220 kV变电站变电运行故障处理及探讨

2018-01-24徐盛

通信电源技术 2018年8期

徐盛

（国网江苏省电力有限公司常州供电公司,江苏常州 213200）

0 引言

社会经济的快速发展与科技水平的飞速进步，在一定程度上推动了我国电力行业的发展。随着社会生产力的不断提升，社会整体用电需求不断增长，这就要求变电站提高变电运行质量与运行效率。为了实现这一目标，下面对变电运行故障问题、引发原因以及处理措施三方面进行了详细探讨[1]。

1 探讨220 kV变电站常见运行故障

1.1 母线损毁故障

母线是变电器的重要组成部分，在日常运行中极易出现损坏，影响变电站的正常运行。母线损毁的主要原因是日常运行中的自然损耗，与其他线路的挤压、碰撞，电压不稳定，变电设备安装不正确等。

1.2 开关损坏故障

电路中的隔离开关起到了隔离作用，在无灭弧能力的支持下，即便缺乏负荷电流，同样能进行分电路和合电路。隔离开关经常发生故障，主要是载流回路负荷超量产生大量热量引起的。这种故障通常发生在接头和线桩位置，由于载流回路的接触面偏窄，热量得不到及时散出，导致载流回路过热。

1.3 线路损坏故障

线路损坏故障是变电站变电运行过程中常见的一种故障。线路是变电站变电运行过程中的重要部分，是输送电力能源的媒介，是变电运行安全与稳定的关键。目前，在变电运行中，自然损耗和线路运行压力过大等原因都会导致线路出现开裂、损坏，进而引发故障问题，影响变电运行的安全与稳定。

1.4 变压器故障

变电站的变压器包含多个构件，功能强大，是转换交流电压重要设备，如果出现问题就会影响到整个电网的正常运营。变压器经常会出现异响现象，此时需要停下变压器，将异音的原因进行仔细排查。例如自身负荷骤然增大，出现负荷过量就会引起异响；由于接触不良导致的个别开关放电打火，触头被烧坏；亦或者是对地放电。此外还有零件松动、系统短路、铁磁谐振等都会导致变压器出现故障。

2 220 kV变电站变电运行故障原因分析

2.1 人为因素影响

人为操作事故主要是由于作业人员操作失误引发的。工作人员没有遵守变电管理制度，没有根据实际操作难度选择合适的操作方法，同时还与作业人员当时的心理状态和实际专业能力等有关。人为原因导致的事故具有时间特点，如交接班期间，作业人员可能会发生注意力不集中的现象，忽视安全操作，易发生事故问题。具体违规操作包括：未执行复诵、打钩等基本操作；跳项、漏项；未核对保护压板；防误装置使用不当、监护人员和操作人员错位等[2]。

2.2 设备差异因素

国内变电站建设和投运时间不一致，相关设备的规格型号可能存在差异，对应的设备检修需求不同。因此，在进行设备统一检修工作时可能无法满足个别变电设备检修需求，存在一定的安全隐患。此外，在针对变电运行设备进行故障检修时，由于预防检修能力不足导致无法从根本上解决变电设备潜在问题。再者，部分变电站投运时间较长，没有考虑设备使用寿命和状态，不能及时更换老化设备，增加了设备事故发生的可能性，严重影响了变电运行安全。

2.3 自然环境威胁

变电系统是一种相对复杂的系统，且多处于露天环境下，受天气环境因素影响较大，如雷击、大雨、台风等，都可能会对UI变电线路造成不良影响，导致输电线路出现损坏。一般来说，在电力站正常运行的过程中，都会有电网的额定电压对电气设备进行保护。雷雨天气，雷击会造成供配电系统中的部分线路出现电压过高的情况。变电站的雷击情况主要包括以下几点。

2.3.1 雷电直冲击

当雷电直接击中变电站的电力装置后，电气设备就会产生局部电流过强、电压过高的情况，同时释放出大量热量，直接的影响电气设备的正常运行，甚至造成电力装置发生损坏。若没有良好的防护措施，就会破坏变电站设备中的绝缘层，导致电力设备发生故障，甚至发生爆炸。

2.3.2 感应过电压

当雷电出现在变电站空中线路上方后，线路的静电感应就会使很多束缚电聚集在一起。当雷电击中中架设在空中的线路时，就会出现电压过高现象，即过电压，会对变电系统造成严重危害。

2.4 其他原因

当前变电站在变电运行过程中还存在管理制度不完善，监管流程不规范等问题，极大地降低了变电运行的稳定性。部分作业人员未按照操作规范、监护制度进行施工，导致变电运行现场的安全措施无法得到落实，同时还缺失完善的监管制度。部分管理人员在进行操作防范管理时，未考虑具体要求和相关措施，导致变电运行监理工作仅存在与形式，无法发挥出应用的管理作用。例如，部分值班人员在未得到批准的情况下便擅自打开接地刀闸机箱的挂锁、进行危险分析控制等[3]。

3 220 kV变电站变电运行故障处理措施

3.1 母线损毁故障的检查维修

母线故障问题在变电站运行过程中极为常见，故障发生时，应对故障现场进行细致检查，以便制定最佳维修方案，如选择重新安装母线或是对当前母线缠绕松紧度进行适当调整。在完成维修后，就应接通电源对其运行状态进行测试，若恢复正常，即可证明导致故障问题的原因就在于母线缠绕不当。若没有恢复正常运行，则应进一步查看预埋部分是否出现破损问题。在修复完成后，还应对母线的关键部分进行加固处理，保证其正常运行。

3.2 开关故障的检查维修

开关设备在变电站实际运行中应用频率较高，工作强度较大，再加上其材质较为特殊，发生故障是难以避免的。当开关发生故障时，工作人员应对具体问题进行细致勘察，以便准确判断故障类型，然后选用适宜解决办法。通常情况下，开关在运行过程中出现较大噪音时，应将其从设备中拆卸下来，并按照由表及里的顺序进行检查，观察其表面是否平整，检查其底部是否存在油污或灰尘，在清理后再重新进行线圈安装。若检查后，其表面不存在上述问题，就应对设备状态进行检查，检查是否是由于电压不稳，工作压力过高，使用频率过大等问题而引发开关设备老化问题。检查后发现是变电器设备性能问题后，就应对其损坏部件进行更换或维修。而当开关设备只是出现操作不灵敏、反应迟钝问题时，对开关与设备的连接部位进行检查，检查是否存在灰尘油污问题，并对其进行基本的清理。检查其内部弹簧是否存在金属疲劳问题，并依据实际情况来进行部件的更换或维修。

3.3 线路跳闸故障处理措施

当220 kV变电站在变电运行过程中出现线路跳闸问题时，应立即对线路进行逐步排查，以便快速确定线路跳闸的具体区域，并对其进行细致检查，直至找到引发线路跳闸的原因。通常情况下，应对母线及其连接的相关电力设备进行状态检查，判断是否存在短路问题，然后检查线路低压侧及其他相关线路保护装置是否出现故障。经检查发现是因为主线路保护拒动而引发的线路跳闸故障时，可以将主变转冷备用，使用另一台主变负荷，合上母线连接开关。

3.4 优化防雷接地设计

对于在220 kV变电站中所使用的电压母线，若出现接地故障，电流值会不断增加，但要满足R≤2 000/I是存在较大困难的。当前所应用的技术中，接地电阻要求从原来的0.5 Ω提升到了5 Ω。对其阻值的调整实际上也是希望能够将接地装置有效的应用到隔离措施中去，从而保证220 kV变电站更加稳定安全的运行。对3～10 kV的避雷装置来说，随着其电位的升高，其不应该有什么动作，或在进行动作后不能出现损坏的情况。利用科学的计算方法，对接触电位差以及跨步电位差进行有效计算，确保其能够满足相关要求。在施工时，还需充分考虑测量及绘制过程中产生的电位分布曲线。对220 kV变电站接地网进行设计时，接地网应使用房屋地基中的金属性质物体，并保证接地网要成为闭合性的环形结构，应用接一点的方法进行连接。

4 提升220 kV变电站变电运行质量的建议

4.1 优化日常维护检修工作

在变电运行管理中，需要不断加强日常维护、检修工作，及时记录关键设备检修过程，并进行档案归档。对可能出现的故障问题进行预防管理，加强预防性检修工作，同时需要结合设备寿命、特性等进行检修规划的编制，以便于发生故障问题时，以最快速度进行处理，避免带病运行等状况的发生。再者，长期使用设备需要考虑其折损问题，及时对老旧设备进行更换。设备的检修、调试等工作是降低事故发生率的主要措施之一。

4.2 加强变电操作人员的培训

电力企业应重视变电操作人员的专业能力提升，如定期对员工进行培训、考核，提高相关作业人员的应变能力和操作技能，培养员工安全意识，明确个人岗位职责等。在醒目位置设置标语、警示宣传语等，重视相关作业人员安全生产意识的培养。其次，需要及时建立符合岗位职责的奖惩制度、责任制度等，保证所有人员的岗位职责落实到位，定期进行安全规范的学习和技术讲座，力求所有人员熟练掌握专业技能，并对职责范围内的设备结构、连接状况、结构原理等有所了解[4]。

4.3 加强变电站设备的缺陷管理

加强对变电站各种设备的维护和管理，及时发现问题解决问题，避免出现安全事故。运行设备的缺陷等级分为紧急、重要和普通三个等级。等级不同，设备危险状况不同，一旦发现缺陷需要在24小时之内进行处理，紧急或重要缺陷需要即刻处理。对不能进行处理修复的缺陷需要进行监视管理，采取有效措施补救，避免事故发生。检修、试验环节中，如果发生事故问题需要直接抢救，可将事故进行登记、统计管理，作为以后处理此类事故的重要参考资料，保证变电运行中的线路稳定。

4.4 加强变电站安全管理力度

安全管理是保证变电站稳定运行的重要组成部分，首先应制定明确的安全管理目标，帮助工作人员明白变电安全管理的重要性，为变电运行各环节的安全管理工作提供指导。同时，还应在具体实施过程中，对安全管理目标进行适当调整，确保满足变电运行实际需求。变电运行安全管理工作对工作人员的素质水平与工作态度要求较高，电力企业应制定激励机制，调动工作人员的工作热情，激发其责任意识。对工作表现优异者，可以用奖金的形式给予奖励，以便工作人员能够更好地投入到工作中。