固海扬水泉眼山泵站110kV智能变电站运维及操作分析

宁夏回族自治区固海扬水管理处 雍 奇 田骐瑜

1 智能变电站对于扬水泵站未来发展的优势和意义

1.1 智能变电站功能优势

智能变电站具备检测与控制功能，这是传统变电站所不具备的功能。由于智能变电站是由智能组件构成，赋予其一定的检测以及数据传输功能，可实现对顺序的控制以及状态的检测。监控中心可根据变电站系统传输的各种数据进行解码分析，实现对顺序的科学控制，通过与系统中常规数据的对比，判断数据是否在稳定的状态内，如果状态检测出其数据偏差，则可通过监控中心下达相应的操作指令，实现对变电站系统的自动控制。相关工作人员可通过监控系统观察变电站的运行情况，及时了解具体的运行状态信息，将检测的数据信息作为故障诊断以及故障维修的依据，更好地开展故障维修工作[1]。

智能变电站同样具备预警功能以及信息提示功能，变电站的传感器设备可检测设备的运行数据，包括温度、电流等情况，将其以数据的形式传输至终端系统内，系统可对数据信息进行判断、核对，当数据信息出现问题时，系统会发出警报，提示故障区域以及故障点，从而帮助运维人员更快、更准确的了解变电站运行信息。变电站配置摄像头等设备，实现对整体运行状况的实时监测，将其以视频、数据等形式反馈到主机系统内，辅助应用网络信息传输功能，可对设备故障进行准确的判断。信号传输功能是传统变电站所不具备的功能，无线网络信息传输功能可对各种信号的传输、识别、对比，实现对异常信号的科学处理，帮助相关工作人员及时了解变电站的异常情况。

1.2 智能变电站在具体工作中的作用

对于大型的提灌工程来讲，可很好的促进经济发展，为保护生态环境以及促进社会进步创造良好的条件，泉眼山泵站作为整个固海扬水工程的重要之处，必须要加强对其的管理。现阶段泵站装机共有7台，总装机容量是12600千瓦。这种容量的泵站装机可很好地提升工程运转的效率。此外在泵站中安装两台主变，两台主变的型号均为SZ10-10000/110，这种大功率的设备由于负荷高，因此在运行中也很容易造成危险，所以工作人员要加大对设备的安全管理与后期维护。

变电站是整个泵站的关键组成部分，因此必须要时刻进行监督与管理，以免由于变电站出现故障问题而导致整个机械设备出现安全隐患，这不仅会严重的影响整个灌区的运行，还会严重影响工作人员的人身安全，因此加强对泉眼山泵站的管理力度，保证其正常平稳的运行变得十分重要。

2 智能变电站常见故障和操作方法

2.1 变压器故障

2.1.1 变压器故障及其原因分析

变压器是变电站的基础组成部分，传统的变压器故障需要以人工检测的方法找出故障原因，以此为基础对故障进行维修。变压器是变电站电力分流以及电力输送的基础，一旦出现故障，可能会导致泵站机组设备严重损毁的情况，定期对变压器进行检查以及维修是机电运行工作对相关工作人员提出的要求，智能变电站可检测出变电器的故障以及故障产生的原因，运维人员可通过数据及时了解变压器故障信息。

通常情况下，变压器故障表现为渗漏、声音异常、引线故障几种，监控系统的视频、声音检测功能可帮助运维人员准确了解故障信息。如果是渗漏油故障，其对变压器的影响比较小，从监测系统反馈的视频信息可判断其是否出现渗漏，如果变压器外部区域附着一层黑色的液体，则表明该位置已经发生渗漏，运维人员需要及时进行零件更换，对渗漏位置进行处理。渗漏故障严重时，智能变电站会传输温度异常信息，其可能是内部零件出现松动、设备运行过程中振动频率增加，需要及时固定零件。

声音异常是指变压器运行过程中出现异常声响，监测系统可判断出异常声响的位置，运维人员根据反馈信息对故障原因进行判断。其可能是由于线路老化、设备不稳定导致内部电压出现波动，需要重新更换线路、加固系统，解决声音异常问题；引线故障是指引线发生断裂、漏电等问题，一旦引线故障发生整个电力系统均有可能瘫痪，当故障发生时，相关人员需要及时更换引线[2]。

2.1.2 变压器故障以及解决措施

若工作人员在日常工作中发现变压器的参数出现了异常情况，则要及时对实际情况进行检查，若确实出现了运行问题要及时上报给上级部门并做好故障记录。

运行电压：在对变压器进行测压时，要保证变压器的电压在既定范围内，通常是在额定电压范围上下波动5%；油浸式变压器顶层油温：对于顶层油温来讲，要保证小于等于95℃，最佳的顶层油温温度是小于80℃。此外，当油温将近55℃时，要及时进行冷风机冷却、降低油温，使其保持在40～50℃之间；当干式变压器的绕组温度即将到达55℃时，便要开始准备冷风机的降温工作，当变压器周围温度达到35℃时，则可使用通风风机；按照标准，电压的波动值要在额定值范围的上下5%，表1为极限电压值数据表。

表1 变压器极限电压值表

当变压器出现三相负载不平衡时，要对最大一相的电流进行全程的监督。若发现变压器出现下列情况变压及时停止运行：变压器出现异常声响，内部出现爆破的声音；在运行过程中出现泄露的情况，内部油位出现明显下降、并下降到标准值以下；套管出现磨损，周围时常有放电的情况；设备开始冒烟并伴有火星。

此外，当变压器出现温度异常时，要及时根据下列标准进行处理：对变压器的负荷进行检查，并检查冷却介质是否出现异常，维修人员要根据标准进行数据核对；检查温度检测设备是否出现故障，导致出现错误信息；检查变压器的冷却情况以及通风机器的运行状况；若在情况检查过程中发现冷却系统出现了故障，则要结合实际情况对变压器采取停止运行的措施，并及时对故障处进行维修与零件的更换。若存在特殊原因不能进行停运，则要降低电压的负荷，使其保持在安全范围内。

正常来讲，变压器的温度仪器不会出现较为明显的异常，若检查过程中发现温度仪器并没有故障，则要对运行中的变压器立即进行停运，以免出现更大的问题。变压器顶层油温的标准值：自然循环冷却。冷却介质额定温度45℃、最高顶层温度95℃。

若检查中发现变压器的油位出现明显下降，则不排除有泄露的情况，要及时进行设备的检查；若变压器的油位出现明显上升、且实际情况确实如此，便要及时进行放油处理，以免变压器出现运行故障；当铁芯接地电流较大时，要加强对周围环境的监督与检查。

瓦斯保护的相关管理举措：当出现轻瓦斯保护动作时，管理人员要对变压器情况进行检查，检查是否出现了故障信息，并对油位等因素进行确认，若气体继电器内存在气体，要对相关信息进行详细的记录，并对气体信息上报给上级部门，时刻监督运行情况；重瓦斯保护动作跳闸时，要对变压器进行停运处理，在进行维修之前不能随意接触变压器，要对跳闸原因进行检查，并对故障信息进行记录和上报，对出现实际故障的变压器要及时进行更换，保持设备的正常运行状态。

2.2 互感器故障

2.2.1 互感器故障及其原因

互感器设备在变电站系统中承担着电压和电流转换的作用，可实现对系统的科学保护。互感器故障比较常见，按照其功能类型进行故障判断，可将其分为电流互感器故障和电压互感器故障两种，电压互感器故障的产生最大可能是其设备出现问题，由于互感器的质量问题导致无法实现电压转换。由于电压互感器作业环境比较恶劣，长时间的绝缘运行导致其灰尘堆积较多，使得互感器绝缘损坏。针对此故障，严重时需要及时更换互感器设备，如果因灰尘过大以及绝缘损坏等问题导致电压互感器损坏，需要重新更换绝缘线、绝缘子，对互感器运行环境进行清理。

电流互感器常见故障表现为负载过大，互感器无法实现电流的转化功能，超出互感器荷载承受力的电流通过，导致电力互感器出现损坏。除此之外，内部的零件松动或者绝缘故障，会导致变电系统运行出现漏电问题，导致互感器损坏。当此故障发生时，需要及时更换互感器设备，并对零件松动情况以及绝缘线和绝缘子等设备进行检查，及时更换松动零件，保障其不会出现漏电故障。

2.2.2 互感器故障以及解决处理

当发现传感器出现故障时，要及时对故障信息进行核查并上报，若不能对故障信息进行解决，则要及时少报给上级部门，并将相关情况进行详细的记录，若发现传感器出现以下几种情况，则要立即采取停用：出现油位下降，零件破损等情况，严重存在安全隐患；传感器表面温度过高，存在放电的情况；里面带有异响，出现火星等情况，存在安全隐患；互感器的开路、短路情况不能进行解决时；互感器出现烟雾、着火等情况。

电压互感器的故障现象以及解决措施。三相电压不平衡：一相参数出现明显降低，电压出现严重的不稳定情况，不排除有互感器故障的情况；接地系统出现故障：电压出现严重的不稳定情况，其中两相出现指针晃动的现象，甚至电压会达到最高点。可能是单相接地故障；高压熔断器出现故障，很可能是内部零件出现损坏，要及时对其进行处理；出现电压升高、指针摆动等情况。若这种情况的出现排除人为操作，则很有可能是互感器内部出现损坏，不排除有线路短路的可能；中性点接地系统出现故障，线路接触不良导致。

电压互感器故障解决措施：要严格按照相关规定，停止人为干预，防治出现误操作的情况；检查熔断器的运行状态，若熔断器出现故障则要及时进行零件更换，并对故障原因进行分析，谨慎进行解决；检查电压回路接头是否有脱落的情况，并对接触不良等现象进行处理。

电流互感器故障分析以及应急处理：当互感器出现温度异常情况时，要对线路接头进行检查，防治出现松动现象；互感器出现杂音，很可能内部零件出现脱落或松动的情况，要及时进行检查，防止出现放电情况，存在安全隐患；绝缘油出现颜色异常，要根据相关标准对故障进行原因分析，检查是否出现气体含量超标的情况，并对其成分进行检查，若成分并无问题则可排除故障原因。

电流互感器二次回路开路处理：及时将信息上报给上级部门，并退出保护行为；检查故障原因，在安全的基础上对其进行短路处理，若不能及时消除故障，则要采取停电的措施。

当发现出现异常的保护动作时要及时对设备进行检查，可采取停止运行的措施，检查故障情况[3]。

2.3 隔离开关故障

2.3.1 隔离开关故障及原因

高压隔离开关具备隔离电流、切断电路的作用，是变电站系统的重要组成部分，其可保障整个电力系统运行的安全性以及稳定性。隔离开关故障可能会导致短路，使得电力系统无法正常供应电力，其故障的概率也比较大。隔离开关最常见的故障问题就是接触不良问题，对其故障产生的原因进行分析，可能是在设计过程中隔离开关的大小以及位置不合理，系统运行期间载流的接触面积小，但触点比较多，长时间的运行导致载流接触面的温度上升，影响设备运行的稳定性。

不合理地安装也可能会导致隔离开关故障，在外力的作用下，铜铝之间的接触不良导致温度上升、设备故障；隔离开关的故障受自身质量的影响比较大，虽然长时间的作业也可能会导致其出现故障，但几率比较小，使用高质量、高标准的设备是减少其故障的主要方法，在设计安装过程中需要考虑到接触点以及接触面的大小，对铜铝的接触情况进行监测，确保其不会出现故障。一旦出现故障，需要及时更换隔离开关，按照技术标准对其进行重新安装[4]。

2.3.2 高压隔离开关运行中的故障情况以及解决措施

当开关不能进行操作时，不能强行执行；若运行过程中出现支柱绝缘子断裂的情况，应立即停电，并上报给上级部门；若隔离头出现温度异常，要及时将相关信息进行报告；若开关出现阻塞的情况，则要对机构设备进行全面检查，并停止一切操作。排除故障后可继续操作；若电动操作出现故障，则要对故障原因进行详细分析，并进行处理。

2.4 断路器故障

2.4.1 断路器故障及原因

断路器具备关合功能，保障电流回路的稳定性，当电流回路异常时断路器启动，实现对变电站系统的保护。断路器故障会导致变电系统出现断路，增加系统故障的危害性。按照故障类型可将故障因素分为拒动和误动两种，其可能由于电压不稳、线圈故障、熔丝接触不良等因素造成影响。基于智能变电系统的应用，可准确判断断路器故障的原因，观察其是否由于绝缘皮损坏、导线性能下降使得断路器发生故障。当故障产生时，需要根据具体的原因及时进行绝缘皮更换、导线更换，避免其出现拒动或者误动故障，影响最终系统运行的稳定性。

2.4.2 高压断路器运行中的异常现象和处理措施

运行中的故障情况：当发现断路器出现运行异常时，要立即对设备进行维修，若不能解决，则要及时上报上级部门，并将实际情况等相关信息进行记录；故障情况难以消除或者必须要停电进行处理时，要向管理人员进行信息汇报，并申请停电处理[5]。

断路器若存在下列故障，则必须财务停电处理：设备外部出现严重破损；气室出现漏气等情况，难以进行正常操作；断路器出现故障并有放电的迹象；液压机构压力出现明显下降。

有关断路器异常的规定：不能利用人工干预等手动操作进行合闸；没有自由脱扣的机构不能对断路器进行操作；液压器出现故障、难以自动进行合闸时，不能擅自进行人工操作等处理。

断路器故障的处理标准：在断路器运行过程中，若出现气体压力异常时，不能立即对设备采取断电处理，要及时采取相应措施，断开断路器，使断路器退出运行。

断路器的故障解决：断路器出现故障时，要及时对故障原因以及故障时间进行记录，并对事故设备进行监督与检查，判断设备自身是否出现故障；断路器故障分闸时发生拒动时，要及时对故障原因进行检查，在原因清楚后方可进行处理以及运行；SF6断路器发生意外事故或者出现漏气等情况时，管理人员要注意自身防护，避免距离设备较近，并佩戴好防毒面具和其他保护措施。

综上，智能变电站是我国扬水泵站智能化发展的重要内容，随着电力技术的不断发展，其功能将会更加完善，为了确保扬水泵站运行的安全性以及稳定性，需要定期对智能变电设备进行维护。由于智能变电站新增了很多智能设备以及智能系统，如何对其进行维护、操作是运维人员需要重点考虑的内容。