提高变电站电气一次设备寿命的措施研究

摘要：文章基于变电站电气一次设备寿命普遍比较短的问题，分析了影响变电站电气一次设备寿命的主要原因，并重点针对工程设计、设备制造、安装工艺、接地系统抗腐蚀性和运维管理等多个方面进行了分析，最后提出了提高变电站一次设备使用寿命的具体技术措施。

关键词：变电站；电气一次设备；使用寿命；工程设计；设备制造；安装工艺 文献标识码：A

中图分类号：TM625 文章编号：1009-2374（2015）34-0027-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.014

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，人们对电能的需求量也越来越大，为了适应社会的发展，满足人们的需求，国家电网公司提出了建设“一流电网”的电网建设目标，要想实现“一流电网”的建设目标，必须提高变电站电气一次设备的工程使用寿命，使变电站电气一次设备能够更好更高效地为电网的可靠稳定运行服务。所谓的工程使用寿命主要是指设备在正常设计、正常施工、正常使用和维护下，所应该达到的正常使用年限。

1 影响变电站一次设备使用寿命的因素分析

1.1 变电站建设不能满足负荷的变化

改革开放后，我国经济得到飞速发展，用电负荷也迅猛增加，平均一年的负荷变化量可能是改革开放前3～5年的变化量，而变电站建设时选择的主变压器容量只考虑了建成后5～10年后的负荷变化，没有考虑到远期10～20年后的负荷发展。由于设备容量、寿命等指标不能与地方经济发展和负荷需求相匹配，导致设备未达到正常使用年限前就被更换掉，甚至需要建设新的变电站。

1.2 自然灾害影响变电站的寿命

近几年，我国的许多地区都遭遇过严重的自然灾害，如洪水、地震、泥石流、滑坡等，严重破坏了变电站，直接影响了变电站的寿命。虽然在变电站选址时考虑了周边环境因素，但随着城乡经济的发展，变电站周围的环境也发生了巨大变化，使得变电站抵御自然灾害的能力降低，缩短了使用寿命。

1.3 变电站一次设备的影响

变电站电气一次设备由多个元件组成，如变压器、电容器、电抗器、断路器、组合电器、开关柜等，而这些设备受到制造工艺、元器件质量、施工、运输、管理维护等方面的影响，会存在不同程度的问题，因质量不过关而提前退出运行，也在一定程度上影响了变电站的寿命。

1.4 接地系统的影响

众所周知，变电站相关设备的安全运行离不开接地装置，如果变电站接地不良会引发严重的设备和电网事故。但很多事故恰恰是由变电站接地装置引起的，且数目惊人。研究发现，接地装置腐蚀是变电站接地装置事故的主要原因之一。据统计，国内很多变电站在达到使用寿命之前，就已经重新更换了地网，可见变电站的使用寿命受到了接地系统的严重影响。

1.5 运行安全维护管理的影响

老化现象是所有设备在运行使用过程中都会发生的一种现象，包括变电站电气一次设备也不例外，绝缘水平的高低、密封性的好坏以及设备油漆剥落引起的部件外露等现象，这些都是变电站电气一次设备在使用过程中容易发生的问题。如果不能科学、合理地处理好这些问题，都会对变电站电气一次设备的使用寿命产生重要的影响。

2 对变电站一次设备使用寿命提高的总体原则

据《国网公司输变电工程提高使用寿命设计指导意见》，建构筑物在新设计的输变电工程中至少要有60年以上的使用寿命，一些在变电主要一次设备中使用的设备至少要达到40年以上的使用寿命，在主要二次设备中使用的器件至少要达到20年以上的使用寿命。因此要想实现“世界一流电网”的建设目标，必须要树立全寿命周期的科学管理理念，严格按照国网有关部门提出的建设变电站的详细要求，通过各种技术手段和管理手段，努力实现集可靠性、耐久性和经济性于一体的变电站设备建设要求，努力使建设“世界一流电网”的目标得以实现。

3 提高变电站一次设备使用寿命的具体措施

3.1 重视变电站的总体规划

在对变电站进行设计时，首先要对供电区域负荷的预测工作做到位，要结合供电区域负荷的预测结果对主变规模进行反复的论证和分析，并且要把眼前和长远的关系考虑周全。在总体布置经济合理且运行维护方便的前提下科学合理地把二者的关系处理好，为了避免电气设备因不适应电网发展的需求而提前发生退役的危险，在对电气设备选型时，要充分考虑到电气设备的远景饱和与目标网架运行等因素。

3.2 变电站站址的选择要慎重

变电站站址的选择首先在保证变电站的地质稳定的前提下，最好不要占用经济效益高的土地和耕地，应尽量选用一些劣地、荒地、坡地，但在选用的时候应该综合考虑到洪水、滑坡、泥石流等影响因素，与此同时，还应考虑到周围临近设施的无线电干扰情况等，比如说飞机场、导航台、收发信台、铁路信号等设施的

影响。

3.3 要重视电气设备的选型及其生产工艺

在变电站电气设备的选型上，要在统筹规划、远近结合的前提下，尽量选用一些性能参数合适、技术条件成熟的设备，以达到选用的设备技术成熟、质量稳定且成本合理使用寿命长的目的。

金属材料和绝缘材料是制造一次设备的主要材料，在选用一次设备的制造材料时，一定要选用一些质量好的材料来制造一次设备，比如说要选用一些防腐性强的金属材料和一些抗老化能力强的绝缘性材料。

在电气设备的选型时要重视设备的设计方案和生产工艺，要从生产的源头上更深层次地选用优质的电气设备，特别是要重视变压器类设备和高压组合电气设备的选型。

在变电站电气一次设备的安装上，要采用先进的安装工艺。变电站主要的电气设备是电气一次设备，电网投运后能否安全稳定运行，很大程度上会受到变电站电气一次设备安装工艺的直接影响。所以在安装变电站一次设备时，要严格按照设备安装规程规范并结合厂家提供的使用说明书来安装，并且要有专人负责严格把控实际的安装施工过程。

3.4 要提高接地系统的寿命

提高接地系统寿命的一个重要措施就是，在选用和设计设备接地材料时，对土壤的腐蚀性要充分考虑周全。比如在土壤腐蚀性较严重的地方修建变电站时，应选用铜材作为变电站的接地系统材料，这主要是由于铜材不仅可靠性高，而且全寿命价格也比较合理，在土壤腐蚀性较轻微的地方修建变电站时，应选用热镀锌扁钢作为变电站设备的接地材料，这是因为这种土壤电阻率比较高，可以利用钢材截面积大且散流特性好等这些优点来降低工频接地电阻。

3.5 要加强运行维护管理

要想提高变电站一次设备的使用寿命，还要加强设备的运行维护管理。首先，要加强设备的日常巡视和检查工作，特别是对那些已经存在缺陷的设备更要加强日常巡视和检查工作；其次，要对运行中的设备加强检修和维护，要做到定期检修，以保证设备健康运行；最后，还要对以上巡视、检查、检修和维护工作等做好设备的信息数据库，以备为后续总结经验，提高设备的使用寿命。

4 结语

综上所述，提高变电站一次设备寿命要从工程设计、一次设备制造、安装工艺、接地系统抗腐蚀、运行维护管理等多方面采取综合措施，以资产全寿命周期安全、效能、成本指标最优为目标，实现工程各类设备、建筑之间寿命和功能的优化匹配。

参考文献

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[2] 曹程杰.全寿命周期设计理念在智能变电站设计中的应用[J].电力科学与工程，2014，（2）.

[3] 蒋俊辉，刘欣.常规变电站与智能变电站全寿命的对比分析[J].电源技术应用，2013，（9）.

作者简介：李瑞（1983-），男，山西忻州人，国网山西省电力公司忻州供电公司助理工程师，工学硕士，研究方向：电气工程。

（责任编辑：周 琼）