電力系統中高低壓配電設備的運行與維護研究

從江航電樞紐項目管理有限公司 趙大明

1 引言

高低壓配電設備作為電力系統的基本單元，直接關系著電力系統的運行效果；在電力系統運行管理中，做好配電設備的運行和維護管理至關重要，但是結合實際可知，工作人員在高低壓配電設備運行中忽視了設備的維護，導致設備運行時出現了一定故障，如變壓器故障、斷路器故障等，對此有必要做好高低壓配電設備的運行和維護控制，消除故障問題，提升電力系統的運行和管理質量。

2 電力系統中高低壓配電設備運行管理內容

高低壓配電設備不僅具有電壓轉換的作用，而且在電能分配中發揮著重要作用，通過科學控制高低壓配電設備，能有效地控制電流的走向。現階段，高低壓配電設備類型眾多，這些設備都是其運行管理中需要考慮的重要內容。一般在設備運行管理中，除加強對斷路器管理，控制隔離開關、接地開關應用外，電力工作者還需要重視對電流/電壓互感器、電容器和開關柜等設備進行管控；而在低壓配電成套設備管理中，除低壓開關柜、配電盤外，還需要重視控制箱、開關箱等設備的系統管理[1]。

3 高低壓配電設備常見故障分析

3.1 變壓器故障

變壓器是電力系統的核心組件，其能有效完成整個電力系統的電壓轉換，確保電力系統的穩定運行。在變壓器故障分析中，除考慮故障類型、性質外，還需要重視故障功率的有效分析，通過對這些因素的分析，能掌握變壓器故障的嚴重程度，并且維護人員能了解變壓器故障的發展趨勢，進而針對性地制定相應的應對措施。

研究表明，短路、滲漏、放電是變壓器較為常見的三種故障類型，其中變壓器短路故障多發生在內部相與相之間，同時有的引線或繞組間也會出現短路；面對這種狀況需要通過更換繞組的方式進行處理，若故障較為嚴重，還需要對變壓器進行返廠修復。低壓側套管、閥門、取油樣閥是變壓器容易發生滲漏的三個位置，這些滲漏問題的發生與局部硬化、密封效果不達標具有較大的關系，滲漏問題會影響變壓器的外觀和性能。放電會造成變壓器局部腐蝕，引起熱擊穿等問題。

在這些故障問題檢查中，除變壓器絕緣材質外，還需要對電廠集中的部位進行有效檢查，具體檢查內容包含了繞組匝間、高壓繞組靜電屏出線和高電壓引線等諸多內容。

3.2 高壓斷路器故障

高壓斷路器在電力系統中具有控制和保護的作用，其不僅包含了開端部分、操作部分，斷路器操作結構如圖1所示，而且涉及傳動部分和絕緣部分。

圖1 斷路器操作結構

引起高壓斷路器故障的因素較多，除密封處的襯墊老化外，漏裝彈簧、縱向傷痕等因素都會造成高壓斷路器故障問題。當出現上述問題后，斷路器滲漏機油的狀況較為明顯；同時對于真空斷路器而言，其真空泡內的真空度也會下降；值得注意的是，斷路器的電磁操作系統也會出現一定的故障，常見的故障表現類型不僅包含合閘鐵芯不啟動，而且涉及輔助開關觸點接觸不良等內容，嚴重地影響了電磁閥的應用效果和安全性。

3.3 低壓電容補償故障

在現實生活中，低壓補償電容器會出現起火爆炸的問題，作為低壓補償電容器常見故障的一種類型，該故障的發生與聚丙烯塑料薄膜在高溫熱條件下老化被擊穿有較大的關系，而造成高溫熱條件的原因是低壓補償電容器的工作壓力，對此在電力系統運維管理中，應重視低壓補償電容器本身材質的有效管理，并且應嚴格控制電容器的工作壓力，防止起火故障發生。

4 高低壓配電設備運行維護措施要點

4.1 日常維護

高低壓配電設備運行管理本身具有較強的專業性，在日常維護管理中，首先，電力工作者需要按照設備設計的流程進行操作，該環節中，需要及時掌握設備的運行數據，做好這些數據的分析，以此來實現高低壓配電設備運行負荷量的有效控制。其次，為創造良好的高低壓配電設備使用環境，電力工作者需要做好高低壓配電設備的規范安裝，確保設備安裝規范、有序，同時應做好設備的表面的清潔處理，確保儀表等設備外表整潔。最后，在高低壓配電設備運行過程中，工作人員需要通過“看”“聽”“聞”等方式，觀察高低壓配電設備的運行狀態。譬如，在使用“看”這一方式時，應按照設計要求檢查設備的溫度，如觀察電力變壓器運行狀況時，應確保油層溫度保持在85～95℃。而當使用“聽”“聞”方式時，應確保設備無“嗡嗡”的聲響，并且在運行中沒有塑料燒焦等異味。

4.2 定期維護

在積極開展高低壓配電設備日常管理的基礎上，電力工作者還需要做好設備的定期維護，在定期維護中，工作人員需要使用先進的維護理念和方法，在現代維護技術的支撐下，實現配電設備故障問題的有效處理。譬如在高低壓配電柜定期維護中，工作人員應注重以下要點控制：首先，在對高低壓配電柜的瓷瓶和端子等部位進行維護時，應采用高純度酒精做好這些部位的擦拭處理，并且應適當地添加潤滑油。其次，在電力變壓器裝置維護管理中，工作人員應重視電氣連接部位的有效檢查，以此來保證觸頭定位的準確性和靈活性。同時電力工作者應檢查電力變壓器的接地情況，確保接地的穩定性、可靠性。最后，斷路器在電力系統中發揮著重要作用，在定期運行維護中，除開展表面清潔工作外，還需要進行各傳動機構的潤滑處理，并且應清除滅弧罩內的碳化物或金屬顆粒，檢測并使得斷路器的絕緣電阻保持在10MΩ以上。

4.3 具體設備的運行維護要點

高低壓配電設備運行維護中，工作人員應做好一些關鍵設備的運行維護。

其一，在整個電力系統中，高低壓配電設備的運行受母線運行效果的影響，故而在具體的運維管理工作中，電力工作人員還需要做好母線運行狀況的檢查和維護，要求母線不會出現發熱、松動等問題。

其二，隔離開關能在整個電力系統中形成絕緣間隙，實現電路通路的隔斷處理。一般在高低壓配電設備檢查中，應將隔離開關的維護檢查放在重要位置，對其的閉合狀態進行全面檢查。如在電力系統檢修中發現電流過大，則需要檢查開關的合閘狀態，要求開關接觸嚴密，無發熱等問題。

其三，一些電力系統運行中還會使用電抗器，在電抗器運行維護中，電力工作者不僅要做好電抗器周圍的清潔處理，而且要有效保證電抗器安裝牢固性，此外通過檢查，應確保電抗器接頭無發熱等問題，確保其運行狀態良好。

其四，在高低壓配電設備運行維護中，工作人員還需要做好電力電容的有效維護和檢修，一般應注意觀察電容器箱的運行狀態，確保不會出現過熱破損、噴油等現象，同時應檢查電容器的接地，確保接地線的牢固性，這樣才能保證電力電容的安全穩定運行。

4.4 重視預防性維護方法應用

為有效提升高低壓配電設備運行效果，在具體設備運行與維護中，還需要重視預防性維護手段的應用。結合實際可知，高低壓配電設備預防性維護措施具有多樣性的特征，所關注的設備類型不同，其預防性維護方法也有一定的差異性。如在配電室高壓柜停電清掃維護中，要求清掃前必須停電，并且清掃絕緣瓷表面時，需確保其裂紋、破損和閃絡問題，同時應檢查配電柜所有的傳動機構和操作結構無螺栓銷子松動問題。而在低壓配電設備預防性維護中，應確保低壓控制器的額定電容與受控負荷的實際需求相適應，并且應保證各級電器保護元件的選擇和整定符合相關要求；低壓空氣開關交流接觸器在通電運行期間，需要測定三相間是否同時接觸。另外，刀開關、干式變壓器等都是高低壓配電設備預防性維護方法應用的重要措施。其中在刀開關預防性維護保養中，應控制開關的轉動靈活，三相接觸良好，而在干式變壓器保養中，應做好母線接觸、緊固引線段子、銷子等內容的控制。新時期，電力工作人員需要結合實際重視這些不同類型高低壓配電設備的運行維護，并做好設備所處環境控制，提升高低壓配電設備應用效果。

5 電力系統中高低壓配電設備運行維護案例分析

5.1 項目概況

某建筑為大型商業綜合體，建筑總面積高達19000m2，建筑內不僅包含了超市、餐飲，而且涉及電影院，購物中心和辦公樓。其中地上建筑共計16層，1～4層為商業綜合體，5～8層為辦公樓，地下分兩層，負一層為超市、商業設備用房，而負二層為停車工廠。在商業綜合體建筑應用中，高低壓配電設備的運行對于整個建筑的使用效果具有較大的影響。對此在日常管理中，商業綜合體運維部門高度重視對電力系統的運行和維護，并且將高低壓配電設備放在電力系統運行維護的重要位置，有效的提升了該建筑的使用效果。

5.2 高低壓配電設備運行維護

本商業綜合體建筑的電力供給由某一風電發電項目提供，在實際應用中，綜合體冬夏兩季用電與春秋用存在一定的負荷差。對此在日常維護中，運維部門先進行用電負荷的調整，在具體調整中，電力工程師先與物業部門進行溝通，分析是本綜合體調整負荷的實際需要，結合這一需要，對多個用電主體進行溝通，探尋在負荷調整后，可能出現的受影響區域，采取有效措施進行應對處理。除用電負荷調整外，在實際運行維護中，注重以下要點。

其一，在高低壓配電裝置運維管理初期階段，工程師先對高低壓配電裝置結構進行分析，并系統考慮高低壓配電裝置運行特點，在兼顧負荷性質和設備容量的基礎上，選擇低壓熔絲，這為高低壓配電控制創造了良好條件。同時在實際管理中，要求隔離開關具有明顯的斷開點，且不得切斷負荷和故障電流。此外在高低壓配電裝置應用中，對生產中的負荷功率進行分析，并考慮電源電壓情況，確定電容器組投入或退出。

其二，在運行過程中，重點對電力變壓器的應用過程進行控制管理。本商業綜合體的電力資源來自風電，通過變壓器裝置的使用，能有效轉換交流電能，并且能減少輸送電過程的損耗，保證企業所需電壓的供應。在變壓器運行過程中，電力工程師通過降低磁通密度的方式，對變壓器運行中的噪聲進行控制，起到了良好的降噪作用；同時在日常運維中，做好變壓器的清潔和接地處理，保證變壓器使用的安全性。

其三，在高低壓配電設備運行管理中，電力工程師還在觀察涂漆變色或運用專業儀器測試等方式的支撐下，對所有的母線進行巡查，消除了母線發熱、松動等問題，確保了整個電力系統運行的穩定性和安全性。其四，在日常使用管理中，工作人員需要明確設備檢測的重點，如在設備絕緣檢測中，工作人員需要重視直觀觀察方式的應用，通過這一方式檢測設備絕緣部分的各個層面，發現并消除破裂等問題。并且在實際檢測中，通過電筆檢查絕緣層是否存在漏電問題，在保證絕緣層完整性改的基礎上，對低電壓電容補償裝置的外殼進行檢查，消除外殼過高或隔熱問題，保證本商業綜合體建筑的高低壓配電設備使用的安全性、穩定性。

6 結語

高低壓配電裝置對于電力系統的運行效果具有較大的影響，新時期，人們只有充分認識到高低壓配電裝置的使用特征和重要價值，結合工程實際對高低壓配電裝置運維情況進行分析，針對常見的故障進行針對性的維護處理，這樣才能保證高低壓配電裝置應用效果，推動電力工程的持續、穩定發展。