探討500kV變電站變電運行中的故障分析和處理技巧

周鑫

摘要：針對500kV變電站變電運行中可能出現的故障做出研究分析，并提出對應的處理技巧，希望能夠為日后的變電運行提供一定的幫助。

關鍵詞：500kV變電站;變電運行;故障分析;處理技巧

500kV變電站在運行過程中由于受到各種客觀因素的影響，會產生一些影響安全運行的故障，如倒閘操作故障、變壓器繞組故障、保護整定值錯誤以主要由客觀因素和人為因素兩方面構成，如得不到切實有效的處理，不僅對整個電網系統的安全穩定運行產生影響，用電者的人身和財產安全也會受到威脅。

1 500kV變電站運行過程中的故障分析

倒閘操作故障。變電站運行過程中，將變電設備由一種狀態轉變為另一種狀態所進行的操作稱為倒閘操作。變電運行人員根據調度下達的指令對設備進行操作，改變設備運行狀態，從而使得設備檢查維修工作能夠正常開展。在倒閘操作出現故障時部分電力設備依舊帶電運行，操作人員在短時間內若無法將故障排除，就會為后續的操作埋下安全隱患，可能造成人身傷害和物力消耗[1]。更有甚者，斷路器未斷開且隔離開關又攜帶負荷的情況下，可能發生帶負荷拉刀閘的誤操作事故，造成嚴重的后果。

變壓器繞組故障。主要可分為相間短路和匝間短路。匝間短路的現象體現在變壓器油溫升高或是發生異常響動，其原因主要是由于變壓器繞組線路老化以及變壓器絕緣層灰塵增多等。相間短路通常是由于端部相間絕緣降低或受潮，造成相間絕緣擊穿形成短路。此外500kV變電器還會出現變壓器分接開關彈簧不能順利回彈，導致滾輪受力上升、電流承載度下降，對人員操作過程中的安全保護度產生影響。

保護整定值錯誤。上述兩種故障多由設備引起，但人為因素也客觀存在。變電站在正常運行過程中如果發生故障，由于人員在錄入保護整定值時出現錯誤，導致系統在發生故障時保護裝置不能正確動作。客觀的說，繼電保護裝置的零件使用時間過長也會導致此類情況的發生。但就故障原因的大數據分析可以論斷：人為操作不當造成的整定值錯誤率比保護裝置零件問題導致的故障率要高。由此能夠看出，要想對此問題做出解決就要從人員的技術培訓和調配上入手，遏制這類情況的發生。

線路故障。雖然線路在500kV變電站運行過程中發生故障的幾率較小，但仍作為一項問題存在。500kV輸電線路由于大部分直接暴露于自然環境當中，極易受到雷電、污穢、大風以及外力破壞等因素的影響，造成各種故障的發生：雷擊是500kV線路發生故障的主要因素，直擊雷的概率最高，會直接毀壞設備的絕緣;在霧天和雨雪天氣空氣濕度較大，污閃會嚴重威脅線路運行;大風會造成線路導線擺動幅度過大，造成機械傷害或相間放電。

2 500kV變電站變電運行中的故障處理技巧

2.1 創新運行管理模式

就現有500kV變電站變電運行過程中所存在故障問題看，無論是客觀因素還是人為因素都需對傳統運行模式進行優化，進而做出提升創新[2]。為有效節省人力，實施管理的精準度，可全面應用計算機控制系統。500kV變電站計算機控制系統主要由信息采集、專家系統、監控系統、智能巡檢模塊組成。通過四個模塊的組合使用對變電站的操作進行實時監控。在計算機控制系統的應用中，它可以結合電網自動化調度做出統一維護和信息輸入來滿足整體系統優化。

縱觀500kV變電站在運行中出現的故障，如變壓器內部繞組絕緣降低或繼電保護裝置零件的使用時間過長等因素，都是由于傳統運行管理不能實時監控。針對于此，執行手段應確立在兩個方面：一是分層處理變電站呈現信息，將操作人員按工作執行類型做出對應區域劃分，保證信息的處理和流轉能夠更具效率[3]。在此過程中需要注意的是，計算機技術應用和調節是必不可少的，但需明確在站控和管理的過程中人員的技術性才是執行的根本所在;二是滿足變電站控制和傳送的集中制，在實現變電站的自動化系統中需利用計算機CPU接口使總呈現端口數據控制集中。

2.2 處理設備故障

500kV變電站中的設備出現故障需綜合考慮因素有很多。首先應根據故障情況進行初步判斷，依據保護動作情況、現場設備情況和告警信號燈的指示做出進一步的判定;其次進行用電系統的切換，觀察運行操作參數是否都歸屬在正常取值范圍內。運行值班人員在故障發生時應迅速準確的判斷出故障原因和故障范圍，根據開關動作變化情況、繼電保護裝置動作記錄、一次設備現場檢查情況等多方面綜合判斷，及時向調度部門進行匯報，在調度人員的指令下對故障設備進行隔離，恢復正常設備的運行。

2.3 強化設備管理

強化設備管理也是有待實施的一項。為防止變電站中電力設備導致的故障頻繁出現，用電單位需在前期設備的選型中就做出嚴密考量，側重點應投放在設備功能是否全面、質量是否優質而不是僅根據價格因素來選擇。辯證客觀的來看，倘若后期設備出現問題，那么對于整個系統的影響都將會十分巨大，不僅體現在物力方面，人力也是如此。此外要加強變電設備的施工監管，防止因施工質量未能全面落實造成后期設備運行的安全隱患。

2.4 實施綜合系統控制

500kV變電站變電運行過程逐步趨向于智能化，對此有效利用綜合監控系統是必不可少的，其主要由報警模塊、通訊傳輸、門禁系統、媒介處理以及環境采集5個模塊構成。

具體應用來看，報警模塊可極大化滿足操作人員的人身安全，在變電過程中對流通電壓進行定向的控制，使得一旦發生危險時可出現警報鳴笛聲告知;通訊傳輸模塊的使用可與TCP結構相結合，兼并實施不僅能確保系統呈現圖像的清晰性，還可加速變電過程的進行速率;門禁系統主要用于勘測設備運行信息。通常500kV變電站在變電過程中出現的故障，系統會做出整合并將其信息以報文形式傳遞到終端由人工處理。這樣一來就導致人工在處理故障信息的過程中任務量繁雜、造成誤判，影響問題的解決;此外媒介處理和環境采集可交互使用，二者間的關系是相輔相成的。舉例來說，在變電站出現變壓器繞組或變電線路故障時，計算機系統會通過媒介對所存在的故障二次呈現。倘若媒介端口出現重疊卡頓等情況，可不必強制關閉計算機終端系統，避免影響變電站的正常運行。

2.5 加強人力調配

除五種監控系統模塊還有很多可實施舉措。針對電力系統中存在的問題需有關技術人員根據實際故障情況作出判定，從而能夠找到適宜的解決技巧予以實施。人工的勘察和監測可按照執行人員的執行區域進行組別的劃分，做好區域內的電路監測和巡線視察。發現故障時需將所存在問題和解決對策第一時間上報給上級，保證批準后再執行。管理者在此過程中需要明晰的是，雖然使用計算機系統對500kV變電站進行控制和管理趨于普遍化，但人力的結合是必不可少的。

執行綜合系統化的控制不僅限定于系統，更是針對人力調配。執行措施主要有：對操作人員進行定期專業化培訓，加強對于用電、變電理論知識的更新，增加知識儲備量;進行系統化的實際操作評定，特別是在倒閘操作和確立整定值數值上。由于這兩項工作的開展多數需要人工操作，因此務必保證員工執行步驟的準確性;設置必要的薪酬獎賞制度。通過對人為原因導致變電站發生故障的有關分析可發現，部分人員是具備操作資格和工作經驗的，只不過由于自身的懈怠性或一些客觀因素導致精力不能完全投入工作中。對此需進行明確的制度規范，不僅能夠對操作正確的人員起到激勵作用，同時對于整個變電運行大環境的人力調配也起到了整頓和肅清作用。

參考文獻

[1]張新元.關于提升變電站安全管理狀況的相關探討[J].建筑安全，2018，22.

[2]陳國棟.提升國內500kV變電站運行管理模式相關探討[J].東北電力，2017，5.

[3]黃旋.集中控制500kV值班變電站管理模式的探討[J].華東電力，2018，3.