變電站安全技術防范的研究應用

郝 焱，劉傳哲，王 楠，張俊昌

（內蒙古電力（集團）有限責任公司包頭供電分公司，內蒙古 包頭 014030）

引言

電力作為推動我國生產和生活的重要能源，需要將科學技術融入到電力系統的運行中，從而提高變電運行的可靠性。從本質上講，電力系統運行穩定性是供電企業安全生產的重要基礎。變電站運行人員在運行過程中需要調整和檢修大量設備，從而降低各種事故發生的概率。同時，為避免自然因素威脅到電網運行安全，需要在電網運行中引入避雷技術，從而保證電網運行的穩定性。

1 安全技術管理工作

1.1 電纜敷設安全管理

本文以某變電站的擴建工程為例，提出在主變工程完工后，需要嚴格按照施工安全管理的要求，進行電纜的敷設。為了減少在敷設過程中出現的安全隱患，需要在電纜的金屬頭部加裝絕緣套管，加強施工期間的安全管理，防止出現施工安全事故。期間建設單位還可以組建安全管理團隊，加強施工管理，保證電纜的整體質量，保證工程的安全。在進行敷設前，應仔細參照接線圖，進行二次接線的檢查，以防止接線時出現接線錯誤。另外，為確保電纜頭的接地效果，需要反復檢查二次電纜頭。普遍認為，二次電纜不能全部捆綁在一塊，一旦捆綁不僅會影響到維護工作的效率，而且還要注意到柜體與設備的接線的牢固性[1]。

1.2 接線技術安全管理

在變電站的二次配線中，如果發生線路錯節，不僅會造成短路、斷路等問題，而且還會影響到電力的正常供電。屏蔽柜內的電纜需要經過調試，才能進行連接。為此，需要落實以下工作：采取有效的風險控制措施，例如組織施工人員學習、研究圖紙，確保其能夠在熟悉圖紙的基礎上展開建設，各部門之間還需要做好技術交流工作；加強配線作業的安全管理，規范作業人員的行為，在施工期間，加強安全技術監管與管理，以提升變電站的總體安全水平；完善二次線路的接線工作，認真地檢查，找出施工中可能存在的問題，尤其是保護裝置、電壓回路的接線，如果接線不當，不僅會造成線路、設備燒毀，還會造成無法估量的損失[2]。

2 調試階段的安全技術管理

2.1 電流回路升流試驗

在進行升流試驗之前，需要確保所有的電流回路都不會有開路的情況，因為電流互感器在進行升流測試時，會發生二次開路，造成電壓過大，以此危害人身安全。為防止母差式保護裝置的誤動作，需要切斷與母差式保護屏相連的電流線路，并進行短接，以免發生母差保護的誤動作，從而引起安全事故[3]。

2.2 失靈啟動回路傳動

故障保護裝置主要用于220 kV 以上的變電站，它的主要功能是保護整條線路的重要電路。對變電站來說，故障保護起動電路包括：斷路器副保護故障起動接點、I、II 線隔離點、一二組A 相跳閘接點。本文以A 相短路起動故障為例，闡述該故障起動電路的驅動過程：合閘I 母刀、分閘II 母刀閘，此時1YQJ 閉合，而2YQJ 斷開；將第一組保護A 相故障，使出口壓力盤進入，并使斷路器的副保護故障，啟動功能壓盤；將串聯式斷路器的次級保護和一組線路的保護電流環有效地串聯起來，并通過相關的檢測設備對A 相的故障進行仿真，以保證發生故障的電流大于斷路器的輔助保護故障時的起動電流，這時，用萬用表對01B和024 端進行測量，如果有嘟嘟的聲音，就表示啟動電路已完成。

3 變電站安全技術防范的保障策略

3.1 全方位配合開展設備狀態檢修

從設備狀態檢修的必要性出發，需要合理調整檢修重點和檢修范圍，使設備運行協調優化。電力設備狀態檢測是一項風險較大、難度較大的工作，因此檢修人員需要加強對電力設備狀態檢修技術的重視，在檢修過程中應深入掌握狀態檢修技術，促使其自身在優化電力設備維修專業知識的基礎上，降低電力設備故障出現的頻率，同時對存在的風險進行有效地調控，降低設備故障發生的概率，從而提高設備運行的安全性和穩定性。加強對電力設備狀態檢修技術的認識，是推動電力企業可持續發展的重要基礎，同時也能促使檢修人員以專業態度和高度的責任心落實檢修工作，進而促進電力設備安全運行。

3.2 加強變電操作員的技能培訓與安全教育

變電操作員是確保電力系統正常運行的直接執行者，在運行過程中，需要監控和檢查各種障礙物，需要專業技術和高度的責任心，從而提高電網運行的穩定性。當電力系統操作人員在操作過程中出現判斷失誤、操作失誤等問題時，就會造成大規模停電，從而危及供電企業的生產安全[4]。因此，為了提高變電操作員的技術能力和安全意識，應從兩方面著手：操作技能培訓，重點加強崗位培訓；加強安全意識教育。

3.3 切實優化防雷應對措施

為了提高電力系統的穩定運行，必須有效地避免自然因素對電網造成的破壞。雷擊的危害具有季節性，尤其是夏季，因此，夏季供電負荷較大。因此，為了保證電力系統在夏季正常工作，必須重視雷擊，采取新的方法和新技術，消除雷擊的危害，從而保障人民的生命安全和生產安全。目前采用的防雷方法除了上述兩種外，還有電離防雷裝置、放射性同位素避雷針、高脈沖避雷針、激光防雷裝置、半導體少長針消雷器等，這些都是新型防雷設備，相比于傳統避雷針，避雷網的防雷效果要好很多，可以大大降低雷擊造成的傷害，減少人員傷亡，保證生產的正常進行，因此得到了大力推廣。

4 以變壓器為實例的安全防范技術

4.1 電力變壓器運行中的問題

4.1.1 電力變壓器運行油溫過高

當變壓器結構中的電磁線圈和變壓器鐵芯不斷消耗和運行時，如果發生損壞，將產生熱能。這種熱能在變壓器的連續運行中表現出上升的趨勢。在這種發展趨勢下，變壓器的水溫也會升高。當油溫高時，水溫的高溫將被傳遞到熱管散熱器的區域。如果水溫是相對長期的，在較高的情況下，則意味著變壓器本身的運行很可能會產生故障和問題。這些的故障和問題，不僅主要表現在對變壓器運行的危害中，而且還更可能主要表現在變壓器的制冷系統帶來的不良危害。

4.1.2 電力變壓器鐵芯絕緣受損

在安裝變壓器的整個過程中，相關工作人員疏忽，不小心丟失了金屬異物，這導致變壓器線圈產生了接地裝置的一些故障。此外，當變壓器鐵芯恢復濕氣時，將危害變壓器線圈的絕緣強度，并損壞變壓器組件。在變壓器的生產過程中，有關工人未能按要求清除殘留物，導致變壓器線圈出現通斷和短路故障，從而危及變壓器的正常運行。

4.1.3 電力變壓器套管故障嚴重

電力工程中變壓器套管的故障很嚴重。這些故障通常分為兩種類型：電流型熱故障和工作電壓型熱故障。

首先，電力變壓器的防水套管插接板和用于外部連接的電力線插接板之間的總接觸面積不足，并且生產、加工、安裝不符合要求。生產、加工、安裝工藝要求表面光滑，平光光墊片密封圈，墊片與墊片之間有足夠的間隙，銅鋁原料的連接頭必須經過獨特的加工工藝進行加工。

其次，從導電棒上端引出的一部分導線與插入式管夾不能正確匹配，或者擰緊范圍不足，這將導致兩者之間的接觸不良并增加回路電阻。回路電阻增加，當電流通過時，導致溫度升高。高溫導致表面加速空氣氧化并產生空氣氧化膜。空氣氧化膜使回路電阻越來越高，溫度也越來越高，最終形成一個惡性循環。

4.2 電力變壓器故障預防技術措施

4.2.1 變壓器運行前進行嚴格技術檢修

1）油枕旁的油尺應完好，油參考點應與自然環境一致。如果剩余油量過高，變壓器帶載運行后水溫會升高，剩余油量的增加會導致油液從油枕頂部的呼吸面罩連接管溢出；如果它太低，將在冬季或短期內在輕負載下停止。在運行期間，油位可能會降低到油位在量油尺上看不到的水平。

2）確保防水外殼，油表，排油泵等是否具有良好的密封性能，是否有漏油現象出現。

3）防爆管（吸入管）是否通暢，口罩的保濕劑是否有效，變壓器的機箱接地系統是否可靠（對變壓器有即時有效的維護作用）。

如果各項指標均已檢查完畢，將溫度高于100 ℃的酒精溫度計插入變壓器的測溫表層，隨時檢查變壓器的工作溫度，然后將原材料炸開（滿載）從變壓器檢查感應線圈。聲音是否異常，準確準確測量二次線圈側電壓是否平衡。如果平衡，說明變壓器比例正常，沒有堵轉短路故障，變壓器能承受負載，一切正常。

4.2.2 配備安裝接地避雷器

降低正轉換工作電壓。當雷電波到達變壓器時，變壓器的初級和次級繞組將受到附加工作電壓的影響。根據變壓器次級繞組的涌入電流，涌入電流的大小將與變壓比一致。磁性感應的電動勢，然后壓力繞組中性線的工作電壓升高。但是，由于初級繞組和次級繞組均連接至高壓避雷器的接地裝置，因此次級線圈繞組基于氧化鋅壓敏電阻接地裝置，以確保兩條接地線的電阻在一定范圍內（大于4Ω），基本上可以降低40%。

接地線的電阻大小對防雷的實際效果有害。接地線的電阻對防雷的實際效果非常有害。如果變壓器的體積超過100 kVA，則接地線電阻應規定為小于4Ω。如果接地線的電阻超過4Ω，釋放的電流量（3 000 A；波頭為1 的傾斜角波）將在接地線的電阻上產生非常高的工作電壓。該工作電壓將在低電壓繞組和家用電器的低電壓側被磁感應，從而導致變壓器和低壓電器的損壞。為了降低某些具有高電阻土壤層的區域的接地線的電阻，通常使用的對策有：延伸水平接地體，擴大接地網面積；在接地坑內填充長效化學降阻劑。通過以上措施保證接地體電阻小于等于4 Ω。

4.2.3 電力變壓器絕緣擊穿事故預防措施

變壓器在運輸和儲存過程中必須具有良好的密封性能，在整個安裝和運行過程中必須采取一定的有效措施避免滲水；在安裝過程中，必須注意高于油枕油位的組件，例如防水外殼。頂部的氣密性，玻璃防爆膜，油枕的頂部和呼吸系統非常好。應當進行泄漏檢測實驗，并且每年都要進行融合維護。應檢查此類組件的氣密性。

應安裝強油循環系統的變壓器，以確保其自身與制冷系統各個位置之間的連接良好。密封墊圈應正確安裝并保持完整。應解決制造中的缺陷，例如潛水汽油泵的皮革墊圈，進氣閥桿的密封填料以及壓差汽車繼電器的連接管。更換皮墊時，應測試特性未知的皮墊原材料樣品的耐酸堿性能。

懸掛變壓器蓋時，應避免損壞絕緣層。要特別注意內部絕緣層相對緊湊的變壓器。不要讓鐘罩碰到電線和支撐架。因此，在吊起鐘罩時，應考慮避免使用該設備。安裝高壓套管時，應注意不要扭曲電線，也不要過分拉扯電線，以免損壞電線的根部和電磁線圈的絕緣層。如果導線太長或太短，則應解決。防水外殼下的邊緣橡膠外殼應根據工程圖和制造商的說明進行安裝。有必要防止電線碰到外殼，以使絕緣間隙不足。在維護和檢查過程中，禁止踩踏電線的根部。

5 結語

安全生產是電力工業的一項重大任務，期間將需要強化安全技術的可操作性，以此使其能夠在變電站運行中發揮安全防范作作用。尤其在變電站二次接線以及調試期間，應加強安全技術管理，積極引導職工參加安全技術培訓，使職工在安全生產中樹立安全意識，從而推動電力行業的快速、健康發展。