变电站电气运行中常见故障分析及应对措施

徐莹莹

（西山煤电（集团）有限责任公司电力公司，山西太原 030053）

目前随着人们对电力需求越来越大，对变电站也提出了更高的要求。为了确保变电站稳定可靠安全运行，最大限度地满足人们对于电力的需求，需要不断强化变电站电气运行的稳定性和安全性，通过相关维护和管理工作的开展，减少和避免变电站电气运行故障的发生，降低安全隐患发生的概率，为电力系统的良好稳定运行奠定坚实的基础。

1 常见故障

1.1 变电站电气运行中出现的隔离开关故障

隔离开关在变电站电气运行中扮演着至关重要的角色，它能够对变电站的运行起到一定的控制作用。隔离开关是否正常运行直接关乎到整个变电站电气运行系统的运行状态。通常在变电站电气运行过程中隔离开关主要会出现以下几个故障：①隔离开关运行过程中底座发生的故障。底座之所以会出现故障，主要是由于它的传动部分出现了问题，在各方面因素的影响下隔离开关底座的传动部分有可能会出现锈蚀问题，使隔离开关在操作过程中出现拒动现象。②隔离开关运行过程中出现的操作机构故障。操作机构故障是隔离开关在操作过程中最容易发生的一种故障，之所以会发生操作机构故障一方面是由于隔离开关的围殴传动部分在运行过程中出现了卡涩现象，导致操作机构无法正常运行，发生一定的故障。另一方面是由于传动部分的机构箱出现问题，如果机构箱封闭不严，就会导致机构箱内进入一定量的水分，进而影响电路操作机构的正常运行，发生一定的故障。③隔离开关操作过程中出现回路过热问题。因为随着隔离开关使用时间的不断延长，它的使用性能也会逐渐下降，部分零部件在长期运行的状态下也会逐渐老化。一旦出现老化现象，就会在一定程度上影响静触指弹簧弹性变化，对压力大小无法进行正常分析，如果存在压力不足的情况就会在一定程度上损坏纸张和触头，也有可能在夹力的作用下导致触头的接触面积与正常情况相比出现缩小情况。此时如果让整个系统处于通电状态，一旦接触头有电流通过，就会产生电路回路故障。④隔离开关出现瓷瓶闪烁故障。如果瓷瓶内部和表面受到了一定的污染，有可能会在电气系统运行的过程中出现瓷瓶闪烁问题，导致隔离开关操作出现一定的故障。

1.2 变电站电气运行过程中出现的短路故障

变电站电气运行过程中一旦发生短路故障，变压器中就会有瞬间的短路电流通过，在短路电流的冲击下会对变压器内部绕组产生严重的影响，导致变压器内部绕组出现严重变形。一般在变电站电气运行过程中引发短路故障的原因是多方面的，不仅与变压器的配件加工工艺有着紧密的关系，而且与变压器的电路结构设计以及运行状态等因素也有着直接性的关系。总结以上因素导致短路故障的原因主要有以下几种：①变压器保护装置安装有问题。如果在变电站电气运行过程中，变压器出现了温度异常或者电流异常的问题，而工作人员并没有发现变压器存在的这种问题并采取有效措施对其进行及时有效的处理，就会导致变压器在运行过程中发生短路故障。②变压器质量有问题。如果变电站电气运行过程中采用的变压器质量不符合标准和要求，变压器制作工艺不达标。一方面可能会导致制作的变压器绕组绕制出现过松问题，另一方面可能会出现变压器绕组线匝焊接固化不到位，或者变压器套装间隙不满足要求，出现过大情况等，以上问题都会导致变压器在运行过程中出现严重短路故障。③变压器导线有问题。如果变压器在运行过程中选择的导线不符合相关的标准和要求，采用普通换位导线，就会导致线路在运行过程中容易出现变形、露铜问题或者线路发生散股问题，一旦线路中有大幅电流通过时，不仅会让线路发生很大的扭矩，而且绕组两端也会产生很大程度的扭矩，这就会严重损坏变压器。

1.3 变电站电气运行过程中出现的母线故障

变电站电气运行过程中，母线担任着至关重要的角色。它可以通过收集和分配电能实现电能的优化配置。一旦母线在运行过程中发生故障，就会严重影响到整个变电站电气运行系统的稳定性，也有可能会发生大面积停电情况，这就为居民的正常生产生活带来了很大的不便。之所以在变电站电气运行过程中母线会发生故障，一方面是由于母线上的互感器发生了故障，互感器一旦发生问题就会产生闪络现象，进而导致母线不能正常运行。另一方面是由于人为操作原因导致的。如果人工操作过程中没有对相关的操作规范进行严格落实，也会增加母线故障发生的概率。

1.4 变电站电气运行过程中出现的防雷接地故障

防雷接地工作是变电站电气调试施工过程中比较重要的一个环节。目前在防雷接地工作开展过程中存在着很多问题，这也是导致防雷接地故障发生的主要原因。①施工单位在开展防雷接地施工作业的过程中，在预埋深度设置方面并没有对实际需求进行严格考虑，导致预埋深度出现了不达标的情况，这就在一定程度上增大了接地电阻。一旦出现雷击情况，就会对电流减泄的速度产生严重的影响，进而严重威胁到变电站运行的安全性。②在开展防雷接地作业的过程中对材料质量的把控不严格。工作人员没有对材料进行精挑细选，导致材料不符合相关的标准和要求，而且在焊接过程中没有对设计标准进行全面落实，这就严重影响了防雷接地的施工质量，对变电站电气系统的安全稳定运行产生了不利的影响。

1.5 变电站电气运行过程中出现的电容器故障

在变电站电气设备中，电容器占有着至关重要的地位，它的主要功能是容纳电荷，目前它在数字变电站中的作用越来越突出。一般电容器发生的故障主要包括：电容器漏油故障、电容器温度异常故障、电容器套管破裂故障、电容器异常响声故障、电容器膨胀变形故障。导致以上故障发生的原因，一方面是由于电容器质量不满足相关的标准和要求，存在一定的质量缺陷。另一方面电容器在运行的过程中里面的纸和油在使用之前并没有采用真空干燥的方法进行处理，这不仅会导致电容器在运行过程中会产生放电情况导致电容器局部被击穿，而且电容器会由于过大的涌流导致内部温度持续升高，严重时会出现电容器被烧毁的情况。

2 应对措施

2.1 解决隔离开关故障的相关措施

①在预防隔离开关故障的过程中，做好防锈工作，选取一定量的润滑油涂抹在隔离开关的底座上，一般采用的润滑油为二硫化钼润滑剂。②可以选择不锈钢材质的隔离箱，并且要对隔离箱的密封性进行定期检查，以免其内部出现生锈情况。同时在机械操作的过程中，要对相关的操作流程规范进行严格落实，针对电路回路进行严格检查，对接触头部件以及弹簧头部件进行及时更换。③对打点电阻进行及时有效的测定，对出现的过热问题进行及时处理。④还要对瓷瓶内外部存在的污垢采用水冲的方式进行清洁，进而在一定程度上保障电路回路的畅通性。

2.2 解决短路故障的相关措施

目前优化变压器抗短路性能是预防变压器短路故障发生的重要措施。①优先选择对耐高温性能比较好的导线，即使在高温环境中导线也不容易出现短路。②要全面检查检测变压器。对夹件仔细检查，对铁芯接触情况进行全面检测，将绝缘片和铁芯上面的杂质清除掉。开展科学的油谱分析工作，以此来避免变压器出现短路情况。同时针对没有保护装置的变压器，可以选择在变压器高压侧设置跌落式的熔断器，这样当电流高于标准额定电流时，熔断器会发生作用将线路进行自动断路，这样就可以为变压器的安全性提供有效的保障。③还可以选择相关的接地线设置在变压设备上。维护检修人员在接地线拆安装的过程中一定要做好相关的安全防护工作，在安装过程中要对接地端和导体端的连接顺序进行合理调整，一般在安装的过程中先连接接地端，再对导体端进行拆除。

2.3 解决母线故障的相关措施

要想彻底解决变电站电气运行过程中出现的母线故障，需要不断强化对变电站的巡检，要求工作人员在定期巡检的过程中一定要对相关的标准规定进行严格落实，及时发现变电站母线在运行过程中出现的相关问题，并将问题及时上报，以便于相关人员在第一时间采取有效的措施对其进行处理，快速有效地解决其中存在的故障，以免母线故障对变电站电气的正常运行产生不利的影响。一般在开展变电站母线巡检工作的过程中需要从以下几个方面着手：①检查变电站母线质量是否符合相关的标准和要求。②检查变电站母线绝缘装置是否完好无损。③检查变电站母线接头是否良好和外露。④要着重针对易损坏部位进行检查。如果在巡查过程中发现母线接头外漏，绝缘装置损坏，质量不达标等相关的问题，及时上报，及时处理，以免影响母线的正常运行。同时在巡检工作开展的过程中，坚决不允许工作人员进行带负荷拉闸操作，并且要全面详细地记录好有关于母线的相关情况，以便于为后期维修工作开展提供有效的数据参考。此外，巡检工作人员还要做好小动物的预防工作，因为小动物可能会啃咬外露的母线，导致母线出现一些不必要的损坏，因此做好小动物的预防工作也有助于降低母线故障发生的概率。

2.4 解决防雷接地故障的相关措施

要想全面确保防雷接地施工质量，杜绝防雷接地故障的发生，为变电站电气运行的安全性提供有效的保障。①需要工作人员在防雷接地施工过程中，对相关的强制性规范进行严格执行。全面勘察和检测相关的接电设备和电气设备，同时技术人员和安装人员就防雷接地作业做好有效的沟通，确保安装人员能够对相关的施工要求进行全面彻底的了解和掌握，进而在施工过程中能够对设计要求进行全面准确的落实。②对材料质量进行严格把控。在防雷接地施工过程中一般会用到角钢或者钢管材料，并且在引下线作业的过程中要确保不受任何的机械外力影响。因为防雷工程比较复杂，它对于电焊操作的要求比较高，如果采用传统的电焊操作方法，可能无法克服其中的技术难点，不能满足防雷工程的具体要求。因此，需要组织施工人员开展相关的专业培训，不断提升施工人员在安装和焊接方面的专业技术水平，以此来不断优化防雷工程中焊接作业的效率和质量。③加大防雷工程的质量监督管理力度。建立完善的质量监督管理体系，全面检测和审查施工过程中各个焊接点的质量，及时发现存在的安全隐患和相关质量问题，进而在第一时间采取相关措施进行排除，尽量做到防患于未然。④开展电阻测试工作。在防雷接地施工过程中，为了保证电气调试安全有效开展，需要通过电阻测试工作的开展解决存在的电阻过大问题或者电阻过小问题，排除一系列不良因素，以免对电气调试产生不利的影响，全面保障防雷接地施工质量，尽量降低变电站电气运行故障发生的概率。

2.5 解决电容器故障的相关措施

为了最大限度的降低电容器故障发生概率，要不断加强对电容器的巡检力度。相关单位要安排专业技术人员对电容器的运行状态进行全面了解，并开展定期检查和维修工作。一旦发现有零件损坏就需要对其进行及时更换。在设置与调试设备参数的过程中一定要对相关的规范规定进行严格落实，为电容器的安全稳定运行提供保障。在开展电容器巡检工作的过程中需要针对以下几点进行重点检查。①检查电容器的外观是否完好无损。②检查电容器是否存在有漏油、喷油的情况。③检查电容器是否存在有开裂情况。④检查电容器接头是否出现过热情况。在以上情况检查的过程中，尤其要针对接头方面进行全面仔细的检查，以免出现接头过热情况而烧坏电容器。为了避免接头过热情况的发生，可以将相关的智能检测单元设置在电容器内部。同时还需要工作人员系统检查电容器的各项电压值，工作人员可以通过在线实时监测系统全面监测电容器的运行状态，实时了解电容器电压在电荷负荷的变化下所产生的波动，一旦发现电容器电压值波动比较大，不在安全范围之内，就需要第一时间采取相关的措施对其进行控制和处理，保持电压值在安全范围之内，为电容器的安全运行奠定良好的基础。

3 结语

变电站电气系统在变电站运行过程中发挥着至关重要的作用，为了确保变电站电气系统稳定良好运行，需要针对变电站电气运行过程中出现的隔离开关故障、短路故障、母线故障、防雷接地故障、电容器故障等相关故障进行综合分析，对引发故障的相关原因进行有效明确，进而采取针对性的措施有效规避存在的安全隐患，最大限度降低故障发生的概率，以此来为变电站电气运行的安全性和可靠性提供有效的保障。