变电运行常见故障及排除方法探析

胡施君

摘要：随着现代社会的发展，我国电网规模不断扩大，人们对供电的质量又提出了新的要求。变电运行是电网的关键环节，对供电系统的可靠性有着直接的影响。本文从我国电力应用背景出发，首先分析了变电运行过程中的常见故障原因，并对一些主要故障进行了全面的归纳，针对这些故障及其原因，最后提出了一系列行之有效的变电运行故障处理方法。本文的研究对电力系统的变电安全运行有一定的指导作用，也为变电运行维护人员提供了参考。

关键词：电力系统；变电运行；故障处理

1前言

电力是人们生存和发展所必不可少能源，现代社会对供电的稳定性和可靠性都有了很高的要求。作为电力系统的重要组成部分，变电系统对是整个电网的安全运行具有重要的影响。但是，随着电网规模的不断扩大，变电运行压力进一步增加，因变电运行故障而导致的断电或安全事故时有发生，给人們的生产生活带来了极大的影响。为了提高变电运行的安全性、可靠性和高效性，必须对一些常见的故障类型进行分类和分析，并有针对性地研究高效的解决办法，把变电运行过程中的故障概率降到最低。因此，本文对变电运行过程中一些常见的故障进行了总结归纳，并分析了其出现的原因，并最终给出有效的故障排除方案。

2变电运行常见故障分析

2.1主要故障原因

变电运行故障发生的原因有很多，大体可以归为人员操作不当、安全管理不善和设备更新滞后三大方面。首先，由于电力系统涉及的设备较多，技术性较强，对运维人员的操作技术要求非常高，哪怕是一点小的失误，都很有可能给今后的变电运行埋下隐患。因此，人员操作是影响变电运行可靠性的重要因素这一。其次是变电系统的管理原因，科学的管理是电力系统稳定运行的重要保障，在设备管理、人员管理等方面的失误也会造成变电运行故障的出现。再次，变电系统设备长期工作在恶劣的环境中容易受到各种意外的破坏，也会慢慢老化，若老旧的设备达到使用寿命后未能得到及时的更换，无疑会增加故障出现的可能性。

2.2常见故障分类

前已叙及，导致变电运行故障原因有很多，其表现形式也多种多样，但归结起来，主要表现为以下几种常见类型：

2.2.1接地故障

接地是电力系统的重要安全技术之一。变电系统中的接地按其目的来分主要有工作接地、保护接地、防雷接地和静电接地四种。目前的接地系统一般由地上部分和地下部分组成，地上部分是指电气设备的接地金属及引线，地下部分则是埋入大地土壤中的金属导体，主要有接地极、接地体、接地网等形式。接地系统中的任意部分出现异常都可能导致接地故障。例如，单相接地故障可以造成系统内的设备电压升高，从而发生变电运行故障。

2.2.2断路故障

断路又称为开路，断路故障是变电运行故障的主要表现形式之一。断路故障有着明显的特征，例如电路出现断点、电阻无穷大、电流为零等等。断路发生的原因很多，电路中的开关触点、定时器触点损坏、保险元件熔断、导线断裂、元件接触不良、焊点虚焊、电路板开裂等原因都会造成断路现象。断路故障比较复杂，其处理过程也较耗时耗力，并且故障范围有可能进一步扩大。例如，如果在封闭回路中出现两点接地，同级接地会发生保护误动，从而造成断路故障。

2.2.3跳闸故障

跳闸故障是变电运行中最常见的故障之一，它可以分为主变三侧跳闸故障、线路跳闸故障和主变低压侧开关故障三种类型。所谓主变三侧跳闸是指主变压器的高压、中压或低压开关的跳闸现象。该故障主要是由差动区故障和内部故障引起的，重瓦斯保护动作等严重故障可能造成三侧的开关同时跳闸。线路跳闸可能是由于线路上的故障导致的跳闸，也可能是二次系统的保护装置动作造成的跳闸。主变低压侧开关故障也很常见，例如开关越级跳闸、开关误动、母线故障都属于主变低压侧开关故障故障。

3常见故障的排除方法

3.1故障处理原则

变电运行过程中出现故障是必然的，只是概率问题。既然无法避免，就需要运维人员积极面对，做好变电运行的故障处理工作。笔者认为，变电运行的故障处理过程中应遵循几个基本原则：一是及时反映原则。一旦收到故障信息，应立即切断故障点电源，将故障隔离开来，避免其影响到其它正常的区域。二是处理及时原则。变电运行故障对整个电网的供电有着全局性的影响，对于当今社会来说，时间就是金钱，快速处理故障可以减少不必要的经济损失。三是判断准确原则。运维人员在处理故障时，应综合考虑各种因素，准确地对故障的原因、影响等方面进行准确的判断。四是故障存档原则。无论故障大小，只要出现了故障，都应该实事求是地建立故障处理档案，供今后总结分析使用。

3.2常见故障的处理

3.2.1接地故障的处理

不同的接地故障有不同的处理方法，下面以单相接地故障的处理为例。当单相接地故障发生后，运维人员接到维修命令后应立即开展接地故障排查工作。首先要详细检查变电所内的电气设备是否有明显的故障迹象，若无，则进一步对线路接地进行排查。具体可以把母线分段运行，并列运行的变压器分列运行，从而锁定单相接地区域。然后可以将母线无功补偿电容器断路器拉开，操作中注意转移负荷。最后可以通过试拉的方式进一步锁定故障点，当拉开某条线路断路器时，如果接地现象消失，则此处就是接地故障点。

3.2.2跳闸故障的处理

变电站主变开关跳闸往往会伴随着变压器的跳闸，而后者出现前通常会出现油色、负荷、油温、油位异常等征兆，所以跳闸故障的排查首先应对变电站的切换站用电状态检查，其次再对直流系统进行排查，还可以通过试送电的方式对变压器进行检测。如果是线路保护动作造成的跳闸，应立即检查变电所内的设备，由动作保护情况推断大致的线路故障距离。如果是主变保护动作或母线保护动作造成的跳闸，则要先确定是否出现了系统穿越性故障和误动，迅速缩小故障范围。最后可以组织专家进行录波分析，得出有效结论后继续排查。

3.2.3线路故障的处理

线路故障的排查过程可由三个步骤完成，一是故障性质的判断，二是线路故障测距，三是线路故障定点。线路接地故障的排查可采用巡线法，初步排查树木短接、导线断线、异物附着等问题。其次再对配电室进行检查，重点关注跌落熔断器、避雷器、穿墙套管等关键组件。线路短路故障可以先根据熔断器的保护动作情况作出大致的推断，例如电流速断保护动作可能是由于三相短路造成。线路断线故障的主要原因可能是雷击或外力破坏。

4结论

随着工业化和城市化的不断发展，变电运行的安全性逐渐成为了电力事业的生存与发展的关键环节之一。可以预见，在未来的十几年内，电网规模将进一步扩大，变电运行压力进一步增加，相关的设备维护工作也将更加艰巨。变电运维人员必须不断强化电力相关理论、善于总结经验、形成一套行之有效的变电运行故障排除方案，创新运用各种先进的电力检修技术，从而确保变电运行的可靠，把可能出现的损失降到最低，促进电力事业的可持续发展。

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