500kV变电站常见故障原因分析及处理方法

刘大鹏

国网吉林省电力有限公司检修公司 吉林长春 130000

很多因素都可能导致500kV变电站出现故障，这些因素有些是客观存在的，有些则是因为人为导致的，如果不能针对故障原因进行及时处理就会影响到整个电力系统的运行，进而对人们正常用电造成影响。不同类型的故障需要采取不同的处理方式，所以需要对造成故障的原因进行分析，针对原因采取措施[1]。

1 500kV变电站运行故障类型

1.1 倒闸操作出现故障

倒闸操作在电力系统运行中的主要作用就是确保维修人员进行维修时可以将电力设备调整为维修状态，确保维修人员的生命安全。倒闸操作需要通过一些元件和设备完成，可以完成三种状态的转变。倒闸操作故障主要有以下四种：

（1）断路器故障。断路器是倒闸操作的重要构成，如果进行倒闸操作时断路器出现故障，那么即使转变为维修状态，还是存在很高的危险系数，也就是发生安全事故的概率非常高，这就会给维修人员的生命安全造成严重威胁。

（2）高压隔离开关不能有效分合。高压隔离开关同样也是倒闸操作的重要构成，如果其发生故障，不能有效进行分合，那么即使关闭了高压隔离开关，线路上依然还是有电荷，如果这时维修人员进行维修就会产生伤亡。

（3）接地短路出现故障。接地短路故障是倒闸操作中经常会出现的情况，之所以出现这种情况主要原因就是因为接地隔离分合没有选准时间，具体故障表现有两种：一、线路中依然有电流通过；二、隔离开关发挥了作用但是断路器并没有发挥作用。

（4）越闸出现故障。该故障发生的主要原因就是压板没有发挥原有保护作用，从而给维修人员带来了生命威胁。

1.2 变压器绕组出现故障

根据发生故障形式的不同可以将该故障分为两种类型，一种是匝间短路故障，另一种则是相间短路故障。500kV变电站和其他变电站相比，具有一定特殊性，主要表现为电流输入、输出端口都不能对其造成影响，因此其可以长时间保持工作状态，再加上变压器没有很高的电荷承受力，散热功能也不太好，长时间处于运行状态就会导致绕组绝缘性越来越低，最终就会引发匝间短路故障。至于相间短路故障则是因为变压器引线不明显，在相电流大力冲击下或是在高油温长时间影响下变压器绝缘性不断降低所引起的[2]。

1.3 变压器调压装置出现故障

变压器会长时间处于运行状态，但在长时间运行会导致其中的压紧弹簧慢慢变得松弛，滚轮承受的压力也会出现很大变动，从而导致接触头变得比较迟钝，随着电阻的提升，经过分接开关的电流变得越来越大，分接开关最终就会慢慢失去作用，进而导致开关接头产生电弧。

1.4 线路出现故障

500kV变电站出现线路问题的概率比较小，但是还是可能出现的。500kV变电站线路没有什么遮挡，一般人们直接就可以看到这些线路，这也意味着线路会直接经受风吹雨淋、雷电打击等的伤害，从而引发线路故障。雷击是比较常见的一种线路故障原因，其中直击雷是发生次数比较多的，也是危害性比较大。空气湿度比较大的时候线路容易出现污闪，雨雪天气也比较容易出现污闪，其也是引起线路故障的重要原因之一。在大风天气中，线路会出现很大的摇晃，这就容易引起机械伤害，有时也会出现相间放电。

2 500kV变电站出现故障的主要原因

2.1 人为因素

（1）负责倒闸操作的工作人员必须具备丰富的电气知识，对于电力系统运行也要熟知，还要掌握事故处理应变能力。但是实际操作中，很多工作人员都会因为能力水平不足而出现失误，如，违背了规定的操作顺序、没有进行操作前检验、没有认真核对资料、没有检查用具是否达标等。

（2）没有认真对待防误解锁设备管理，使用存在违规现象。有些工作人员安装防误闭锁设备时，安装质量没有达到要求，之后也没有进行有效维护，从而导致设备经常出现问题，如，生锈、不能顺畅开锁等，进而给倒闸操作带来了干扰。还有就是有些工作人员没有将发生问题的设备及时上报给领导，而是自己私自借助万能钥匙进行解锁。此外，还有一些工作人员没有认真对待解锁操作，操作中存在违规现象，这样的操作自然会留下安全隐患，并会对电力系统运行带来威胁，情况严重就会引发生产事故[3]。

2.2 作业环境

作业环境和变电站故障之间有着密切关系。良好的作业环境可以让设备运行效率得到提升，还可以有效防范故障的发生。所以需要为变电站提供一个干净、整洁、噪音比较小、温度适合的运行环境，还要确保不存在化学物质，以免化学物质对变电站造成损坏，这样就可以有效防范故障发生，为电力系统的顺畅运作提供保障。

2.3 自然灾害

自然灾害也是引发变电站故障的重要原因之一，尤其是雷击灾害具有很大的危害性。雷电击中变电站后，电流会被引向大地，但是地面上也有一些具有导电功能的金属，所以很可能引发静电感应，如果不能对电压进行及时分散就会导致电荷过高。而且，出现一次放电后的通道还会继续导电，再加上雷击造成的电流增大就会形成雷电流脉冲。另外，在雷击影响下，受电磁感应影响的金属导体也会出现反应，进而使得电压在短时间不断变大。在此情形下，导体热稳定性在一定程度上就会变差，机械强度也会变差。此外，受到雷击后有些设备会出现绝缘闪络，进而引发二次事故，如果情况比较严重就会引发生产事故[4]。

3 500kV变电站故障问题处理策略

3.1 对操作人员业务水平和综合素质进行积极提升

500kV变电站倒闸操作相对来说具有一定的复杂性，所以对操作人员技能水平和知识基础的要求都比较高。500kV变电站属于具有高危险性的场所，其不仅电压幅度比较高，电流设备也比较大，一旦发生事故很容易就会造成人员伤亡。为了确保变电站可以平稳运行，电力企业需要重视对操作人员进行培训，通过培训增强他们的安全意识，并对他们的业务水平、专业水准和综合素质进行增强。另外，还要将管理责任落实到各个操作人员身上，以此来增强他们的工作积极性，而且管理责任制的实行还可以起到追责作用，这样就可以有效避免工作失误的初选，变电站出现故障的概率也会有所缩减。

3.2 对设备管理力度进行增强

设备管理和变电站故障之间也有着密切关系，通过大力开展设备管理可以很好地减少变电站发生故障的概率。具体操作需要从以下四方面着手：一、进行电气设备采购时对设备质量进行严格检查，确保设备质量能够满足变电运行需要，同时还要做好出厂试验工作，确保设备不存在运行故障。另外完成设备安装后一定要进行调试和验收，确保不存在接线错误等情况，电气设备可以正常运转。二、定期对电气设备进行维修和保养，认真对待巡视工作，在巡视中一旦发现电气设备运行存在异常情况就要进行仔细分析，对设备运行状况进行认真分辨等。巡视次数不能太少，太少不能及时发现设备故障，也不能太多，太多会给工作人员增加负担，合理的巡视才能及时发现和消除故障。三、在充分考虑设备实际运行状况的基础上制定修试计划，等到完成设备修试后，还要对质量进行严格检查，确保隐患已经被消除。

3.3 订立规章制度并对工作人员的安全意识进行增强

规章制度可以为变电站运行提供指导，从而可以提高运行规范性，故障发生概率也会变小。安全意识的形成可以让工作人员自觉按照安全操作标准进行操作，变电站故障发生率也会受到积极影响。所以就要定理规章制度，还要对工作人员的安全意识进行增强，这两种措施存在相辅相成关系。首先制定生产责任制度，明确工作人员的具体责任，他们的工作积极性也能得到增强，同时还要制定奖罚制度，以此来调动工作人员遵循相关标准要求的自觉性，而且他们也会更加重视安全操作。其次，可以在变电站周围显眼位置张贴安全标语，还可以定期组织工作人员观看事故录像，对他们进行安全教育，以此来帮助他们认识到安全操作的重要性，使得他们的安全意识得到发展，与此同时他们对于规章制度的执行也会变得更加认真[5]。

3.4 对变电设备检修力度进行增加

对于500kV变电站一定要重视日常管理，通过大力开展设备检修确保变电站可以顺畅运行。第一、尽量选择质量比较好、功能比较稳定的电气设备作为变电设施，而且要确保设备性能能够满足要求，这也是从源头上防范变电站故障的有效方法。另外，就是要做好日常检修工作，还要对变电站运行进行严密监控，还要定期进行维护，为变电站可以平稳、顺畅运行提供坚实保障。第二、在变电站检修力度进行加强，同时不能忽略日常运维管理和设备性能情况，对于变电站运行中比较常见的故障也不能懈怠，一定要及时进行消除。另外还要经常组织维检人员教育培训，以此来对他们的技能水平进行提升，这样他们就可以更快速、准确的解决设备故障，从而可以在运维管理中发挥出更大的作用。第三、引导工作人员全面认识500kV变电运行管理，增强他们的工作责任感，对于变电站运行中出现的故障一定要重视，并针对一些常见故障制定应急处理预案，为及时、有效解决运行故障提供保障。

4 结语

当前人们对于电力的需求不断增大，特别是在一些用电高峰期，因此给电力系统造成了很大的压力，电力转换面临的负担也变得更大。500kV变电站在电力系统中占据重要地位，还是一些地区的主干电网设备，担负着重要的工作使命，一旦其出现故障将会给当地用电造成很大的影响，所以就要确保变电站运行的顺畅性和平稳性，对于比较常见的故障一定要做到及时、有效处理，对于潜藏的隐患也要进行及时消除，这样电力系统才能正常运作，才能发挥出更大的作用。