淺談電力系統中變電運行的安全管理與設備維護

潞安集團太原化工新材料有限公司 趙永紅

1 電力系統變電運行問題研究

1.1 安全問題

變電運行期間，應用到多類別電氣一、二次設備、設施，如高壓架空輸電線路、大型主變壓器、換流設備、防雷設施、斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器、無功補償、繼電保護及安全自動裝置等，這些設備、設施運行維護不當都將增大設備故障發生的概率，再加上運行過程中一些作業人員未按照相關規程與標準對設備進行不規范操作，以及惡劣天氣的影響等都會嚴重影響整個電力系統運行狀態，甚至會帶來一系列安全隱患和安全事故，若不能及時發現與處理，這些隱患輕則造成短路、跳閘停電事故，重則造成短路爆炸、著火等大面積停電事故，給企業、社會造成嚴重后果及惡劣影響。因此無法確保變電設備始終維持在良好運行狀態，抑制了設備性能的發揮。

與此同時，一些供電單位在運行期間不注重對電力系統變電設備升級改造及更新，未意識到供電設備、設施安全的重要性，尤其對電力系統潮流分布、系統參數等各方面控制水平較低，嚴重阻礙電力設備的運行效率。只有解決以上問題，才能確保供電系統安全運行、經濟運行、穩定運行和可靠運行[1]。

1.2 設備問題

運行中的電氣設備長時間運行極易出現不同程度的絕緣降低、老化等現象，如變壓器絕緣油劣化、繞組匝間刺火、電纜劣化等，這種現象極易引起絕緣擊穿、放電、短路故障，尤其是變電設備、設施如不定期進行預防性試驗及維護，超出規定年限甚至帶病運行，不僅會縮短設備運行壽命，還會給整個變電運行帶來運行風險，從而引發重大安全事故。這就需要輸、變、配電設備在運行過程中，應加大對變電設備運行狀態的巡檢力度，并結合試驗及運行數據進行運行分析，預測可能發生的運行故障并分析故障產生原因，進而制定可行且針對性的預防、應對措施及應急預案，提前將所發現的帶病運行設備停電、隔離并進行檢維修處理以消除事故隱患，將運行故障造成的不良影響降至最低限度。

如，一些變電站為規避雷擊事故的發生，會結合實際運行狀況為電力系統配置多個防雷設備，并安裝避雷針以達到預防雷擊事故發生，但部分作業人員由于沒有嚴格按照相關規范安裝避雷針，導致在安裝距離、保護半徑等方面出現差錯，也沒有對避雷器運行性能、動作原理按規范要求進行調試（如設備絕緣不夠、接地電阻超標等），使防雷設備不能發揮出應有的作用，嚴重影響整個變電設備安全運行，無法發揮出設備應有的運行價值。

2 電力系統中變電運行的安全管理

2.1 加大變電運行監管力度

變電設備安全運行離不開運維人員的監督與管理，通過對變電運行進行監督、檢查，可實現對其運行狀態的實時了解與掌握，防范變電設備運行故障的發生，并保持良好運行態勢。應認真貫徹“安全第一、預防為主”的方針，工作中嚴格遵守《電業安全工作規程》，積極開展反事故演習，做好以下防范措施。

建立安全活動制度。學習上級有關安全生產的方針、政策、文件、規定、事故通報、快報等；學習借鑒各單位安全生產經驗；對人身、設備安全情況和本站或本班的安全工作進行總結分析，找出存在的問題，提出下周（或今后）安全工作整改措施；檢查落實安全隱患整改措施；有針對性地進行反事故演習活動；精心組織安全日活動，并形成常規化，引導大家學習、探討事故案例。

防止電氣誤操作裝置管理制度。必須堅持正確的使用防誤裝置，未經主管部門同意不準隨意停用；應裝未裝防誤的設備不得投入運行；加強周期性巡視檢查質量、發現防誤裝置不能投運或故障必須及時匯報運行主管；每次操作完畢，在檢查設備的同時應檢查防誤裝置是否可靠完好；檢修設備同時檢修防誤裝置，并驗收合格方可投入使用；防誤裝置應具有“五防”功能；解鎖鑰匙應妥善管理，不得與其他鑰匙混放，應采取封存等措施辦法，按值移交。

防止小動物管理制度。當檢修或施工需拆除防小動物措施時要采取臨時措施，完工后督促施工單位及時按要求封堵、恢復；各設備室的門窗應完好嚴密，不得有孔、縫，人員出入時應隨手將門關好，并有防鼠措施；各設備室通往室外的電纜溝（隧道）應封堵嚴密；各設備室不得存放糧食及其它食品，并放有鼠藥或捕鼠器械；各開關柜、機構箱、端子箱應關閉,并封堵嚴密；高壓配電室、主控室門應裝40～50厘米高的防鼠擋板且裝設嚴密；室外設備應有防鳥措施。

落實消防安全管理制度。認真貫徹消防工作條例和有關部門頒發的消防制度，并制定消防措施，每月定期檢查一次消防器具的放置情況并清點數量，發現問題及時處理；每年應定期組織人員學習消防知識和本站消防器具的使用方法，做到人人會用；全體人員應熟知火警電話及報警方法，站內消防設施應定期進行試驗檢查，并有消防部門認可的合格證；電纜溝至高壓配電室、端子箱和機構箱的孔洞應封堵嚴密；室內及室外設備區，不得存放易燃、易爆物品，因檢修需要時，應做好防火、防爆措施；主變壓器和儲油設備區、主控室、配電室、庫房、電容器室、蓄電池室附近均應設有消防設施，放置地點要有標志。

嚴格執行“兩票”管理制度。操作票、工作票是保證電力安全生產，防止電氣誤操作、人身傷害事故的重要組織措施。應嚴格按照電力部門頒發的《電業安全工作規程》要求，認真組織實施。

通過以上管理措施，能夠及時發現變電設備運行問題，避免運行故障的發生，以保障設備安全、良好運行。同時確定安全管理目標，再結合設備維護要求制定可行且科學的檢、維修計劃，為安全管理工作的有序開展與實施奠定扎實基礎。

2.2 積極落實安全管理責任

變電站要想使安全管理質量與效率達到預期目標，就需積極落實安全管理責任，確保管理人員能夠意識到安全管理工作執行意義。建立各級人員崗位責任制，明確劃分管理人員及運維人員工作職責，有助于強化全體人員責任意識，并自發性地投入到安全管理工作中；建立變電站上墻制度，即交接班制、巡回檢查制度、主值職責、副值職責、工作票制度、操作票五制、防止誤操作制度、設備缺陷管理制度、設備定期切換及輪換制度、安全操作規程；在崗位職責、制度的約束與規范下，提高各級人員工作積極性與認真程度，助力變電運行監管力度的提升。

2.3 制定安全管理應急預案

電力系統運作期間會發生多類型安全風險事故，尤其是隨著系統運行年限的增多事故發生越為頻繁，其中設備故障是最典型的運行事故，會影響變、配電系統整體運作效率與效果。對此需整合、歸納常見事故，并針對性地制定、施行安全管理應急預案，當突發安全風險事故時，能在第一時間根據事故類型啟動相應的專項應預案。確保預防工作的有序落實，為電力系統安全、穩定運作提供保障[2]。

3 電力系統中變電設備的科學維護

3.1 做好設備防雷措施

為保證變電設備維護工作有效、順利進行，保障設備及電力系統的安全運行，就需在開展維護工作時制定、施行可靠的防雷措施，以此提高設備維護整體水平。安裝防雷設施期間應加強三方面問題關注：有效攔截直擊雷。為達到理想中攔截效果，就需根據需保護的標的針對性的安裝避雷線或避雷針，為變電設備安全、穩定運行提供保障；采取科學手段屏蔽雷電。基于電磁波輻射原理，從而達到削弱雷電的效果，實現對變電設備運作狀態的全過程保護；做好設備接地工作。簡單來說就是借助接地系統將雷電導入地下，以此降低、規避雷電對變電設備各方面性能的影響，強化設備保護效果[3]。

3.2 變電設備檢修與維護

電力系統中對設備的檢修是保證電力設備安全、健康運行的必要手段，關系著設備的利用率、事故率、使用壽命以及人力、物力、財力的消耗等，對電力企業的整體效益的好壞起著舉足輕重的作用。在電力設備檢修歷史過程中主要采取的檢修方式有：

事后檢修。也稱故障檢修，是最早的檢修方式，這種檢修方式以設備出現功能性故障為判據，在設備發生故障且無法繼續運轉時才進行維修。顯然這種應急維修需要付出很大的代價和維修費。

預防性檢修。經多年發展出現定期檢修、以可靠為中心的檢修、狀態檢修三種方式。定期檢修在保證設備正常工作中確實起到了直接防止或延遲故障的作用，但也不可避免地會產生“過剩檢修”，造成了人力、物力、財力的浪費；以可靠為中心的檢修能比較合理地安排大修間隔，有效預防嚴重故障的發生，以最低的費用來實現機械設備固有可靠性水平；狀態檢修也稱預知性檢修，以設備當前的實際工作狀態為依據，通過高科技狀態檢測手段識別故障的早期征兆，對故障部位、故障嚴重程度及發展趨勢作出判斷，從而確定各機件的最佳維修時機。狀態檢修是當前耗費最低、技術最先進的維修制度，為設備安全、穩定、長周期、全性能優質運行提供了可靠的技術和管理保障，具有可行性和優越性。

改進現行的檢修方式或選擇合適的檢修策略，不必受哪一種特定的維修體系的約束，不要簡單地用某一種方式來完全取代現行的方式，而應采取定期檢修和狀態檢修相結合的方式進行優化組合，在保證合理的安全可靠性的前提下降低檢修成本。

3.3 制定設備巡回檢查制度

巡回檢查制度的制定與施行能保障電氣設備安全運行：根據設備安裝具體位置，科學設計巡視檢查路線，并嚴格按照巡視時間與路線流程開展巡檢工作。要求積極落實制度內容，對設備運行狀態進行檢查與排查，實現運行缺陷與異常的及時發現，同時還需合理制定檢查周期，并定期開展有關設備的試驗、切換工作，以保障設備安全、良好運行。由于不同設備巡檢范圍、重點與周期不同，因此可采取相適應的巡檢方式，包括交接班巡檢、正常巡檢、特殊巡檢、全站值班員巡檢等。其中，交接班巡檢主要發生在交班前和接班后，對上一班組人員操作、更改的一、二次設備及自動化設備進行核對性巡視檢查，需重點關注修善部位。

正常巡檢也稱為日常巡檢，各班組每班至少進行二次以上巡檢任務，科學規劃巡檢時間和路線。正常巡檢需嚴格按照變電站現行規程中規定的檢查項目進行，并在檢查結束后將各數據填寫至運行日志中；特殊巡檢主要是針對設備運行時存在的特殊運行狀況進行巡視，如設備過負荷運行、惡劣天氣后的設備運行狀態、新安裝投運以及大修投運設備、事故跳閘后的設備；全站巡視是由所在地站長組織巡檢人員每周巡視一次，巡檢對象為電力系統中的所有變電設備，采取全面巡視、會診式巡檢等方式找出設備隱藏運行故障。

巡檢過程中要求工作人員遵守以下規定：巡檢高壓設備的人員應通過專業考核且經過領導批準后才可上崗；檢查高壓設備期間應嚴格控制人體與帶電導體間距離，始終大于規程規定；任何一項巡檢作業的開展均需佩戴安全帽，確保人身安全；若巡檢工作在高壓室內進行，應在進出時關閉大門，避免非工作人員進入；每完成一次巡檢工作，均需按照相應規范將巡檢結果及可能引起故障的缺陷記錄在對應日志中，為預防性檢修、試驗、故障排除工作的開展提供參考；巡檢時嚴格按照最初設計的路線圖進行巡檢。

4 結語

為保障電力系統變電運行安全管理質量與設備維護效果，就需明確當前變電運行過程中存在的安全及設備故障問題。在此基礎上，制定可行的安全管理制度與應急預案，加大變電運行監管力度，提升變電設備運作安全性、穩定性。此外，還需針對設備故障制定相應的巡回檢查制度，并做好設備定期維護工作，確保設備良性運行，為電力系統整體安全提供保障。