电力系统中高低压配电设备的运行与维护研究

2023-12-01从江航电枢纽项目管理有限公司赵大明

电力设备管理 2023年19期

从江航电枢纽项目管理有限公司赵大明

1 引言

高低压配电设备作为电力系统的基本单元，直接关系着电力系统的运行效果；在电力系统运行管理中，做好配电设备的运行和维护管理至关重要，但是结合实际可知，工作人员在高低压配电设备运行中忽视了设备的维护，导致设备运行时出现了一定故障，如变压器故障、断路器故障等，对此有必要做好高低压配电设备的运行和维护控制，消除故障问题，提升电力系统的运行和管理质量。

2 电力系统中高低压配电设备运行管理内容

高低压配电设备不仅具有电压转换的作用，而且在电能分配中发挥着重要作用，通过科学控制高低压配电设备，能有效地控制电流的走向。现阶段，高低压配电设备类型众多，这些设备都是其运行管理中需要考虑的重要内容。一般在设备运行管理中，除加强对断路器管理，控制隔离开关、接地开关应用外，电力工作者还需要重视对电流/电压互感器、电容器和开关柜等设备进行管控；而在低压配电成套设备管理中，除低压开关柜、配电盘外，还需要重视控制箱、开关箱等设备的系统管理[1]。

3 高低压配电设备常见故障分析

3.1 变压器故障

变压器是电力系统的核心组件，其能有效完成整个电力系统的电压转换，确保电力系统的稳定运行。在变压器故障分析中，除考虑故障类型、性质外，还需要重视故障功率的有效分析，通过对这些因素的分析，能掌握变压器故障的严重程度，并且维护人员能了解变压器故障的发展趋势，进而针对性地制定相应的应对措施。

研究表明，短路、渗漏、放电是变压器较为常见的三种故障类型，其中变压器短路故障多发生在内部相与相之间，同时有的引线或绕组间也会出现短路；面对这种状况需要通过更换绕组的方式进行处理，若故障较为严重，还需要对变压器进行返厂修复。低压侧套管、阀门、取油样阀是变压器容易发生渗漏的三个位置，这些渗漏问题的发生与局部硬化、密封效果不达标具有较大的关系，渗漏问题会影响变压器的外观和性能。放电会造成变压器局部腐蚀，引起热击穿等问题。

在这些故障问题检查中，除变压器绝缘材质外，还需要对电厂集中的部位进行有效检查，具体检查内容包含了绕组匝间、高压绕组静电屏出线和高电压引线等诸多内容。

3.2 高压断路器故障

高压断路器在电力系统中具有控制和保护的作用，其不仅包含了开端部分、操作部分，断路器操作结构如图1所示，而且涉及传动部分和绝缘部分。

图1 断路器操作结构

引起高压断路器故障的因素较多，除密封处的衬垫老化外，漏装弹簧、纵向伤痕等因素都会造成高压断路器故障问题。当出现上述问题后，断路器渗漏机油的状况较为明显；同时对于真空断路器而言，其真空泡内的真空度也会下降；值得注意的是，断路器的电磁操作系统也会出现一定的故障，常见的故障表现类型不仅包含合闸铁芯不启动，而且涉及辅助开关触点接触不良等内容，严重地影响了电磁阀的应用效果和安全性。

3.3 低压电容补偿故障

在现实生活中，低压补偿电容器会出现起火爆炸的问题，作为低压补偿电容器常见故障的一种类型，该故障的发生与聚丙烯塑料薄膜在高温热条件下老化被击穿有较大的关系，而造成高温热条件的原因是低压补偿电容器的工作压力，对此在电力系统运维管理中，应重视低压补偿电容器本身材质的有效管理，并且应严格控制电容器的工作压力，防止起火故障发生。

4 高低压配电设备运行维护措施要点

4.1 日常维护

高低压配电设备运行管理本身具有较强的专业性，在日常维护管理中，首先，电力工作者需要按照设备设计的流程进行操作，该环节中，需要及时掌握设备的运行数据，做好这些数据的分析，以此来实现高低压配电设备运行负荷量的有效控制。其次，为创造良好的高低压配电设备使用环境，电力工作者需要做好高低压配电设备的规范安装，确保设备安装规范、有序，同时应做好设备的表面的清洁处理，确保仪表等设备外表整洁。最后，在高低压配电设备运行过程中，工作人员需要通过“看”“听”“闻”等方式，观察高低压配电设备的运行状态。譬如，在使用“看”这一方式时，应按照设计要求检查设备的温度，如观察电力变压器运行状况时，应确保油层温度保持在85～95℃。而当使用“听”“闻”方式时，应确保设备无“嗡嗡”的声响，并且在运行中没有塑料烧焦等异味。

4.2 定期维护

在积极开展高低压配电设备日常管理的基础上，电力工作者还需要做好设备的定期维护，在定期维护中，工作人员需要使用先进的维护理念和方法，在现代维护技术的支撑下，实现配电设备故障问题的有效处理。譬如在高低压配电柜定期维护中，工作人员应注重以下要点控制：首先，在对高低压配电柜的瓷瓶和端子等部位进行维护时，应采用高纯度酒精做好这些部位的擦拭处理，并且应适当地添加润滑油。其次，在电力变压器装置维护管理中，工作人员应重视电气连接部位的有效检查，以此来保证触头定位的准确性和灵活性。同时电力工作者应检查电力变压器的接地情况，确保接地的稳定性、可靠性。最后，断路器在电力系统中发挥着重要作用，在定期运行维护中，除开展表面清洁工作外，还需要进行各传动机构的润滑处理，并且应清除灭弧罩内的碳化物或金属颗粒，检测并使得断路器的绝缘电阻保持在10MΩ以上。

4.3 具体设备的运行维护要点

高低压配电设备运行维护中，工作人员应做好一些关键设备的运行维护。

其一，在整个电力系统中，高低压配电设备的运行受母线运行效果的影响，故而在具体的运维管理工作中，电力工作人员还需要做好母线运行状况的检查和维护，要求母线不会出现发热、松动等问题。

其二，隔离开关能在整个电力系统中形成绝缘间隙，实现电路通路的隔断处理。一般在高低压配电设备检查中，应将隔离开关的维护检查放在重要位置，对其的闭合状态进行全面检查。如在电力系统检修中发现电流过大，则需要检查开关的合闸状态，要求开关接触严密，无发热等问题。

其三，一些电力系统运行中还会使用电抗器，在电抗器运行维护中，电力工作者不仅要做好电抗器周围的清洁处理，而且要有效保证电抗器安装牢固性，此外通过检查，应确保电抗器接头无发热等问题，确保其运行状态良好。

其四，在高低压配电设备运行维护中，工作人员还需要做好电力电容的有效维护和检修，一般应注意观察电容器箱的运行状态，确保不会出现过热破损、喷油等现象，同时应检查电容器的接地，确保接地线的牢固性，这样才能保证电力电容的安全稳定运行。

4.4 重视预防性维护方法应用

为有效提升高低压配电设备运行效果，在具体设备运行与维护中，还需要重视预防性维护手段的应用。结合实际可知，高低压配电设备预防性维护措施具有多样性的特征，所关注的设备类型不同，其预防性维护方法也有一定的差异性。如在配电室高压柜停电清扫维护中，要求清扫前必须停电，并且清扫绝缘瓷表面时，需确保其裂纹、破损和闪络问题，同时应检查配电柜所有的传动机构和操作结构无螺栓销子松动问题。而在低压配电设备预防性维护中，应确保低压控制器的额定电容与受控负荷的实际需求相适应，并且应保证各级电器保护元件的选择和整定符合相关要求；低压空气开关交流接触器在通电运行期间，需要测定三相间是否同时接触。另外，刀开关、干式变压器等都是高低压配电设备预防性维护方法应用的重要措施。其中在刀开关预防性维护保养中，应控制开关的转动灵活，三相接触良好，而在干式变压器保养中，应做好母线接触、紧固引线段子、销子等内容的控制。新时期，电力工作人员需要结合实际重视这些不同类型高低压配电设备的运行维护，并做好设备所处环境控制，提升高低压配电设备应用效果。

5 电力系统中高低压配电设备运行维护案例分析

5.1 项目概况

某建筑为大型商业综合体，建筑总面积高达19000m2，建筑内不仅包含了超市、餐饮，而且涉及电影院，购物中心和办公楼。其中地上建筑共计16层，1～4层为商业综合体，5～8层为办公楼，地下分两层，负一层为超市、商业设备用房，而负二层为停车工厂。在商业综合体建筑应用中，高低压配电设备的运行对于整个建筑的使用效果具有较大的影响。对此在日常管理中，商业综合体运维部门高度重视对电力系统的运行和维护，并且将高低压配电设备放在电力系统运行维护的重要位置，有效的提升了该建筑的使用效果。

5.2 高低压配电设备运行维护

本商业综合体建筑的电力供给由某一风电发电项目提供，在实际应用中，综合体冬夏两季用电与春秋用存在一定的负荷差。对此在日常维护中，运维部门先进行用电负荷的调整，在具体调整中，电力工程师先与物业部门进行沟通，分析是本综合体调整负荷的实际需要，结合这一需要，对多个用电主体进行沟通，探寻在负荷调整后，可能出现的受影响区域，采取有效措施进行应对处理。除用电负荷调整外，在实际运行维护中，注重以下要点。

其一，在高低压配电装置运维管理初期阶段，工程师先对高低压配电装置结构进行分析，并系统考虑高低压配电装置运行特点，在兼顾负荷性质和设备容量的基础上，选择低压熔丝，这为高低压配电控制创造了良好条件。同时在实际管理中，要求隔离开关具有明显的断开点，且不得切断负荷和故障电流。此外在高低压配电装置应用中，对生产中的负荷功率进行分析，并考虑电源电压情况，确定电容器组投入或退出。

其二，在运行过程中，重点对电力变压器的应用过程进行控制管理。本商业综合体的电力资源来自风电，通过变压器装置的使用，能有效转换交流电能，并且能减少输送电过程的损耗，保证企业所需电压的供应。在变压器运行过程中，电力工程师通过降低磁通密度的方式，对变压器运行中的噪声进行控制，起到了良好的降噪作用；同时在日常运维中，做好变压器的清洁和接地处理，保证变压器使用的安全性。

其三，在高低压配电设备运行管理中，电力工程师还在观察涂漆变色或运用专业仪器测试等方式的支撑下，对所有的母线进行巡查，消除了母线发热、松动等问题，确保了整个电力系统运行的稳定性和安全性。其四，在日常使用管理中，工作人员需要明确设备检测的重点，如在设备绝缘检测中，工作人员需要重视直观观察方式的应用，通过这一方式检测设备绝缘部分的各个层面，发现并消除破裂等问题。并且在实际检测中，通过电笔检查绝缘层是否存在漏电问题，在保证绝缘层完整性改的基础上，对低电压电容补偿装置的外壳进行检查，消除外壳过高或隔热问题，保证本商业综合体建筑的高低压配电设备使用的安全性、稳定性。