提高变电站电气一次设备寿命的措施研究

陈泽钦

设备使用寿命指的是设备在标准使用和维护状态下应有的使用年限。当前人们对于输变电工程使用寿命有着非常严格要求，期望建设“一流电网”工程，确保电网工程建设质量，更好的促进行业的持续稳定发展。变电工程一次设备寿命与成本、技术以及经济发展等因素密切相关，同时包含规划设计、施工工艺、维护管理等各个方面。当前变电站电气一次设备的实际使用时间与设备的使用寿命之间还有一定的差距，必须要明确一次设备使用寿命影响因素，制定针对性的措施和策略，提高变电站电气一次设备使用寿命，本文就此展开了研究分析。

1 影响变电站电气一次设备寿命的原因

1.1 自然灾害因素

变电站设备使用过程中，受到各类自然灾害因素干扰，非常容易导致变电站受到威胁和破坏，变电站使用寿命严重缩短。虽然变电站选址过程中充分考虑了周边环境因素，但是在城乡经济快速发展过程中，变电站周边环境不断发生变化，会很大程度上降低变电站抵御自然灾害的能力，最终降低使用寿命。

1.2 变电站建设与经济发展以及负荷需求存在有不匹配情况

当前电网规划有中期规划和长期规划两种，在选择主变压器容量时，往往会综合考虑变电站建设5～10年负荷情况，同时尽量满足10～20年的负荷发展需要。当前我国国民经济还处于工业化阶段，经济发展迅猛，负荷增长量非常快，很大程度上增加了负荷预测的难度。在变电站建设过程中，如果未对负荷增长以及地方调整等因素综合分析考虑，将非常容易导致设备使用寿命和容量等与地方经济发展不匹配，设备使用年限与额定年限存在较大距离时不得不更换处理，甚至需要重新建设变电站，变电站寿命受到严重影响和威胁。

1.3 设备自身方面原因

变电站电气一次设备包含变压器、电抗器、组合电器、开关柜等，这些设备受到制造工艺、运输、维护管理等因素影响，设备会存在一定的质量问题，部分设备在未达到使用寿命前无法正常使用，进而对变电站使用寿命产生严重影响。

1.4 接地系统因素

变电站的接地系统在整个变电站投资建设中所占的比重相对较小，但是所产生的事故和危害非常大，如果变电站存在接地不良情况，将会对变电站设备的安全运行产生严重影响和威胁，甚至出现设备和电网方面事故。大量研究分析表明，接地装置腐蚀属于事故出现的一项主要因素，我国很多变电站在设备使用寿命达到前就开始花费大量资金对地网进行更换，因此，必须要重视接地系统对变电站电气一次设备使用寿命的影响。

1.5 运行维护和管理因素

设备运行过程中容易受到多个方面因素影响发生老化，降低设备的绝缘水平和密闭性，同时设备外层油漆脱落等情况也会导致部件裸露，这些因素的出现都会影响到设备的安全运行和设备使用寿命，因此，必须要对设备管理工作有足够重视，为变电站的安全运行打下良好基础。

2 提高变电站一次设备使用寿命的技术措施

2.1 变电站规划

一方面，做好区域电网饱和负荷目标网架研究，结合区域网架规划，充分考虑电磁换环点以及短路电流限制等因素，在此技术上，提高变电站电气设备选型合理性，保证所选的电气设备各个参数满足实际运行需要，避免电气设备在使用寿命周期内因为无法满足电网发展需要而退役。

另一方面，做好供电区域负荷预测等工作，变电站终期规模需要满足供电负荷需求，同时做好远期和近期关系的处理，实现经济、合理布置，在运行维护方便情况下做好细致的分析论证，准确评价两种容量主变压器应用可行性。

2.2 变电站站址选择

变电站站址尽量选择经济效益低土地，比如，荒地和劣地等，建设过程中需要做好对土石方量的控制，确保站址地质稳定，降低变电站运行过程中洪水、地震等因素影响。另外，站址的确定还需要考虑与附近设施互不影响，比如，飞机场、导航台等。通过这些方式，提高变电站站址选择合理性。

2.3 主要电气设备选型

在电气设备选型过程中，需要在综合考虑地方规划调整以及负荷增长等因素基础上展开综合性分析，按照远近相结合原则，做好各项参数的计算分析，选择性能参数优良以及技术成熟设备，在新技术和新设备选择方面，需要坚持积极、谨慎的态度，保证所选择的设备技术成熟，成本控制在合理限度。

2.4 提高一次设备材料质量

提高一次设备材料质量能够为设备使用寿命的提高打下良好基础，在一次设备制造材料方面，一种为金属材料，一种为绝缘材料，其中金属材料需要具备良好的防腐性能，在绝缘材料方面，需要有良好的抗老化能力。一次设备使用寿命一定意义上指的是绝缘材料寿命，固体绝缘材料使用过程中老化情况无法逆转，尤其在使用过程中材料不断老化，设备电气强度和机械强度持续下降，也就是说，在进行绝缘材料选择时，必须要保证其有良好机械特性和电绝缘性，在长时间运行过程中性能下降不是十分明显。

2.5 选择先进的产品设计方案和生产工艺

在变压器类设备设计过程中，可采取换位导线制造低压大电流线圈，实现普通导线间的完全换位，通过这种方式，实现对线圈涡流损耗以及环流损耗的高效控制。在密封元器件选择方面，保证其设计优良，密封性良好，尤其重视密封部位精度控制，选择双面焊接工艺，能够降低变压器运行过程中泄露等情况发生率，更好的保证变压器质量，发挥理想价值和作用，使其使用寿命得到延长。高压组合电器设备制造厂家在产品加工制造过程中需要不断对密封元件的制造工艺进行优化，保证元件有着良好的抗老化能力和密封性，在安装过程中合理调整密封件位置，同时保证其能够通过漏气检验。

2.6 运输过程中的防护措施

设备运输过程中受到运输条件等因素影响，在设备运输过程中还需要做好各项防护措施，降低碰撞等情况发生率，尤其是主变运输时，需要保证不出现严重失常和机械损伤，比如，严重倾斜等。

设备运行过程中所选择的道路需要保证坚实，在主变压器长时间停留过程中未出现沉降等。做好公路横断面坡度控制，保证路面有良好的平整性，在转弯位置的宽度需要满足拖车最小运行宽度。车辆尽量靠近公路中间行驶，在坡度相对较大或者存在旋转弯道等位置需要降低行驶速度，避免主变压器因为摇晃等出现翻倒。停车时可以用木楔卡住车轮。

2.7 选择先进安装工艺

在变电站中，电气一次设备的安装十分关键，其安装质量对电网投入运行后的运行安全性和稳定性有重要影响。因此，在设备安装过程中，应详细按照安装图纸进行，同时保证各项安装满足安装规范要求，与设备安装安全技术标准内容相一致，保证这些标准规定得到有效落实。

2.8 做好一次设备状态监测技术的应用

通过一次设备状态监测技术，能够及时发现设备运行过程中出现的早期故障征兆，将设备运行异常信息及时发送至变电站监控中心，达到提早报警目的，使操作人员及时发现设备存在的缺陷，提高检修工作效率，在较短时间内快速完成故障的检查和处理，最大限度避免设备故障后降低设备的使用寿命，起到延长设备使用寿命的目的。

2.9 提高接地系统寿命措施

在接地材料选择方面，需要对土壤腐蚀情况有充分分析考虑，变电站如果建设在腐蚀严重区域，接地系统可以选择铜材，不仅可靠性非常好，同时能够满足经济合理性要求，避免选择热镀锌扁钢等材料作为接地材料。如果变电站所处位置腐蚀不是很严重，可以选择热镀锌扁钢接地，这种土壤电阻率高，钢材有着散流特性好以及截面大的优点，可以取得非常好的接地效果。

3 结语

变电站电气一次设备使用寿命的提高具有十分重要价值和作用，不仅可以维持变电站的持续稳定运行，同时还能够使变电站供电质量和供电可靠性得到保证。当前变电站电气一次设备使用寿命还存在较多的影响因素，可以从变电站规划、变电站站址选择、主要电气设备选型、提高一次设备材料质量、选择先进的产品设计方案和生产工艺、运输过程中的防护措施、选择先进安装工艺、做好一次设备状态监测技术的应用、提高接地系统寿命措施等方面出发综合分析考虑，使变电站电气一次设备使用寿命得到保证。