电网110kV变电运维风险与技术检修

2024-06-04国网天津市电力公司宁河供电分公司付志国

电力设备管理 2024年7期

国网天津市电力公司宁河供电分公司付志国

随着电力需求的增长和电网的发展，电网110kV 变电站作为电力系统的重要组成部分，承担着电能输送和配电的重要任务。然而，在变电站的运维过程中，存在着各种潜在的风险，如人员安全、设备故障和自然灾害等风险，这些风险对电力系统的正常运行和供电可靠性造成了一定的威胁。为了保证电网110kV 变电站的正常运行和设备的安全可靠性，必须对这些风险进行全面的分析和评估，并采取相应的技术检修措施进行风险控制和预防。

1 电网110kV 变电运维风险分析

1.1 人员安全风险

1.1.1 高电压触电风险

在电网110kV 变电运维中，高电压触电是一种严重的安全风险。高电压系统具有很高的电位差，一旦人员接触到带电部件，就可能发生电流通过身体的情况，导致触电事故。高电压触电风险的主要原因包括直接接触带电部件、绝缘破损或漏电，以及不当的工作方式和操作方法。其中，直接接触带电部件可能发生在操作不当、维修失误或设备故障等情况下，绝缘破损或漏电使电流通过破损部位或漏电路径进入人体，增加了触电风险。此外，不正确的工作方式和操作方法，如不使用绝缘工具、未按规定使用个人防护装备等，也会提高高电压触电的风险。

1.1.2 工作环境安全风险

在电网110kV 变电运维中，工作环境安全是一个重要的考虑因素，存在着多种工作环境安全风险。这些风险可能导致人员在工作环境中遭受伤害或意外事故的发生。其中，高温和高湿度、空气污染和有害气体、噪声和振动、狭小和拥挤的工作空间是最常见的工作环境安全风险。长时间暴露在高温和高湿度环境下可能引起疲劳、中暑和脱水等健康问题。同时，有害气体、粉尘和化学物质对呼吸系统和整体健康造成潜在危害。噪声和振动可能对听力和身体健康造成损害。狭小和拥挤的工作空间容易导致碰撞、摔倒和受伤等意外事故的发生。

1.1.3 不当操作导致事故风险

在电网110kV 变电运维中，存在着不当操作所带来的风险问题。这些风险包括错误操作、操作程序不合规、设备误操作、操作失误，以及缺乏沟通和协作等方面。不正确的操作方式和方法可能导致设备故障、人员伤害或意外事故的发生。操作人员对设备控制、开关操作等不当使用可能导致误操作，增加设备故障和安全隐患[1]。此外，未按照规定的操作程序进行工作、操作人员的疏忽、缺乏专注，以及缺乏有效沟通和协作也会增加事故发生的概率。

1.2 设备故障风险

1.2.1 设备老化和损坏风险

在电网110kV 变电运维中，设备故障是一种重要的风险因素。设备的老化和损坏可能导致设备性能下降、运行不稳定甚至完全失效，对电网运行造成严重影响。设备老化主要表现为内部元件和部件的老化现象，如电气绝缘材料的老化、金属部件的腐蚀和疲劳等，而设备损坏则可能是由外部冲击、振动、过载，以及操作不当等因素引起的。设备故障可能导致电网停电、设备损坏甚至事故发生。

1.2.2 设备失效导致停电风险

在电网110kV 变电运维中，设备失效是一种严重的风险，可能导致电网停电。设备失效可能由多种原因引起，如设备老化、故障、操作错误等。一旦设备失效，将会影响电网的正常运行，导致停电事故和服务中断。

设备随着时间的推移会出现老化和磨损，如绝缘材料老化、电子元件老化等，这可能导致设备的性能下降和故障的发生。而设备在运行过程中也可能发生故障或受到损坏，如开关元件的损坏、继电器的故障等，这将导致设备无法正常工作，进而引发停电。此外，不正确操作、错误操作步骤或操作失误可能导致设备的失效和停电风险的增加。

1.2.3 设备操作和维护不当风险

在电网110kV 变电运维中，设备操作和维护不当是一种重要的风险，可能导致设备故障和运行不稳定。不正确的设备操作和维护可能引发多个问题，包括使用错误的操作方法或工具、维护不足、操作人员技能不足，以及缺乏记录和跟踪。不合适的操作方法和工具使用可能导致设备损坏或故障，而维护不足会影响设备的正常运行和性能。操作人员技能不足可能导致错误调整、误操作和设备故障的发生。此外，缺乏及时地记录和跟踪会增加设备故障的风险，会导致无法及时发现问题和制定相应的解决方案。

1.3 自然灾害风险

在电网110kV 变电运维中，自然灾害是一种重要的风险因素，包括风暴和台风、地震、洪水，以及雪灾和冰雪天气。这些自然灾害可能对变电站和设备造成严重的影响，导致电网运行中断和设备损坏。风暴和台风可能引发设备受损、导线断裂和绝缘子破裂等问题，地震可能导致设备错位、电缆和导线断裂，洪水可能淹没设备、导致电气设备短路和腐蚀，而雪灾和冰雪天气可能导致线路积雪和冰覆盖，引发设备过载和断裂。所有这些自然灾害都对电网运行和设备安全构成严重威胁。

2 电网110kV 变电运维风险的技术检修

2.1 停电维修

停电维修是电网110kV 变电运维中常用的一种技术检修方法，通过在停电状态下对设备进行维修和检修，以确保设备的正常运行和性能。

停电维修的关键是准确计算和控制停电时间，最大限度地减少对供电系统的影响。停电时间（T）可以通过以下公式计算：

其中，N是维修项目的数量，L是每个维修项目的工作时间，P是维修人员的数量。

停电维修还需要考虑设备的维修周期和维修计划。设备维修周期（C）可以通过以下公式计算：

其中，M是设备的可靠性指数，R是设备的寿命，T是停电时间。

在停电维修过程中，需要遵循图1所示步骤。

图1 停电维修流程

第一，制定详细的停电计划，包括停电时间、停电区域和停电设备等信息。第二，确保维修人员和工作环境的安全。使用适当的个人防护装备，并遵守相关安全操作规程。第三，按照维修计划，对设备进行检修和维护。包括设备清洁、部件更换、绝缘检测等。第四，在维修完成后，对设备进行测试，确保其正常运行。第五，逐步恢复供电，监测设备的运行情况。

2.2 验电检修

验电检修是电网110kV 变电运维中常用的一种技术检修方法，其关键在于测量和评估设备的电气参数，包括电流、电压、电阻和绝缘电阻等。通过使用合适的测量工具和设备，可以获取准确的电气参数值。例如，电流可以通过电流表或电流互感器测量，电压可以通过电压表或电压互感器测量，电阻可以通过电阻表或万用表测量，绝缘电阻可以通过绝缘电阻测试仪测量。在验电检修过程中，还需要考虑设备的工作状态和电气性能指标，并根据测量结果和设备要求，评估设备的电气性能是否正常[2]。

在验电检修过程中，需要遵循图2所示步骤。

图2 验电检修操作流程

第一，确保设备处于停电状态，并进行必要的安全措施，如接地和断电操作。第二，使用合适的测量工具和设备，按照测量规程和标准，对设备的电气参数进行测量和记录。第三，根据测量结果和设备要求，比较测量值与标准值或先前的测量数据，评估设备的电气性能是否正常。第四，如果发现电气参数异常或超出允许范围，进行故障诊断，找出问题的原因，并采取相应的修复措施。

2.3 安装接地线路

在电网110kV 变电运维中，安装接地线路是一项重要的技术检修措施，用于确保设备和工作场所的电气安全。在进行接地线路安装之前，首先需要计算接地电阻，然后再进行线路安装，接地电阻的计算公式如下：

其中，ρ为土壤电阻率（Ω·m），L为接地电线路长度（m），S为接地电线路的横截面积（m²）。例如，当土壤电阻率（ρ）为200 Ω·m，接地电线路长度（L）为50m，接地电线路横截面积（S）为0.01m²时，根据上述数据，可以计算出接地电阻：Rg=1000000Ω=1MΩ

在电网110kV 变电运维中，安装接地线路是一项关键的技术检修工作。这一过程包括选择适当的接地点，准备接地线材料，布置接地线路，连接接地线，测量接地电阻，并进行标识。第一，通过正确安装接地线路，可以有效降低电网设备的漏电风险和接地电压，确保电网的安全运行和人员的安全。第二，选择合适的接地点是确保接地线路有效性的关键，接地线材料应符合规定标准并具备良好的电气性能。第三，布置接地线路时需要保证连续性和完整性，确保线路不会断裂或松动。连接接地线时要确保牢固和导电性良好，并采取防腐措施以防腐蚀和损坏。完成安装后，使用接地电阻测试仪对接地线路的电阻进行测量，并记录测量结果，见表1。第四，在接地线路上设置清晰可见的标识，以便识别和检查。通过正确安装接地线路，可以有效地保障电气安全和人员安全，降低漏电风险和接地电压。

表1 接地电阻的测量结果

2.4 线路跳闸检测

线路跳闸检测是电网110kV 变电运维中的关键任务，用于评估线路的跳闸性能和保护装置的工作情况。为了确保电网的稳定运行和故障排除能力，进行定期的线路跳闸检测至关重要。

在进行线路跳闸检测时，需要依据设定的测试条件进行准备和操作。第一，确定适当的测试参数，如跳闸时间、动作电流和回路电阻。这些参数的设定应基于线路的特性和设计要求。接下来，准备好测试设备，包括线路保护装置测试仪、电流互感器和电压表等。确保测试设备的准确性和可靠性，以保证测试结果的准确性。第二，进行线路跳闸测试时，将测试设备正确连接到待测线路的保护装置上。这可能涉及连接电流互感器、电压表等设备，确保连接稳定可靠。按照设定的测试条件，触发线路保护装置进行跳闸操作，并记录跳闸时间、动作电流等参数的实际数值。第三，得到测试结果后，进行数据分析和评估。将实际测试数据与设定条件进行比较，评估线路的跳闸性能和保护装置的工作情况。如果测试结果显示线路跳闸性能不符合要求，进行故障排除和调整[3]。这可能涉及检查保护装置的设置、线路的连接等方面，以确保线路的正常运行和保护装置的准确动作。