解析变电一次设备故障预测及检修

李少鹏

（国网福建省电力有限公司检修分公司）

解析变电一次设备故障预测及检修

李少鹏

（国网福建省电力有限公司检修分公司）

随着我国社会的进步和国民经济的快速发展，作为国家发展建设的重点基础行业，电力行业也得到了快速的发展，同时，电力企业已经融入到了人们的日常生活和生产中，且人们对电力的需求程度也在逐年提高。为了满足人们对电力的需求与电力系统的稳定运行，电力系统加强了对变电一次设备预测和检修的工作，此项工作的完成不仅需要专业技能强职业素质高的工作人员，同时也要结合当前先进的科学技术。本文通过对变电一次设备故障预测及检修进行了深入的分析，以提高整个电力系统运行的安全稳定性能。

变电一次设备；故障预测；故障检修

引言

随着人民对电力的需求不断提高，相关政府部门应采取相应的措施来提高电力企业的工作效率以满足人民群众的需求量，加大对电力企业原有管理体制的改革和创新，提高输配电工程建设的质量和效率。另外，高压电网在运行过程中，由于受到超负荷、制造工艺不良、电力设备老化、工作人员操作手法错误、设备仪器养护工作不到位等因素的干扰，很容易导致变电一次设备出现各种各样的缺陷与故障，从而影响整个电力网络的稳定运行。随着变电设备的不断更新，变电设备逐渐向大容量、高电压的方向发展，便电器的这些变化在很大程度上限制了变电站的停电作业。在变电设备外形变化与内在工作原理变化的影响之下，对变电设备进行现场解体检查工作变得越来越复杂和困难。对于变电一次设备故障预测与检修工作来说，只有掌握变电设备在正常运行时或者故障状态下进行非解体法对变电设备进行故障预测和检修，这样才能都达到变电一次设备故障及检修工作的目的，保障整个电力网络的稳定、安全运行。

1 常见的变电一次设备故障预测

通常情况下，变电一次相关的设备都会配置许多的辅助仪器，以便检查电力设备的温度变化，荷载情况以及运行状态等。但是这些辅助仪器只能走表面上检查出电力设备出现故障，而无法深入的分析了解故障原因及解决方案，为了深入的了解电力设备故障原因，找出有效地解决方案，在实际的故障检修操作过程中，工作人员根据最常见的故障情况，总结了一下几点电力设备故障预测方式。

（1）有专人负责电力设备的定期检测，对电力设备进行预防性实验，以发掘电力设备中潜在的故障。

（2）进行在线电力设备运行状态检测，使用电测量的方法来判断电力设备是否存在故障。

（3）利用红外线技术对电力设备进行硬件检测，检查电力设备中是否有潜在的接触不良，线路老化以及磁路故障问题的存在。

我国电力企业主要采用的变电一次设备断路器与变压器通常都配有一些辅助性的仪器，是在电力设备的故障检修工作上，这些辅助仪器所起到的作用是微乎其微的，因此电力设备的故障检修还要依靠以上三种常用的电力设备故障检测方法。

2 变压器的故障预测方法分析

作为变电站的核心设备之一，变压器的故障检修与预测工作在变电一次设备故障预测及检修工作中有着重要的作用。电力系统运行过程中，经常遇到的变压器故障可以分为两种：①内部故障；②外部故障。根据字面意思可以直观的理解变电器内部故障，其主要的故障体现在变压器油箱内出现问题，例如有些引出线接地故障及各相绕组的相间短路等；变压器外部故障主要包括引出线的相间故障、绝缘套管的接地短路等。这些变电一次设备故障的预测根据以往的工作经验总结了一下几个检测与预测方案：

（1）直观性的观察变压器的一些物理变化，检测变压器是否存在异味、温度过高、杂声或在工作期间出现不正常的震动等现象。

（2）利用介质损耗、交流耐压及绝缘电等电气试验方法来进行变压器故障分析。

（3）通过采用科学的试验方法对变压器局部进行放电检测，通过局部放电情况对变压器内部构件的缺损情况进行预测。

3 断路器的故障预测方法分析

断路器在电力系统运行中所起的作用是通过控制某些设备在电力系统中的运行状态将电力系统运行中所存潜在的故障进行清除，是电力系统运行过程中重要的控制及保护装置，能够智能的根据电力系统实际运行需求，对电力设备进行控制，确保电力系统的稳定安全运行。在电力系统运行过程中，影响断路器正常工作的因素有许多，如：因管理人员养护工作做得不到位，导致断路器的部分绝缘线线路老化或性能下降；由于工作人员的操作手法不当，使得电力传动装置或操动机构发生故障；绝缘构件的材料质量不过关；一次性通过断路器的电流过大，导致断路器的部分构件发生烧融，使断路器出现接触不良现象，甚至发生短路。根据多年的工作经验将引起断路器故障的各类因素整理统计成如图1所示。

图1 断路器故障原因数据分析图

只有在做好断路器故障预测工作的前提下，才能够有效地保障电力系统的稳定运行。根据常见的断路器故障发生原因，总结出了如下几种方法来对断路器故障进行预测和检测：

（1）管理人员应定期对断路器的合闸接触部分进行电压值检测，正常情况下，合闸接触部分的电压值应处在操作电压值的30～50%之间，如果检测的电压值不在这一电压值范围之间，说明断路器的合闸接触部分存在着故障或异常。

（2）在断路器的操作过程中经常会因为断路器自身的控制回路接触不良、弹簧质量不过关、零部件之间的摩擦阻力较大等因素的影响下，使得断路器的分闸与合闸出现时间错乱。同时如果断路器的动力操作无法保持平衡传递或三相尺寸的调整存在一定的误差，这些因素都会导致断路器三相步同期及弹跳等问题。为了减少这些问题在电力系统的运行过程中出现，相关电力设备管理人员应按照规定定期对电力设备进行检查与测试。

（3）电力设备管理人员要具备根据断路器触头的接触情况、腐蚀磨空断路器的起灭弧室的真空度。

4 变电一次设备的检修方法

断路器的检修方法:

断路器在变电站的主要工作任务是控制变压器工作状态的设备，能够有效地保障变电站处于操控范围之内。实际电力系统运行过程中，断路器的故障发生率是最高的，因为断路器在操作过程中存在许多干扰因素，常见的断路器故障有断路器温度过高导致其零部件烧融、拒动或者误动作等，在电力系统发生故障过程中，如果不能及时的将断路器断开，会直接造成断路器的烧毁。

4.1 过热故障检修

有些电力企业所使用的吸合器数据采集设备为热传感型，断路器吸合构件因经常在高温环境下工作，从而使其温度不能下降。为了避免断路器在长期工作过程中出现故障，需要对断路器的电压负载曲线、中性点电势曲线及接触构件的温度变化曲线三者之间进行综合比对，如果对比结果显示断路器的电能供应稳定性在温度变化前后有大幅度的变化，需要立即将断路器切换到检修状态。因母线回路线路通常采用并联断路的设计方式，使得断路器可以通过计划的步骤较快的将其切换至开关直接启动的冷备状态下，使得故障设备被及时的切断。

4.2 拒动或者误动故障检修

对于断路器开关出现的拒动或者误动故障的检修，可以从以下几个方面进行入手解决。①断路器拒动故障的出现在很多情况下是由远程闭锁或者是系统故障而造成开关自动保护，从而出现拒动，这时需要通过检测系统进行解除开关的自动保护状态，如果状态检测系统不完善导致无法进行解除开关的自动保护状态，需要人工沿线进行逐一解除。②当开关二次回路出现故障时，同样会造成综合保护器件的信息故障，给予断路器综合保护设备以及监控系统传递错误的信息，使得这些设备与系统无法正常联网，从而阻碍整个电力网络的稳定运行。③在断路器开关的一次设备由于故障原因导致吸合线圈故障或系统的解除设备误动，导致电力设备不能正常运行，需要工作人员进行现场沿线进行故障排查，另外，要注意的是在高温的夏季或潮湿的春季，因空气中粉尘含量较大，需要预防电力设备发生爆炸，着火等现象的出现。

5 结束语

综合上文所述，目前我国变电一次设备故障的预测及检修工作的进行在很多时候都是依据常规预防性实验以及同行业的工作人员所多次积累的实际工作经验。同时，随着时代的进步，科学技术被广泛的应用在各行各业，电子设备，光学传感，信号传感以及计算机技术等被应用于电力设备的故障检测与预防工作之中，在很大程度上提高了电力设备在线工作状态检测装置的工作效率和精准度。电力设备在线状态检测能够有效地将潜伏的电力故障消除在萌芽之中。从而确保了整个电力网络的安全，稳定运行。

[1]朱明韦，冯艳萍，李成.电力工程电气设计手册[J].北京.中国电力出版社，2014（12）.

[2]韦 磊，孙 科.变电运行常见故障[J].新疆电力，2015（02）.

[3]孙向前，李悠悠，吴明辉.变压器油中溶解气体分析中的模糊模式层聚类故障诊断方法的研究[J].中国电机工程学报，2012（01）.

[4]王丽薇，吴梅艳，等.电气设备状态检测与故障诊断技术[J].北京：中国电力出版社，2015（06）.

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2015-12-1