下，雷電遇到了導電性的物質，就會形成雷擊，進而對部分供電設備造成損壞，同時由于設備的長期使用，絕緣性能的下降也會增加雷擊風險。然而目前對于雷擊問題，仍然沒有較好的預防措施，所以需要對現有的變電站保護措施進行強化和完善。如圖1所示，為地面變電站雷擊事故示意圖。

圖1 地面變電站雷擊事故示意圖

(2)雷擊危害的成因

對于地面變電站高壓供電設備而言，雷擊危害主要體現在以下幾個方面：

首先，雷擊會產生較大的電流，形成極高的瞬間電壓，導致變壓器內部供電設備出現短路，形成極高的內部熱能，從而導致供電設備的表面絕緣層或內部結構被燒毀，造成火災、爆炸等事故。

其次，雷擊事故會導致部分金屬設備和援建形成磁感效應、靜電效應，其中存在的感應電場會導致供電設備在電流的作用下出現電火花，導致設備表層被燒毀，嚴重時會導致火災的發生。

最后，雷電流在下降的過程中，會出現極大的機械動力，這部分外力會導致供電設備絕緣層被擊穿，讓其失去絕緣作用；也可以導致設備變形，引發短路和爆炸，在嚴重時則會讓供電裝置被直接撕裂。

3.地面變電站高壓供電設備安全管理對策

(1)做好防雷措施

①加裝接閃器或避雷針

在變電站上加裝接閃器或避雷針，可以有效地攔截部分雷擊，并將電流導入地下，避免雷擊對變電站供電設備造成損害。一般情況下，規模較大的變電站需要在加裝避雷針的同時，也要加裝避雷線，此時就要嚴格對控制線路的接地裝置以及引流線進行嚴格控制，提高安裝質量，確保其具備足夠的抗雷能力；而對于較小的變電站，則只需安裝其中一種。如圖2所示，為避雷針保護范圍示意圖。

圖2 避雷針保護范圍示意圖

②低壓側加裝避雷器

在變壓器上裝設避雷器，可以降低變壓器內部供電裝置在雷擊下的電流強度，降低雷擊所造成的損害。而選擇在低壓側安裝的原因在于，這樣可以最大程度上降低雷電波所造成的附加電壓效應，控制危害。一般情況下，在避雷器的選擇過程中，需要考慮避雷后所剩余的雷電波，并計算其中還有多少額外電壓，從而將附加電壓控制在最為合理的范圍內，避免對供電設備造成損害。同時，為了避免波動程度過高，給供電設備造成損壞，所以將避雷器裝設于低壓側更為合理。

③電源入口端加裝浪涌保護器

在安裝了接閃器和避雷器之后，進入變電站的雷電能量已經得到了很大程度的縮減，但是其仍然會造成巨大的瞬間電流，造成較大的波動幅度，這就需要進一步采取必要的措施，來控制雷電波能量和振幅。為了降低雷電波能量，可以在電源入口加裝浪涌保護器，采用壓敏電阻來吸收其中剩余的部分能量，在這個過程中低通濾波器起到的作用是降低振動幅度，過濾雷電波，將較大振幅的雷電波都阻擋在外。壓敏電阻和低通濾波器共同構成了浪涌保護器，將其裝設于電源入口端，就可以很好地起到縮減雷電波能量，提高變電站高壓供電設備的安全性。

(2)做好設備的日常檢修

設備安全的保障最為關鍵的就是做好定期維護和日常檢修，積極開展維護檢修工作可以保障設備的正常運轉，及時發現可能出現問題的設備，并清理部分影響設備正常工作的雜物，確保設備保持良好狀態運轉。所以日常檢修也是保證設備安全的重要因素。

①重視狀態檢修工作

在變電站高壓電器設備檢修工作中，需要對狀態檢修技術給予足夠的重視。隨著技術的發展，應用于變電站高壓電器設備中的技術也越來越多樣，給設備檢修工作的開展提供了重組的基礎。如今有關設備狀態監測的技術正在向智能化、系統化的方向發展。這就需要變電站積極引進各種傳感器技術，對現有的設備狀態檢修技術進行分析，提高其智能化水平，這樣才能不斷提高設備狀態檢修質量。同時也要重視先進監測設備的引進，為了更好地開展設備檢修工作，可以采用超聲波流量探測儀、專家系統等設備，來監測設備的溫度和電流，同時紅外線點溫器的應用可以隨時監測設備發熱情況。

②提高檢修人員的素質

為了提高檢修人員的素質，電力企業需要對其進行系統性的技能培訓，提高其工作素質，并定期開展技術交流討論，促進技術人員之間的溝通交流，經由經驗交流來不斷提高技術能力，并制定長期性的人才培養規劃，尤其是對于技術人員的專業技能水平給予足夠的重視。保證在信息時代之下，不斷提高人員信息素養，可以熟練運用各種現代化技術設備進行檢修，以應對檢修工作中可能存在的難點。與此同時也要對技術人員開展職業道德教育和安全教育，做到安全作業、規范作業，從細節入手，做好安全事故的預防。在人才選品方面，電力企業也要提高準入門檻，招聘高素質的技術和管理人員，重視員工素質、技術能力和應用能力，并出臺鼓勵措施，促進工作人員提高自己的技術能力，實現企業的可持續發展。

4.總結

在前文分析中我們不難發現，隨著電力事業的不斷發展，電氣設備檢修技術也在不斷更新換代。在新時期為了進一步保障電能的穩定供應，適應社會生產生活的用電需求，就需要我們對地面變電站高壓電器設備檢修進行不斷的探索和鉆研，分析設備檢修中的缺陷和不足，結合科學合理的檢修計劃，來提高電力系統的穩定性。這就需要電力相關部門能夠提高檢修力度，不斷進行技術創新，采用現代化技術來對設備的運行狀態進行檢測，不斷精進高壓電器設備檢修技能，這樣才能推動電力行業的可持續發展。