高低壓配電設備運行與維護的措施探討

國家電投集團協鑫濱海發電有限公司 楊平平

1 引言

在整個電力系統中，高低壓配電設備在其中占著重要的作用，其是整個電力系統正常運行的關鍵。高低壓配電設備包含的內容較為廣泛，在高低壓配電設備運行過程中，要按照要求進行嚴格的運行，并實施相對的維護措施，以此來保證供電質量的安全性和穩定性。

2 低壓配電設備故障

2.1 常見故障問題

低壓配電裝置的主要故障原因為系統接地與熔斷器熔斷。目前，很多配電設備安裝單位沒有進行系統的接地工作，只是采用消弧線圈連接的較小輸出電流連接線路，一旦出現線路和系統故障的過程時，容易引起中心信號系統的報警。此外，很多配電裝置熔斷器的熔斷是由接地系統中母線與輔助線圈的開口三角形連接電壓差引起的。當繼電器電流處在均衡狀態時，開口三角形的電流也將歸零。但如果電流不均勻，其電流會慢慢減小，其電壓也會愈來愈高，導致熔斷器的熔斷。如果發現其中任何一種相位都減小了，而其余相位卻逐漸增大，并且在部分高度處發生共振，那么熔斷器的任何一個相位越來越高，而其他每個相位都減小，使得線路被燒壞。

2.2 電容器運行故障

各種家用電器在使用過程中會形成高諧波電流，不但會妨礙家用電器的安全平穩工作，而且還會導致整個電力系統中的電流和電壓紊亂，從而產生了許多安全隱患。在高頻諧波電流的影響下，電力電容器的電壓和電流會較快增加至最大值，甚至出現過流狀態，這將對電力電容器產生長期的傷害。從工作電流的角度看，電容器的工作損耗受到導線電阻和介質損耗的制約，其中介質損耗所占的比重較大，電容器在運行一段時間之后，溫度就會愈來愈高，電流也會愈來愈高，自工作溫度就會上升。當電容器的額定電流超過了額定負載之后，工作溫度就會上升，自損耗的速度也會越來越快。當電容器電壓數值過低難以平衡無功功率，效率就會明顯下降。在應用電容器時，應該使其維持在額定電壓下工作。否則過電壓會使電容器發熱嚴重，電容器絕緣加速老化壽命縮短，甚至出現擊穿現象。

2.3 高壓配電設備問題

高壓配電裝置長時間操作很難確保元器件沒有老化變質。引起高壓配電系統的問題主要有器件老化、短路等，但因為長時間工作，對高壓配電裝置實施停電檢修的情況較少，這就導致檢修工作人員不能深入接觸高低壓配電裝置的內部，造成檢修不徹底的現象屢見不鮮，甚至無法徹底解決故障。此外，由于高壓配電裝置的大部分輔助整定值均在負載切換區域內，因此相對而言，檢測時間較長，且檢測難度較大，這勢必延誤供電恢復時機，對安全生產帶來較大的不確定性。所以，有必要正確評估各種負載開關的定位和儲能狀況以及相關設備老化情況。如果設備器件發生問題，使開關無法儲能時，應先啟動手動儲能裝置，手動操作正常后再進行遠方傳動試驗，確保設備正常，然后重新恢復供電。如無法完全排除故障，則需要在第一時間內進行停電，隔離設備進行檢修[1]。

3 導致高低壓配電設備出現故障的原因分析

3.1 設備檢測和維護缺乏有效的預警監管

雖然現階段的配電網在施工的流程中達到了較大程度的智能化，但是對高低壓配電裝置的配置與測量還是必須采用人工的方法加以解決。而在設備的現場安裝流程中，往往因為設計圖不夠細化，導致安裝人員操作不當，為設備正常運行留下隱患，從而導致設備發生故障。此外，由于維護與檢測人員在平時的檢查維護工作中并沒有良好的預防監督意識，也就不能把檢查維修工作的預警與監督功能有效地利用起來，因此在故障發生以后才進行具體的檢查保養與檢測工作，從而導致了故障檢測工作一直處于被動地位。

3.2 高低壓配電設備自身具有運行風險

就現階段高低壓裝置的實際應用狀況分析，由于高壓配電裝置中普遍使用著真空系統及集成電路器件，這一元器件存在著較大的復雜性，在實際的應用過程中，器件的部分元件發生了故障會導致整體斷路器系統根本無法工作。在實際應用過程中，由于部分真空斷路器中的最大真空度不能夠滿足相應的國家標準，以及真空環境不純導致存在較大的操作危險性。

3.3 高低壓配電裝置故障的處理缺乏有效的參照依據，線路和設備出現超負荷運轉

在對高低壓配電裝置故障進行處理的過程中，要根據電氣設備類型和故障的特性采取相應的解決對策并加以管理。但很多配電設備安裝和維護單位在設備故障處置工作完畢以后也往往未能做出及時的研究與匯總，從而使得設備故障處置管理水平無法進行有效的提高。配電網中的線路以及設備等運行是有限制的，如果其長期處于超負荷狀態，就會導致線路和設備出現發熱情況，如果溫度逐漸上升，就會使線路和設備出現故障問題。如果在上述方面都原本伴隨著老化跡象，有可能還會出現更嚴重的故障，例如線路出現熔斷、設備絕緣加速老化、絕緣能力降低等問題。這些問題的產生危害范圍和修復難度均較大，所以相關部門必須盡量避免該線路和設備處在超負荷狀態，確保線路運行的穩定性。

4 高低壓變配電設備安全維護措施

4.1 完善預防機制

電力系統的可靠性和安全與高低壓配電設備有著非常緊密的聯系，其工作狀況的優劣也會直接影響用戶的供電狀況，所以除抓好日常保障措施之外，還需要建立健全高低壓配電設備防護體系。首先在日常預防工作開展過程中，操作技術人員需要根據容易出現問題的情況制訂針對性的應急預案，這樣即便出現問題，作業人員也可以在短時間內進行維護，恢復正常供電。此外還需要根據發生概率較小但危害效果較大的問題，制訂具體的應對處置方法，定期對作業人員理解與掌握進行考評，提高作業人員處理這些問題的應變能力，為電力系統平穩工作提供良好條件。

4.2 保證操作電源的可靠性

對電氣運行控制系統來說，可靠的供電對其十分關鍵，在低壓配電中要特別關注蓄電池及直流系統的運行狀態。直流系統是為二次控制回路及回路系統中的繼電保護裝置、儀器儀表、事故照明裝置等提供電源，也為某些設備提供動力電源。但在實際的電源供電中，一些控制系統的運行供電往往會出現線路老化問題，使得電源的可靠性降低。日常運維中要注意防火、防潮，保證線路絕緣合格，導線壓接緊固，防止造成直流接地等故障情況的產生。施工安裝過程中要注意工藝，避免損傷導線發生接地或短路的情況發生，這也是在后期維修工作期間必須重視的問題。

4.3 跳閘故障的處理對策

跳閘故障問題的合理解決對高低壓配電設備的正常運行而言較為重要，設備維護人員要迅速調整該線路運行的方法，合理地設置配電設備的負載。要根據該線路在維護過程中的情況加以檢測，仔細檢查相關的導線，并查看這些線路上有無發現跳閘時變壓器設備過載，或者該線路運行情況不正常的狀況。當發現了跳閘情況，要分析線負載的原因，需要減少對其的負載。對于高壓設備而言，要做好防雷措施，定期進行防雷接地檢測和避雷器試驗，提高線路和設備的防雷能力，降低雷擊跳閘的發生概率，同時做好絕緣子的清潔工作，保證絕緣子的耐電強度，有效避免絕緣子發生閃絡。

若跳閘故障是由于設備的各種問題所造成的，則需要及時切除造成線路故障的設備，切換運行方式以使線路運行狀態恢復正常，立即處理故障設備，使系統得以迅速恢復正常工作狀態。對于低壓系統而言，通常是空氣開關和熱繼電器跳閘，故障發生后要及時檢查線路和設備發生的故障類型，排除故障后測試空開狀態再送電。科學有效的防護措施，檢查維護好設備，是保證線路安全運行的前提。

4.4 定期維護

設備維護人員應著重注意高低壓配電裝置的運行問題，如線路接觸不良、結構設施的重大損壞等，如果對此類問題不能在第一時間發現或者選擇性忽視，則必然會造成嚴重的后果。因此，必須定期進行維護工作，這也是及時發現高低壓配電設備運行隱患最佳的方式。在電力系統的發展進程中供配電系統有著較為關鍵的角色，也可以說占具著不可忽視的地位，所以需要專門技術人員做好高低壓配電設備維護工作，在具體的維護過程中首先應使高低壓配電裝置內外部環境保持干凈整潔，以確保其所處環境中無污染物，然后再進行專業性的檢查與維護。

4.5 互感器的運行維護

互感器是供配電系統中最主要的電壓電流檢測裝置，在電力系統二次保護體系中發揮著作用。電流互感器和電壓互感器在運行中二次繞組要接地，是防止互感器絕緣在被擊穿后，高壓串入低壓，傷及儀表及人員，互感器二次側一點接地是保障人員和設備安全的必要措施。電流互感器在運行中不能超過額定容量長期運行，一旦其容量超出限制值，會使鐵芯磁飽和，將造成較大的計量偏差，電流指示不再準確。為此，必須確保設備工作負荷的合理化，或選配容量合適的電流互感器，確保設備的安全運行。電壓互感器在運行過程中要注意二次線圈不能斷路，否則二次線圈阻抗大大減小，出現短路電流使線圈發熱燒毀。互感器的使用維修應著重檢測異味、絕緣損傷、油污等問題，各接觸部分接觸要良好。此外，檢修前應注意查看互感器的絕緣子上有沒有破裂、放電、油污等跡象，對于充油式互感器還應檢查其油位應正常，各部位無漏油、滲油現象[2]。

4.6 使用故障診斷和運行監控設備

高低壓配電設備的正常運行離不開大數據信息系統的保障。借助故障診斷系統和運行狀態監控設備，可以進行對高低壓配電設備的動態監控。并根據設備運行情況結合設備參數、運行參數及時確定高低壓配電設備的工作狀況，以保障整個系統的平穩安全運行。該體系主要通過利用設備運行監控管理系統和故障診斷設備，進行對高低壓配電設備運行故障狀態的綜合檢測。同時，利用設備運行監控管理系統，通過對高低壓配電設備的工作狀況和功率參數進行分析和控制，為故障預警的順利實現創造優越的條件。

因此，為了保障高低壓配電設備的正常使用功能，就有必要積極構建電氣設備故障診斷系統和運行監控管理體系，以推動相關工作的有效實施。故障診斷系統的實際應用，就是從故障判別的實際工作經驗中提煉有關內容，從而建立一個更加完善的故障診斷體系。而針對大型動態控制系統來說，其運行問題往往很難通過人員進行合理的診斷，合理使用故障診斷設備才能進行有效的解決。所以，有關部門工作人員應高度重視對設備的故障診斷，并進行及時監測。

4.7 加強設備維修和故障檢測人員的素質培養

在高低壓配電機械設備的操作維護過程中，人員的專業素質和業務對待所有設備故障處理工作的水平與品質都有著密切的關聯。所以，在今后的發展過程中，相關管理人員要充分地意識到，工作人員的專業素質對增強高低壓配電設備故障處理能力的重要意義，并采取定時舉行技術培訓、授課和外派培訓等方式，使工作人員都能對電氣設備故障維修與檢查方面的相關專業知識及技能熟練掌握，增強自身的責任意識與工作熱情。

4.8 優化配網設備運行環境

為了進一步保障配網設備的安全平穩運轉，就必須對其工作環境加以優化，即為配網設備創造一個良好的運行環境，以防止雷擊等天災對設備產生的沖擊。實際運行過程中，部分自然災害會對配網裝置的運行造成不良影響，所以必須將有關把控措施做好，及時進行處理措施，確保自然災害出現時可以及時將這些存在的問題處理，確保設備的平穩運行。如對雷擊可以采取相應避雷措施，定期檢查防雷接地系統，以免雷擊情況出現。一旦出現問題，可運用絕緣導線或變更配網交流輸電線路，這樣可以更好避免聯電問題發生。如此可以保證配網設備在一個較好的環境中運轉，其運轉環境的完善，對于設備實際運轉而言有著很重要的作用，與此同時，還可提高配網設備運轉的安全穩定性。

綜上，高低壓配電設備的正常運行是保證配電網安全、穩定運行的基礎和關鍵，同時也會影響工業生產和人們日常生活的有序進行。在日常工作中，運行維護人員要針對配電網中高壓配電設備和低壓配電設備的運行特點，有針對性地做好預防和檢修工作，及時排除可能引發故障的危險因素，保證電力系統的安全、穩定運行。