关于变电运行过程中常见故障的研究

周培辉

摘 要：為了使得变电设备安全可靠运行，本文对变电设备运行过程中常见故障进行分析，包括电压互感器熔丝熔断故障、线路故障、谐振故障、设备自身绝缘防护损坏故障、人身意外触电故障、接线错误故障。按照类别不同，将这些故障划分为非跳闸故障和跳闸故障。根据多年运维操作经验，结合变电运行理论知识，提出一些解决方案。

关键词：电力系统；常见故障；变电运行

变电保护控制系统是电力设备运行主要环节之一，该系统的控制效果决定着整个电力设备的工作效率。经过大量测试表明，电力系统运行过程中，会发生不同类型故障，对电力设备的正常运行造成的影响较大[1]。为了提高变电保护控制系统运行效率，本文总结了一些常见的变电运行故障，并提出相应的解决对策。

一、变电运行过程中常见故障

本文以跳闸为界线，将常见的变电运行故障划分为两种类型，即非跳闸故障和跳闸故障。通过对这两种类型故障进行分析，将其作为故障处理的解决依据。

1、非跳闸故障

变电站电压互感器低压保险熔断时，与高压保险之不同在于：一次三相电压仍平衡，故开口三角形没有电压，因而不会发出接地信号，其它现象均同高压保险熔断的情况。 当电力系统处于正常运行情况下，线路及母线电压显示为正常值。如果测得电压互感器两端电压高于正常值时，高压侧熔丝自动熔断；当系统因运行参数变化或系统电压扰动等达到共谐条件时，将出现谐振现场，此时测得电力系统中某一相降低，则系统部分其余部分将上升；如果电力系统中某一相电压变化趋势与其他相电压变化趋势相反，则在变电运行过程中将出现断线故障问题，同时伴有接地信号出现。以上3种常见的故障类型均属于非跳闸故障。

2、跳闸故障

非跳闸故障的对立面为跳闸故障，本文以变电运行中开关跳闸故障为例，深入探究跳闸故障。通过调查分析，结合工作人员多年操作经验可知，产生变电运行保护开关跳闸故障的主要原因如下：

（1）电力设备自身的绝缘防护损坏，产生开关故障跳闸情况；

（2）在变电运行过程中，接线错误，导致开关故障跳闸[3]。

（3）在变电运行过程中，人身意外触电，引发漏电开关故障跳闸情况发生；

二、变电运行问题处理对策

针对以上问题，本文经过多次实验研究，总结出以下处理对策。

1、非跳闸故障处理对策

关于非跳闸故障处理，本文将分别针对电压互感器熔丝熔断、线路故障、谐振等故障问题，制定以下3项处理对策：

（1）电压互感器熔丝熔断处理对策

由于电压互感器熔丝熔断问题的产生原因在于电压互感器两端电压高于正常值，导致熔丝回路在短时间内温度突然升高，使得熔丝自动熔断。因此，如果控制电压互感器两端电压，让该电压值低于正常值，则熔丝熔断可能性就会降低。基于上述处理思路，本文提出具体处理对策如下：

首先，利用电压测量装置采集电压互感器端电压值。其次，将采集到的电压值与设定的正常运行情况下的电压值进行对比分析，如果高于设定值，则认为电力系统运行异常，熔丝即将熔断，需要立即采取处理措施；反之，认为电力系统运行正常。

（2）线路故障处理对策

通过上述分析可知，电力系统线路断线故障的出现可能使得电压互感器对应相电压测得为零。如果想避免此情况发生，唯有加强线路的巡视，开展测温及定期检修等措施，可有效减少此现象发生。

（3）谐振故障处理对策

如果线路中某一相降低，而其余部分上升，并且上升幅度超出设定值，此时系统中将出现谐振情况。依据谐振故障产生的特征，本文提出以下解决措施。

首先，采集电力系统相位变化信号。其次，观察采集到的信号是否在安全范围之内，如果不在此范围，并且有一相降低，其余部分上升，则认为系统当前处于谐振故障状态。再次，可根据系统参数情况将电抗器串联于系统线路中，使得回路电感量得以提升，以此解决谐振故障。最后，采集电力系统相位变化信号，经过信号比对，确保电力系统安全稳定运行。

2、跳闸故障处理对策

针对上述提到的3项跳闸故障问题，本文将提出以下3项解决对策。

（1）加强绝缘防护

由于变电设备运行环境容易遭受外界影响，不利于设备正常运行，经常出现跳闸故障，引发此情况的主要原因之一为绝缘防护层重视度不够。为此，本文提出加强绝缘防护策略，以此避免跳闸故障发生。

首先，合理选取绝缘防护材料，保证材料满足绝缘、防水要求。其次，材料安装操作。严格按照安装要求进行安装拆卸，提高绝缘防护操作水平。最后，检查变电设备绝缘防护工作是否满足要求。

（2）设置安全警告防护标志，避免非工作人员靠近

由于部分人群靠近变电设备，对变电设备正常运行造成了严重影响，同时人身安全也陷入危险之中。针对这一问题，本文建议在各个变电设备周围粘贴安全警报防护标志，让人们了解到该设备危险，不可以靠近，以此避免安全事故发生。

（3）运行之前仔细检查接线

据调查大部分变电设备在运行过程中发生异常，主要原因是因为设备接线错误，导致变电运行故障产生。因此，本文提出在运行设备之前仔细检查接线是否正确。首先，通过肉眼观察线路接线是否正确。其次，利用万用表测量各个器件之间的电压值和电流值，判断线路连接是否正确。最后，加强投运前验收质量把关或开展首检式验收可有效减少此类故障产生。

总结

本文主要对变电运行过程中常见故障进行深入研究分析。根据故障类型不同，将运行故障划分为两种类型，包括非跳闸故障和跳闸故障。按照故障特性，又将这两种类型故障进行二次划分，并提出了相应解决对策。通过本文的研究，总结了变电运行过程中的一些常见的故障，可以为故障处理提供参考依据。

参考文献：

[1]何志鹏，郑永康，李迅波，等.智能变电站二次设备仿真培训系统可视化研究[J].电力系统保护与控制，2016，44（6）：111-116.

[2]吴义纯，徐正清，王国平，等.变电站二次仿真回路虚拟测量系统的实现[J].自动化技术与应用，2017，36（9）：100-104.