高低压配电设备运行与维护的措施探讨

国家电投集团协鑫滨海发电有限公司 杨平平

1 引言

在整个电力系统中，高低压配电设备在其中占着重要的作用，其是整个电力系统正常运行的关键。高低压配电设备包含的内容较为广泛，在高低压配电设备运行过程中，要按照要求进行严格的运行，并实施相对的维护措施，以此来保证供电质量的安全性和稳定性。

2 低压配电设备故障

2.1 常见故障问题

低压配电装置的主要故障原因为系统接地与熔断器熔断。目前，很多配电设备安装单位没有进行系统的接地工作，只是采用消弧线圈连接的较小输出电流连接线路，一旦出现线路和系统故障的过程时，容易引起中心信号系统的报警。此外，很多配电装置熔断器的熔断是由接地系统中母线与辅助线圈的开口三角形连接电压差引起的。当继电器电流处在均衡状态时，开口三角形的电流也将归零。但如果电流不均匀，其电流会慢慢减小，其电压也会愈来愈高，导致熔断器的熔断。如果发现其中任何一种相位都减小了，而其余相位却逐渐增大，并且在部分高度处发生共振，那么熔断器的任何一个相位越来越高，而其他每个相位都减小，使得线路被烧坏。

2.2 电容器运行故障

各种家用电器在使用过程中会形成高谐波电流，不但会妨碍家用电器的安全平稳工作，而且还会导致整个电力系统中的电流和电压紊乱，从而产生了许多安全隐患。在高频谐波电流的影响下，电力电容器的电压和电流会较快增加至最大值，甚至出现过流状态，这将对电力电容器产生长期的伤害。从工作电流的角度看，电容器的工作损耗受到导线电阻和介质损耗的制约，其中介质损耗所占的比重较大，电容器在运行一段时间之后，温度就会愈来愈高，电流也会愈来愈高，自工作温度就会上升。当电容器的额定电流超过了额定负载之后，工作温度就会上升，自损耗的速度也会越来越快。当电容器电压数值过低难以平衡无功功率，效率就会明显下降。在应用电容器时，应该使其维持在额定电压下工作。否则过电压会使电容器发热严重，电容器绝缘加速老化寿命缩短，甚至出现击穿现象。

2.3 高压配电设备问题

高压配电装置长时间操作很难确保元器件没有老化变质。引起高压配电系统的问题主要有器件老化、短路等，但因为长时间工作，对高压配电装置实施停电检修的情况较少，这就导致检修工作人员不能深入接触高低压配电装置的内部，造成检修不彻底的现象屡见不鲜，甚至无法彻底解决故障。此外，由于高压配电装置的大部分辅助整定值均在负载切换区域内，因此相对而言，检测时间较长，且检测难度较大，这势必延误供电恢复时机，对安全生产带来较大的不确定性。所以，有必要正确评估各种负载开关的定位和储能状况以及相关设备老化情况。如果设备器件发生问题，使开关无法储能时，应先启动手动储能装置，手动操作正常后再进行远方传动试验，确保设备正常，然后重新恢复供电。如无法完全排除故障，则需要在第一时间内进行停电，隔离设备进行检修[1]。

3 导致高低压配电设备出现故障的原因分析

3.1 设备检测和维护缺乏有效的预警监管

虽然现阶段的配电网在施工的流程中达到了较大程度的智能化，但是对高低压配电装置的配置与测量还是必须采用人工的方法加以解决。而在设备的现场安装流程中，往往因为设计图不够细化，导致安装人员操作不当，为设备正常运行留下隐患，从而导致设备发生故障。此外，由于维护与检测人员在平时的检查维护工作中并没有良好的预防监督意识，也就不能把检查维修工作的预警与监督功能有效地利用起来，因此在故障发生以后才进行具体的检查保养与检测工作，从而导致了故障检测工作一直处于被动地位。

3.2 高低压配电设备自身具有运行风险

就现阶段高低压装置的实际应用状况分析，由于高压配电装置中普遍使用着真空系统及集成电路器件，这一元器件存在着较大的复杂性，在实际的应用过程中，器件的部分元件发生了故障会导致整体断路器系统根本无法工作。在实际应用过程中，由于部分真空断路器中的最大真空度不能够满足相应的国家标准，以及真空环境不纯导致存在较大的操作危险性。

3.3 高低压配电装置故障的处理缺乏有效的参照依据，线路和设备出现超负荷运转

在对高低压配电装置故障进行处理的过程中，要根据电气设备类型和故障的特性采取相应的解决对策并加以管理。但很多配电设备安装和维护单位在设备故障处置工作完毕以后也往往未能做出及时的研究与汇总，从而使得设备故障处置管理水平无法进行有效的提高。配电网中的线路以及设备等运行是有限制的，如果其长期处于超负荷状态，就会导致线路和设备出现发热情况，如果温度逐渐上升，就会使线路和设备出现故障问题。如果在上述方面都原本伴随着老化迹象，有可能还会出现更严重的故障，例如线路出现熔断、设备绝缘加速老化、绝缘能力降低等问题。这些问题的产生危害范围和修复难度均较大，所以相关部门必须尽量避免该线路和设备处在超负荷状态，确保线路运行的稳定性。

4 高低压变配电设备安全维护措施

4.1 完善预防机制

电力系统的可靠性和安全与高低压配电设备有着非常紧密的联系，其工作状况的优劣也会直接影响用户的供电状况，所以除抓好日常保障措施之外，还需要建立健全高低压配电设备防护体系。首先在日常预防工作开展过程中，操作技术人员需要根据容易出现问题的情况制订针对性的应急预案，这样即便出现问题，作业人员也可以在短时间内进行维护，恢复正常供电。此外还需要根据发生概率较小但危害效果较大的问题，制订具体的应对处置方法，定期对作业人员理解与掌握进行考评，提高作业人员处理这些问题的应变能力，为电力系统平稳工作提供良好条件。

4.2 保证操作电源的可靠性

对电气运行控制系统来说，可靠的供电对其十分关键，在低压配电中要特别关注蓄电池及直流系统的运行状态。直流系统是为二次控制回路及回路系统中的继电保护装置、仪器仪表、事故照明装置等提供电源，也为某些设备提供动力电源。但在实际的电源供电中，一些控制系统的运行供电往往会出现线路老化问题，使得电源的可靠性降低。日常运维中要注意防火、防潮，保证线路绝缘合格，导线压接紧固，防止造成直流接地等故障情况的产生。施工安装过程中要注意工艺，避免损伤导线发生接地或短路的情况发生，这也是在后期维修工作期间必须重视的问题。

4.3 跳闸故障的处理对策

跳闸故障问题的合理解决对高低压配电设备的正常运行而言较为重要，设备维护人员要迅速调整该线路运行的方法，合理地设置配电设备的负载。要根据该线路在维护过程中的情况加以检测，仔细检查相关的导线，并查看这些线路上有无发现跳闸时变压器设备过载，或者该线路运行情况不正常的状况。当发现了跳闸情况，要分析线负载的原因，需要减少对其的负载。对于高压设备而言，要做好防雷措施，定期进行防雷接地检测和避雷器试验，提高线路和设备的防雷能力，降低雷击跳闸的发生概率，同时做好绝缘子的清洁工作，保证绝缘子的耐电强度，有效避免绝缘子发生闪络。

若跳闸故障是由于设备的各种问题所造成的，则需要及时切除造成线路故障的设备，切换运行方式以使线路运行状态恢复正常，立即处理故障设备，使系统得以迅速恢复正常工作状态。对于低压系统而言，通常是空气开关和热继电器跳闸，故障发生后要及时检查线路和设备发生的故障类型，排除故障后测试空开状态再送电。科学有效的防护措施，检查维护好设备，是保证线路安全运行的前提。

4.4 定期维护

设备维护人员应着重注意高低压配电装置的运行问题，如线路接触不良、结构设施的重大损坏等，如果对此类问题不能在第一时间发现或者选择性忽视，则必然会造成严重的后果。因此，必须定期进行维护工作，这也是及时发现高低压配电设备运行隐患最佳的方式。在电力系统的发展进程中供配电系统有着较为关键的角色，也可以说占具着不可忽视的地位，所以需要专门技术人员做好高低压配电设备维护工作，在具体的维护过程中首先应使高低压配电装置内外部环境保持干净整洁，以确保其所处环境中无污染物，然后再进行专业性的检查与维护。

4.5 互感器的运行维护

互感器是供配电系统中最主要的电压电流检测装置，在电力系统二次保护体系中发挥着作用。电流互感器和电压互感器在运行中二次绕组要接地，是防止互感器绝缘在被击穿后，高压串入低压，伤及仪表及人员，互感器二次侧一点接地是保障人员和设备安全的必要措施。电流互感器在运行中不能超过额定容量长期运行，一旦其容量超出限制值，会使铁芯磁饱和，将造成较大的计量偏差，电流指示不再准确。为此，必须确保设备工作负荷的合理化，或选配容量合适的电流互感器，确保设备的安全运行。电压互感器在运行过程中要注意二次线圈不能断路，否则二次线圈阻抗大大减小，出现短路电流使线圈发热烧毁。互感器的使用维修应着重检测异味、绝缘损伤、油污等问题，各接触部分接触要良好。此外，检修前应注意查看互感器的绝缘子上有没有破裂、放电、油污等迹象，对于充油式互感器还应检查其油位应正常，各部位无漏油、渗油现象[2]。

4.6 使用故障诊断和运行监控设备

高低压配电设备的正常运行离不开大数据信息系统的保障。借助故障诊断系统和运行状态监控设备，可以进行对高低压配电设备的动态监控。并根据设备运行情况结合设备参数、运行参数及时确定高低压配电设备的工作状况，以保障整个系统的平稳安全运行。该体系主要通过利用设备运行监控管理系统和故障诊断设备，进行对高低压配电设备运行故障状态的综合检测。同时，利用设备运行监控管理系统，通过对高低压配电设备的工作状况和功率参数进行分析和控制，为故障预警的顺利实现创造优越的条件。

因此，为了保障高低压配电设备的正常使用功能，就有必要积极构建电气设备故障诊断系统和运行监控管理体系，以推动相关工作的有效实施。故障诊断系统的实际应用，就是从故障判别的实际工作经验中提炼有关内容，从而建立一个更加完善的故障诊断体系。而针对大型动态控制系统来说，其运行问题往往很难通过人员进行合理的诊断，合理使用故障诊断设备才能进行有效的解决。所以，有关部门工作人员应高度重视对设备的故障诊断，并进行及时监测。

4.7 加强设备维修和故障检测人员的素质培养

在高低压配电机械设备的操作维护过程中，人员的专业素质和业务对待所有设备故障处理工作的水平与品质都有着密切的关联。所以，在今后的发展过程中，相关管理人员要充分地意识到，工作人员的专业素质对增强高低压配电设备故障处理能力的重要意义，并采取定时举行技术培训、授课和外派培训等方式，使工作人员都能对电气设备故障维修与检查方面的相关专业知识及技能熟练掌握，增强自身的责任意识与工作热情。

4.8 优化配网设备运行环境

为了进一步保障配网设备的安全平稳运转，就必须对其工作环境加以优化，即为配网设备创造一个良好的运行环境，以防止雷击等天灾对设备产生的冲击。实际运行过程中，部分自然灾害会对配网装置的运行造成不良影响，所以必须将有关把控措施做好，及时进行处理措施，确保自然灾害出现时可以及时将这些存在的问题处理，确保设备的平稳运行。如对雷击可以采取相应避雷措施，定期检查防雷接地系统，以免雷击情况出现。一旦出现问题，可运用绝缘导线或变更配网交流输电线路，这样可以更好避免联电问题发生。如此可以保证配网设备在一个较好的环境中运转，其运转环境的完善，对于设备实际运转而言有着很重要的作用，与此同时，还可提高配网设备运转的安全稳定性。

综上，高低压配电设备的正常运行是保证配电网安全、稳定运行的基础和关键，同时也会影响工业生产和人们日常生活的有序进行。在日常工作中，运行维护人员要针对配电网中高压配电设备和低压配电设备的运行特点，有针对性地做好预防和检修工作，及时排除可能引发故障的危险因素，保证电力系统的安全、稳定运行。