电力变电站一次设备检修试验风险

山西焦煤西山煤电电力分公司 田惠川

变电站的设备维护包括对变电站设备的定期检修、试验，如变压器、断路器和隔离开关等。当设备出现故障时，变电检修人员会分析故障的原因及时修复故障，替换或修复损坏的零件，为变电站提供正常功能，以确保变电站正常运行。随着设备运行年限的不断增长，设备老化及磨损的问题逐渐严重，电力消耗也在增加[1]。伴随着社会经济的快速发展以及城镇化的进一步普及，社会中各类用电设备的稳定性在很大程度上依赖于变电站设备的稳定和安全，所以企业必须加强变电站设备的维护。具体来说，变电站应该加强对原始设备功能的控制。及时检测和诊断故障，妥善改进变电站设备的常规定期维修，以便电力企业能够有效降低发电的成本。

在维修模式下，使用变电站设备可识别潜在的安全威胁，并及时接受科学处理，防止盲目使用传统的定期维修方式来维护设备。最大限度地节约用于变电站设备大修的财政和人力资源，有效而有针对性地维修变电站设备。对于电力企业，一次维修变电站可大大提高管理质量和综合设备分析，使初级设备的寿命有效延长，初级设备的可靠性和稳定性也将提高，企业可节约资金来修复第一变电站，从而提高企业的经济效率，使我们的智能网络能够正常工作。

1 变电站一次设备的检修内容

1.1 变压器

变压器为变电站内重要一次设备，如果设备出现故障则会直接影响到变电站的正常运行，这时就需重视变压器的检修工作，故障主要分为渗漏油故障、温度异常故障、变压器引线故障、变压器受潮引发故障等。如在变压器外部发现有油光发黑的黏性物质，那就是变压器有问题，有很多种可能是由于油罐和各个零件之间的密封性不好、相关的焊件和铸造质量不合格、电力负荷过大、油体受潮等。异常的温度失效是一种典型的失效形式，主要有变压器散热异常、超负荷运行、局部短路等，这些现象发生后都会引起变压器的异常温度。不管是什么类型的问题，都要认真处理并迅速修复。

对一次设备进行维修时应先对其接头进行检测，观察其外表有无黏性的液体，然后再进行导线的接合，如果有松动说明引线有问题。导线检查完毕后，根据引起温度异常的根源确认有无安全问题。在维修过程中还要对所处的环境进行检查，以防环境湿度引起问题，并对一次设备的绝缘状况进行检查，以避免由于年久失修而引起的绝缘失效。在发生局部失效问题后，在装置工作过程中会产生一些不正常的声音，一旦发生需要对其进行维修，以便从多个方面找出并消除其潜在的问题，从而保证其在变电站中的安全运行。

图1 变压器

1.2 断路器

图2 断路器

在变电站中断路器的各种安全隐患都有，其成因各异，维修时要根据其出现的各种问题进行针对性的检查。

拒绝动作。主要是由蓄电池异常、回路控制异常、二次接线等引起，维修时应根据故障的成因进行有针对性地检查；异常短路。是一种常见的失效，其原因是保护设备的错误判定和线路的错误，因此维修时要着重于断路器的防护设备。

误动故障。故障产生的起因是线路过电压、接地导线的异常、零线故障等，维修时可将暂态过电压过于紧密、接触器的设定错误作为故障的重要标志。引起断路器失效的因素有很多，但不管哪一类的失效都会带来很大的危险，须加强对其维修工作的关注，严格检验装置的各个环节，根据其特性进行分析，以便及时发现断路器潜在故障隐患，防止故障危害电网稳定性。

1.3 隔离开关

在变电站中隔离开关是一次设备中最常用的设备，其发生失效的可能性较大：如隔离开关长期维护不当并受到环境污染，很容易发生卡涩故障，继而引起隔离开关锈蚀现象。如绝缘断路器没有正确地接通，则表明断路器有可能发生绝缘断路器的触点失效，这种情况将会对变电站的安全和稳定的工作产生很大影响，从而导致绝缘电路板和触点的接点发生问题，导致接触点表面的温度发生剧烈改变。引起失效的主要因素有安装不到位、制造工艺不规范等，例如选用的材质不合适、接触面区域太窄等。由于结构上的原因，各变电站的结构设计上的差别，使得一次隔离开关的结构设计有差别，因此在进行隔离开关维修时，须着重于隔离开关的结构设计。

对于断路器的损坏，定期维修时要仔细察看断路器的外观，断路器上有一个陶瓷部件的绝缘子，如果断路器的表面损坏，会对陶瓷部件的绝缘性能产生一定的不利作用。对隔离开关的内部零件进行检查，发现里面有很多细小零件，这些零件的丢失并不会对它的工作造成很大伤害，但会提高它的故障发生率，所以要保证它的安全和可靠的运转，就需注意它的完整性。

隔离开关是一次设备中使用最频繁的一次设备，失效种类很多，所以必须认真处理。在检修完毕后，要把检查的整个流程和检查情况都记录下来，并对潜在的问题进行分析，如果有问题就须进行相应的测试，保证隔离开关问题能够得到及时的修复。

1.4 互感器

除变压器、断路器和隔离开关外，变压器和电流变压器都是一次设备，在维修时也要对其进行维修。变电站一次设备的主要失效有变压器，在实际运行中很可能会出现散热异常、二次侧断开异常、绝缘部分损坏、单相接地、互感器烧毁等。变压器这种变电站一次设备会出现超负荷运行、绝缘老化、半导体刷漆不均匀等问题，都会引起变电站的故障。另外，二次侧开路、引线末端松散、设备紧固效果差、注油不达标等也会引起变压器失效，从而使变压器的工作性能受到严重的损害。在维修过程中，要根据电压互感器与电流互感器实际状况制订全面的维修方案。

图3 互感器

2 变电站一次设备检修试验方法

2.1 高压配电装置试验

高压配电装置主要包括测量电气设备、绝缘设备、开关设施构成，在整个变电站的运行系统中占有举足轻重的作用。根据变电站的实际工作，高压配电网的工作以分配电能和接收工作为主，其测试方式有：对高压配电网的各个绝缘部件进行测试；对有无泄漏的内衬气体进行测试。由于高压配电网的容量大、测试起来较困难，且周围有很多的扰动，会对高压配电系统造成一定的影响，所以在检修过程中须进行局部放电测试，确保整个系统的试验效果。

2.2 电流互感器试验

电流互感器在发生以上问题后经常会发出异常声响，导致电流互感器出现超负荷运行和短路情况。在进行电流互感器测试时，须遵循继电保护、自动装置等相关的规则，以防止发生故障。在完成以上工作后，要对低压保险丝和高压保险丝进行检测并对其进行测试和工作，如检测到保险丝有较大的熔断，应马上进行替换，对装置的连接进行检查，如没有断开或松散说明回路没有任何问题，在回路转换过程中不会出现接触不佳故障。

2.3 主变压器耐压试验

变压器作为电力装置之一，它在变电站中的作用是用EMT的基本理论来调整其交流电压。变压器一次设备由二次线圈、磁芯和初级线圈组成，在变电站工作时它可变换电流和电压，并起到绝缘和稳定的作用。一般在进行变压器维修测试时可分为两类：一类是进行局部放电测试，对其进行电压测试，另一类是对其进行绝缘性能检测。在进行正式测试前须根据实际操作和使用状况制订维修方案和测试计划，以防止出现事故和潜在的危险。

2.4 自动化装置风险预防

测控设备、交换机、同步相量获取设备：自动设备的定验最大的危险在于，与远程通信或远程通信中断、信号错误或向调度主站发送远程跳频，远动或同步相量获取设备到各个级别调度通信中断。在进行自动设备维修之前，特别是那些与计划有关的远程或同步相量仪等自动设备，一定要一一上报给各个部门，并在需要的时候关闭定检或远程遥信的远程数据，重新启动作业要一次一次地进行，防止出现以上情况。工作结束后，确定装置运行良好，然后依次汇报工作结束，解除数据封锁。

GPS同步对时装置：GPS对时系统中最普遍的危险是时序误差。在解决时间问题时，若使用GPS的同步对时设备，必须通知各个级别的调度部门，告诉他们在解决时间问题时会发生对时故障的危险，并在必要时将远程或同步的数据收集设备关闭，以避免对时间造成误差；保护信息子站。当要重新启动安全资讯子站伺服器时，一定要逐一重新启动，并确定重新启动和调度通信是正确的，才能重新启动其他伺服器，以保证有一部伺服器与各个层级的通讯是正确的，以防止两部伺服器同时与计划系统的通信出现问题。

3 变电站一次设备检修的发展趋势

对设备运行前、运行期的检修以及对设备的及时检修，共同构成对变电站一次设备的完整检修。在检修前，为保证设备的最优运行，必须对其所构成环节进行实时监测，尤其是风险点评估，依照风险等级进行重点巡视和监测。运行期的检查主要有定期检修和临时抢修。定期检修是按照固定的计划，在一定时间和范围内维修固定的设备元器件，了解当时设备的状况、故障史和以前的维修方法。现有的供电企业维修方式多是建立在定期检修的基础上进行的。因为在人力、物质和财政资源上存在巨大的盲点，无法应对紧急情况，而定期维修可很好地解决这些问题。

另外，伴随着电力检修技术的发展，“状态修复”得到了更多地运用。所谓的“状态修复”即通过监测和评估电子设备的状况，通过在线监测技术，检测到各种变电站目前的运行阶段不正常的操作故障。作为实际故障的信息和其他综合考虑，得到有关数据的详细分析，以确定维修的时间和内容。通过修复这种状态，可开发出最实用的变压器设备。在新情况下，必须坚持进行定期检查检修、及时增设符合当下科技发展的新检修措施，不断提高设备评估水平。未来应积极建立健全维修决策系统、早期预警机制，对电网设备、网络技术和电网控制系统进行网络监控。开发和执行强大的控制功能，发现广泛的控制点，坚持高集成，在在线监测系统中运行强大的变压器设备集成系统，以实现对所有变压器设备的全面控制。

总之，对于变电站一次设备的检修和试验工作来说，主要工作内容就是对变压器、断路器、隔离开关、互感器等重要设备进行检修，对一次设备常见故障进行研究和分析，针对性提出规避风险的方法，避免因设备故障影响电力系统的正常运行。一般情况下，在试验过程中大多采用的是高压配电装置试验、电流互感试验等方法，但具体还需要根据电力系统的运行情况进行调整。