變電站常見故障及防范探究

謝 暉（國網(wǎng)江西宜春市袁州區(qū)供電有限責(zé)任公司，江西 宜春 336000）

變電站常見故障及防范探究

謝 暉
（國網(wǎng)江西宜春市袁州區(qū)供電有限責(zé)任公司，江西 宜春 336000）

摘 要：變電站故障預(yù)防是變電站日常工作的重點，是保障變電站和電網(wǎng)正常運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文主要介紹了輸電線路故障、電容器故障、直流系統(tǒng)故障三個常見的變壓器故障，并針對以上故障提出防范對策。

關(guān)鍵詞：變電站；常見故障；預(yù)防對策

變電站是我國電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，變電站安全運行極大的保障了我國電力供應(yīng)的持續(xù)性和穩(wěn)定性。隨著電能在人們生活生產(chǎn)中的重要性不斷提高，保障變電站的穩(wěn)定運行也成為電力企業(yè)日常工作的重點內(nèi)容，而做好故障預(yù)防是減少故障設(shè)備幾率和維修次數(shù)的重點。因此，本文就變電站常見故障及其相關(guān)防范措施進行分析，為廣大一線工作者提供參考。

1 變電站常見故障及原因

1.1 輸電線路故障及原因

輸電線路故障的具體表現(xiàn)為電流未經(jīng)正常線路流通，引起線路停止工作。輸電線路故障類型有三種：短路故障、斷路故障和接地故障，三者的主要差別在于故障原因。短路故障是導(dǎo)線連接同一線路的不同點位的兩端引起的故障，斷路故障是指線路某環(huán)節(jié)異常斷開，接地故障是指輸電線路內(nèi)某環(huán)節(jié)發(fā)生不正常接地，電流從地表通過，引起電量損失。接地故障包括單相接地、兩項接地以及三相接地三種不同的故障類型。輸電線路故障多由自然原因引起，例如雷擊和覆冰，在土壤高電阻地區(qū)，強雷擊容易引起輸電線路發(fā)生反擊跳閘；山坡傾角導(dǎo)線弧面增加，導(dǎo)致輸電線路遭雷擊故障的幾率也較高。覆冰主要是指輸電線路積聚的冰層的重量超過輸電線路負載范圍，而出現(xiàn)塔桿變形、倒塌或閃絡(luò)事故。另外，工程施工及輸電線路周邊環(huán)境也容易引起輸電線路故障，如施工吊車、線路周邊的障礙物等，都對線路正常運行產(chǎn)生威脅。

1.2 電容器故障

電容器故障的原因有斷路器重燃、電容器熔絲特性差、電容器內(nèi)部質(zhì)量差以及涌流超過電容器負荷范圍。重燃現(xiàn)象是指斷路器在切斷電容器的過程發(fā)生的重燃現(xiàn)象，重燃現(xiàn)象會引起電容器過電壓，并損壞電容器的絕緣層。電容器熔絲特對電容器的影響作用較大。在過流情況下，如果熔絲未被立即熔斷，過電流會直接通過電容器，導(dǎo)致電容器被過電流燒毀；電容器內(nèi)部質(zhì)量問題主要表現(xiàn)在內(nèi)部絕緣層老化速度過快。電容器內(nèi)部通常處于局部放電狀態(tài)，放電狀態(tài)會加速絕緣層老化速度，導(dǎo)致電容器內(nèi)部缺少絕緣保護而出現(xiàn)化學(xué)擊穿現(xiàn)象。涌流超過電容器負荷范圍引起的故障是指過高的涌流引起內(nèi)部溫度過高，削弱電容器內(nèi)部絕緣層的性能，進而出現(xiàn)導(dǎo)電現(xiàn)象。

1.3 直流系統(tǒng)故障及其原因

與交流供電系統(tǒng)相比，直流供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，系統(tǒng)包含的設(shè)備、接線數(shù)量遠遠多于交流供電系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點導(dǎo)致直流供電系統(tǒng)發(fā)生直流接地事故的幾率更高。雖然直流系統(tǒng)中的一處位置發(fā)生接地故障并不會引起太大的安全事故，甚至不會引起任何意外事故。但是如果直流系統(tǒng)同時發(fā)生兩處接地事故，就會構(gòu)成系統(tǒng)短路，導(dǎo)致繼電保護裝置和自動裝置出現(xiàn)錯誤操作或無法控制，引起熔絲被熔斷，保護設(shè)備及控制回路失去電源。如果回路較為復(fù)雜，同級2點發(fā)生接地故障還會出現(xiàn)跳閘事故。

2 變電站常見故障防范對策

2.1 輸電線路故障防范對策

第一，針對雷擊引起的輸電線路故障，檢修人員需要勘察雷擊故障現(xiàn)場，結(jié)合雷擊定位系統(tǒng)得出的檢測結(jié)果、故障點痕跡等信息，綜合分析雷擊故障的特點，并以此為根據(jù)制定防范系統(tǒng)，提高輸電線路抗雷擊的能力。例如安裝可控避雷針、降低輸電線路塔桿接地部位裝置的電阻、加強線路絕緣等等。日常維護工作中需要加強巡視，及時發(fā)現(xiàn)絕緣子自爆問題；對于新架設(shè)的輸電線路，需要合理設(shè)計輸電線路，避開雷擊高發(fā)區(qū)；提前采取預(yù)防措施，降低輸電線路遭受雷擊幾率。

第二，對于覆冰引起的輸電線路故障，可通過電流加熱減少覆冰。電流加熱有降壓或全壓短路法、高壓直流短路法等。采用電流加熱去除覆冰的同時可結(jié)合機械除冰，可提高電流加熱除冰的效率。

第三，針對輸電線路周邊環(huán)境引起的故障，需要在輸電線路設(shè)計階段提高預(yù)見性，輸電線路盡量避免通過礦山、采石場等工程較多的區(qū)域。對于投入使用的輸電線路，維修人員需要加強巡查力度，及時發(fā)現(xiàn)威脅輸電線路安全的施工作業(yè)，與施工方進行協(xié)調(diào)。

2.2 電容器故障防范對策

加強巡視和檢查，檢查電容器外殼、支架等部位是否存有積塵，及時清除外殼、支架等部位的污物。檢查時還需要檢查連接點部位是有松動、漏油現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時停止運行電容器，并立即處理故障?？刂齐娙萜鬟\行環(huán)境，將電容器運行時外殼溫度保持在60℃以下；控制運行電壓，合理選擇額定電壓，并且使運行電壓不得超額定電壓至的10%；裝設(shè)串聯(lián)電抗器，抑制諧波分量及涌流。或者事先測定諧波分量，再根據(jù)測試結(jié)果確定串聯(lián)電抗器容量；選擇正確的投開關(guān)或切開關(guān)，投開關(guān)或切開關(guān)的容量要高于電容器容量的35%；設(shè)置熔斷器保護裝置，將熔絲的額定電流設(shè)置為1.3倍的電容器額定電流，避免電容器故障時引起群爆事故。

2.3 直流系統(tǒng)故障防范對策

加強直流電源和回路的全過程管理，直流電源和回路的施工設(shè)計都需要嚴格按照相關(guān)規(guī)定和設(shè)計規(guī)程要求。選取的直流電源需要滿足事故時最大沖擊負荷。加強巡視和管理維護，維護人員要按照相關(guān)規(guī)程維護蓄電池，如按時充電和放電，保證蓄電池的電壓質(zhì)量及容量。更換不合格的蓄電池，確保蓄電池能夠正常運行；檢查熔斷器的接觸部分是否經(jīng)過打磨以及接觸良好；及時更換戒除不良的熔斷器；獨立設(shè)計直流操作、控制和信號負荷，采用專用的熔斷器負責(zé)供電。謹慎操作、信號電源回路控制負荷，避免出現(xiàn)回路故障。

結(jié)語

變電站故障類型多種多樣，以上提出的故障類型及預(yù)防措施只是針對某些具體的處理方式，變電站實際運行中發(fā)生的故障原因可能更加復(fù)雜，而且多種故障可能同時發(fā)生。因此，變電站維護人員不能完全借鑒他人經(jīng)驗，而需要從實際出發(fā)，分析故障的具體原因以及故障對其它系統(tǒng)的影響，再制定切實可行的措施，才能真正的預(yù)防故障和排除故障，保證變電站正常運行，維護電網(wǎng)穩(wěn)定和安全。

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