变电运行设备在日常运行维护中常见故障及对策

2020-03-02

技术与市场 2020年3期

(广东电网有限责任公司揭阳供电局，广东揭阳 522000)

0 引言

电力系统运行过程包括发、输、变、配电等过程。其中，变电一、二次设备在整个电网中处于重中之重的地位，其运行期间的稳定性、可靠性对电力系统的安全稳定、供电质量(包括电压、频率)的好坏有决定性的作用。所以，需要对变电设备经常出现的故障、异常情况做出系统性的分析与探究，依照其中的故障、异常类型来定制相应的整改对策，从而为变电设备的稳定运行保驾护航。

1 变电运行设备在日常运行维护中常见故障

1.1 跳闸故障

常见的跳闸故障主要有线路跳闸故障、主变跳闸故障等。

而主变压器，作为变电站内作用最大、价值最高的元器件，其跳闸类型主要有主变三侧开关跳闸、主变变低开关跳闸等。

主变三侧开关跳闸的主要原因有：主变差动范围内故障、主变内部故障、其他设备故障导致主变越级跳闸等。针对以上故障，需要通过具体的故障排查方式才能相应的判断，同时应充分考虑主变下一级设备故障而保护不正确动作导致的越级跳闸[1]。

仅主变变低开关跳闸，可能的原因有：低压侧母线故障、母线线路故障而开关拒动、备自投装置误跳变低开关等多个方面。要想有效判断，需要对一次设备及相关二次设备进行检查，结合发生故障的现象、录波图像才能判断出故障的范围，并确定故障所在，从而采取相应的维修措施。若是只有主变低压侧过流保护动作，要排除相应的开关拒动以及开关误动两项故障发生的可能性[2]。可以通过对设备进行全面检查的方式来全面排除故障。检查工作进行期间，要对设备的保护范围进行重点检查。检查一次设备的过程中，要重点检查过流保护范围内的设备，若是存在开关跳闸的情况，就可以判断设备发生故障是因为保护动作没有放出保护信号或者是由于隐藏两点接地所导致的开关跳闸。

1.2 非跳闸故障

针对变电来说，其中经常出现的非跳闸故障主要有10 kV系统接地、PT熔丝熔断、线路断线以及谐振等故障。在不直接接地和经消弧线圈接地的小电流接地系统中，发生这几种故障时，测控装置一般都会发出“10 kV系统接地”信号。这是因为在小电流接地系统的母线PT辅助线圈的开口三角接有电压继电器，系统三相平衡运行时开口三角电压近于零。当发生系统接地、PT高压保险熔断、铁磁谐振、线路断线时，三相电压出现不平衡:当开口三角电压达到整定值时，电压继电器动作，发接地信号。

2 变电运行设备在日常运行维护故障的对策

2.1 跳闸故障的对策

针对主变三侧开关跳闸以及主变低压侧开关跳闸两项故障，要分别采取不同的措施进行处理，从而全面保证变电设备的稳定运行。

1)主变三侧开关跳闸处理：要想判断变电设备所出现的故障是否为主变三侧开关跳闸故障，可根据后台报文、光字牌、保护动作信息和现场一次设备等方面做出检查，从而判断是否为主变三侧开关跳闸所导致故障。实践中具体操作方式为：若在设备发生故障期间有变压器瓦斯动作保护信息，就可以断定其为二次回路或者是变压器内部发生故障，而非系统线路的故障。针对此现象，还可以对压力释放阀以及呼吸器、瓦斯继电器进行检查，查看其中是否存在喷油、漏油现象，瓦斯继电器是否存在气体、二次回路是否存在接地、短路等方面的情况，此过程中重点检查变压器，观察其外观是否存在正常、着火、冒烟等方面情况[3]。因为差动保护难体现出主变线圈的相间以及匝间短路情况，所以需要针对主变内部进行检查，确保检查过程的认真，检查内容的油位高低、油色情况、套管以及瓦斯继电器等。若是通过观察发现瓦斯继电器中存在部分气体，需要判断气体的可燃性、颜色、气味等。若是相关检查均未发现问题，说明产生以上情况为保护误动。所以在接下来的处理工作要依照相关的运行规程，针对以上由保护误动所引起的跳闸还是比较常见的，同时该故障处理的难度也比较低。

2)主变低压侧开关跳闸处理：在变电设备运行期间，主变低压侧开关跳闸故障也是常见的，若是主变低压侧发生过载电流保护动作，此间要对设备以及保护动作做出检查，这样才能判断出其所发生的故障类型。在这个阶段，还要对主变保护以及线路保护同时进行检查，对其中的现象做出观察。如果仅有主变低压侧过载电流的保护动作，这样就可有效排除线路故障开关拒动的情况。之后还要对二次设备进行检查，对线路开关在使用期间的直流保险进行检查，查看在其中是否会出现熔断的情况。之后对一次设备做出检查，要重点排查主变低压侧所产生的过载电流情况。在检查过程中，要对线路开关至CT方向进行重点检查，全面检查线路。若判定以上为正常，便可以知道故障范围，即线路开关拒动发生故障[4]。处理方式为：隔离故障点，切断电源，同时恢复其他设备的供电，若是发生主变低压开关跳闸，同时并未产生保护掉牌现象，需要对设备产生故障的因素进行查找；若是有保护动作，且没有信号发出，则可以确定为线路保护拒动所引起故障。如果由于主变低压侧过载电流保护，需要对主变低压侧母线开关进行隔离，依照线路开关顺序进行拉合。如果存在直流系统产生两点接地面从而导致开关跳闸或者是开关自动脱扣，要依照变电运行规程及时采取措施处理。

2.2 非跳闸故障的对策

针对非跳闸故障来说，其主要存在三种情况：第一，若是母线遥测电压存在一相或两相的电压值为零，其他两相或一相为相电压为PT熔丝熔断；区分高压熔丝或者是二次回路熔断可以通过现场测量PT二次端子的方式进行鉴别。更换高压熔丝后若再次熔断，则应将PT退出运行，将PT转检修进行处理。第二，若是母线遥测电压有一相降低或为零，另两相超过相电压而小于或等于线电压者为单相接地。10 kV不接地系统接地时允许继续运行2 h，因此有充足的时间查找故障部分[5]。若没有接地选线装置时，可采用试拉法或者试送法，断开母联缩小查找范围等方法进行查找。第三，当遥测电压有一相降低，两相升高达到线电压或以上，即二相电压之和大于18 kV，或三相都超过相电压2倍以上，有明显波动者为谐振。由于电压互感器是一种铁磁元件，正常情况下不饱和，电感很大。若线路发生瞬问的弧光接地或断路器的突然合时，电压瞬间升高导致电压互感器趋于饱和，其电感急剧下降，使自振频率接近电源频率，就产生铁磁谐振。一般谐振可通过投退接地变、电容补偿来解决该故障。