矿山变电站运行中的故障研究

摘 要：分析变电站运行中存在的故障，分别从创建运行监测平台、定期检查输电线路、加强变压器维护检修、指导工作人员安全用电、无功功率补偿五个方面制定解决方案，提高变电站运行安全性，为矿山安全生产提供支持。

关键词：矿山变电站;输电线路;电气设备

1 变电站运行故障

1.1 变电站运行监测不到位

变电站运行监测工作非常必要，可以及时发现运行中存在的故障与安全隐患。但是当前在运行监测方面存在一些问题，主要表现在以下几点：第一，变电站运行监测工作没有按时展开，导致运行中设备存在的故障发现不及时;第二，监测过程中数据采集比较片面，发现的故障缺陷上报不及时，容易导致变电站内部调压室保护装置死机的问题;第三，监测标准不统一。变电站实施运行监测没有制定统一的标准，只是按照工作人员积累经验展开，降低监测结果的有效性[1]。

1.2 变电站输电线路故障

变电站输电线路故障比较常见，主要表现在输电线路零件故障、定点数据与故障点不准确与单相故障等几种形式。其中零件故障比较常见，原因是变电站内部的一些零件老化而影响到性能，从而出现故障。定点数据方面，则是因为数据的准确性无法得到保障，直接降低了输电线路故障点的确定，需要在变电站检修环节加强关注，解决输电线路故障。

1.3 变压器运维不及时

作为变电站内部的关键设备，变压器一旦产生故障，会直接威胁到变电站的正常运行。经过变电站运行现状分析，总结变压器的运行维护不及时，发生问题之后没有及时解决，导致温度异常、喷油爆炸、漏油、套管闪络、异常响声等故障。技术人员必须定期组织变压器的维护，针对发现的异常现象分析原因，判断是内部故障还是外部故障，只有如此才能够采用针对性的方案将其解决[2]。

1.4 工作用电安全面临问题

对于变电站的运行，保证用电安全十分必要，但是这也面临一些问题。首先，工作人员掌握的安全用电知识与技能有限，面对运行中出现的突发性问题无法灵活性解决;其次，对井下电气线路的了解不够深入，甚至电气设备破损没有发现，不仅会威胁到变电站安全运行，还会对现场安全生产造成影响。

2 变电站故障应对举措

2.1 创建运行监测系统

因为变电站在运行中产生的故障无法直接观察获得，所以为了保证现场作业安全，会创建变电站运行监测系统（如图1）。变电站内部的重要设施中放置传感器，对变电站运行状态进行实时监测。此外，变电站运行中的电流、输出功率与电压损失率等，也是监测的主要对象[3]。运用信息技术创新变电站运行系统，发挥现代化技术的优势，可以减少变电站内部工作人员数量，将一些管理、监督工作交给监测系统负责，避免出现人才操作的失误。因为变电站内的工作量较大，所以始终沿用传统的人工管理方式，一旦出现故障无法及时发现，应用运行监测平台，能够将该问题解决，提高变电站运行的稳定性。在监测各项参数时，建议采用故障诊断技术，更加高效的发现、总结故障原因，消除现场潜在的安全隐患。

2.2 定期检查输电线路

搭建变电站运行监测系统的作用只是发现故障，无法自行将故障解决，这主要是因为变电站的一些零件出现故障，进而引发变电站运行危险。所以，当变电站处于运行的状态，要求工作人员深入检查零件，特别是电路接线方法，加强变电站运行稳定性。为此，务必要针对变电站输电线路组织检测，如果发现错误接线，必须及时纠正。电气工程的负责人需要定期检查井下输电线接线，快速发现输电线故障，并且予以处理，以免影响到作业的安全性。工作人员组织输电线路检查时，要加强对变电站运行、线路完整度的关注，如果发生现短路、未接地的突发性故障，可以在检查之后及时处理，确保变电站的稳定运行。

2.3 加强变压器维护检修

变压器作为变电站内部的关键设备，主要负责电压转换，将原本的高压转换成适合井下作业的特定电压。所以，变压器在井下作业中有非常重要的地位，也是保证变电站运行安全性的关键点。

第一，检测变压器绝缘性。变压器设备绝缘性能决定运行的安全性，若绝缘性能欠佳，可能会导致漏电的现象;第二，检测变压器运行环境干燥性。通常变压器需要设置在干燥的环境下，并且保证变电站良好的通风性，以免环境湿度增加降低变压器运行效果。建议关注人员维护检修环节放置干燥剂，若已经放置的干燥剂时间久远失效，必须及时替换，始终维持变电站内部环境干燥性;第三，检查瓦斯继电器，变压器内部瓦斯继电器装置务必要保证灵敏度，实时监督变压器运行。

2.4 指导工作人员安全用电

如果变电站出现突发性故障，有可能是因为井下电气设备损坏导致。一旦电气设备破损，会引发短路事故，产生瞬间高载荷，对变电站造成的运行造成冲击。所以，变电站工作人员要实时监测井下运行状况，规避电气设备破损等问题，以免影响到变电站的稳定性。

作业现场的电气技术人员，要了解井下电气线路原理，指导其他工作人员安全用电，如果条件允许也可以组织用电安全培训，及时发现电气设备故障，以免形成强大的冲击负载与瞬间高载荷。另外，在安全用电指导方面，应该定期组织井下电路回路、备用电源回路、高压控制回路的检查，以免安全故障长期积压损坏井下电气设备。

2.5 无功功率补偿

变电站中采用设备有时会产生大量无功功率，为了规避安全隐患需要及时处理。技术人员要认识到无功功率过大对于变电站的影响，一方面会增加载荷，另一方面也会消耗大量电能，严重影响到矿井生产经济效益。建议定期检测变电站设备产出的无功功率，同时检查无功功率补偿装置的运行现状，补偿装置运行前需要查看操作柜，保证整洁性，确保没有安全隐患存在可以开启操作柜与功率柜的输入/输出连接。随后在设备投入运行之后，技术人员还要实时监测工作环境温度，一旦大于40℃必须马上降温处理，可以在变电站内放置风扇、空调等设备，既能够交换空气，又能够达到降温的目的。如果变电站温度小于-10℃，为了保证电器元件的性能需要进行保温，提升环境温度。

3 结语

综上所述，井下生产离不开变电站，如果变电站运行中存在故障，便会阻碍井下生产的深入展开，也会降低工作效率。所以，管理与技术人员需要加强对变电站的重视，消除变电站运行中潜在的安全隐患，定期组织设备升级、更新与检查，以免因为变电站故障而影响到矿山安全生产。

参考文献：

[1]郝明耀.常村煤矿矿井变电站相关二次设备运行可靠性分析[J].水力采煤与管道运输，2019（04）：161-163.

[2]王少君.基于差动保护的矿井变电站防越级跳闸技术研究[J].机电工程技术，2019，48（04）：187-189.

[3]李開天.500kV变电站GIS设备的故障诊断与维护[J].自动化应用，2019（02）：114-115.

作者简介：

张继保（1970- ），男，籍贯：山西省大同市广灵县，何时毕业于何校：2019.1太原理工大学，何专业：电气工程及其自动化，学位：无，职称：助理工程师，从事工作及研究方向：电气工程。