电力系统中变电运行设备的维护技术分析

祁奕淞 国网福建省电力有限公司福清市供电公司

我国电力事业逐步发展，变电站的建立和使用可以将电力输送到各个地区，是电力系统的重要组成部分，在设备维护工作中，具有一定的复杂性，容易出现设备故障问题和短路问题，再加之维护操作复杂，验收工序繁琐，对维护作业队伍人员的操作技术和能力的要求越来越高。因此，工作人员必须重视机器的保养工作，确保变电过程的正常运行，及时处理开关异常情况，构建完善的维护体系，加强定期检修工作，结合互联网技术，更好地服务社会。

一、常见的变电运行设备故障

（一）电压故障

电压故障也可以称之电压过载，户外的变压器在极端天气的影响下，因为雷击等因素，在运行过程中，瞬间接受超高压，可能内部结构发生损坏，避雷设备的作用有所减弱，直接导致变压设备发生故障，如果此时施工技术人员的操作错误，还会使得变压器两端电压过高，出现燃烧等情况。为了充分发挥变电运行设备的功能和作用，就必须重视输电线的架设，提升架空类线路的稳定性。

（二）跳闸故障

跳闸现象属于所有电力系统中最为常见的故障之一，一旦出现跳闸的情况，将直接导致停电（短时间）。而影响跳闸故障的因素有很多，一般来讲可以归纳为3 个方面：1.越级跳闸；2.开关错误导致的跳闸；3.母线的跳闸[1]。使得供电的可靠性受到影响，引发跳闸的原因繁杂，误动现象较为频繁，因此在设备维修和技术勘查过程中，必须进行具体的表征检测才能确定电压故障的根本原因，解决电力运行设备问题。

（三）短路故障

短路问题的根本原因是“巨大的电流流经”，直接加大了变压器负载，圈绝缘漆被烧毁，影响正常的变电工作，其次电气设备非正常触地行为，也会影响设备的稳定性，使得变压器无法正常工作，油质发生改变，在外界因素的影响下直接出现短路行为，形成难以有效控制的电动力。这就要求在今后工作中，施工管理者应该增加熔断器的数量，在两侧安装相应的防护装置，控制此类问题的发生。

（四）其他问题

除了以上提到的影响因素，在变电运行设备的常态化运行中，还会出现避雷器故障问题，容易导致引线被烧毁，电力系统变电不稳定等行为，对各种设施带来伤害。再加之很多变电设备的使用年限过长，外部零件多出现老化，影响电力传输的稳定性，生锈、接口松动、受潮、变质等情况会导致油漆风干脱落，出现安全隐患，直接降低变电设备安全隐患，加大变电运行管理难度。

二、变电运行设备的维护技术要点

（一）验电

在运行设备检修之前，技术人员应该确定设备是否处于有电压状态，因此应该先进行验电，避免出现带电的设备接地，造成安全事故，因此必须在进出线两侧分别验电。避免误入带电间隔，维修检查人员配带绝缘手套，使用质量合格的验电工具装设接地线，接电线的设置位置应该合理，为了避免设备检修区域突然来电，应该将位置设置在可能产生感应电压的部位，确保检修工作人员的安全，消除已经停电的变电设备中的电压和剩余电荷。

（二）跳闸检测

当出现跳闸故障时，检查故障线路CT和线路出口，对跳闸开关进行检查，技术人员还应该查验电力线路、三铜拐臂、消弧线圈、开关位置指示器、动力保险接触、弹簧储能状况等，发现是否是因为线路和出现的设备跳闸。在主变低压侧开关跳闸检测中，应该观察保护动作状况，利用一次设备的检查对电力设备进行判断，如果低压侧出现过流保护动作，基本可以排除低压侧开关误动和故障开关拒动这两种情况，判断电力线路故障，重视保护压板的检查，对低压侧过流保护区进行重点检测，如果同时出现过流保护动作+线路保护动+无跳闸情况，则可以判定为变压器线路故障。如果变压器低压侧CT--电力线路CT 无异常情况，基本可以判定线路故障开关拒动，技术人员需要拉开举动开关两侧刀闸，对电力设备恢复供电[2]。

（三）设备维护

提升技术应用效率，设计检测指标，准确的排查故障，针对不同变电运行设备问题进行针对性的防护，做好精准排查，对设备故障进行监测，提升技术应用效率，并将监测成果反馈给人工，之后技术人员进行检测、维修，将故障影响降至最低。提升变电系统中的运行和维护能力，建立电力应急系统，运用信息化技术，初步识别故障类型，将特殊巡视与远程巡视、全面巡视相结合，优化运维管理，及时发现变电系统中的问题，改进技术应用方式，利用自动控制技术、电力控制装置、智能识别技术和大数据技术相结合，锁定故障设备，对反馈信息进行识别。在降低人工排查频率的情况下，降低意外事故的发生概率，提升设备维护的专业性和技能性，密切注意电力系统变电状况，做好安全防护工作。

三、具体案例分析——以HB220kV 输变电系统运维管理为例

HB220kV 变电站属于非政府投资的新建项目，是智能化变电站的一种，采用“少人值守”+“集中监控”的模式对变电系统进行设备监测和维护管理，对线路的可靠、稳定运行提供保障。具体措施如下：

（一）常规维护检查

在变电设备上安装地线，安装合理的避雷装置，尤其在遇到极端天气时避免电线出现电压故障现象，减少电压事故的发生，在断电之后对地线进行安装和拆卸，先安装接地端，规范开展工作，重视操作步骤，减少电工的错误行为。在处理变电设备的跳闸故障中，有效审查一次设备工作情况，对出现跳闸的现象进行种类的断定，关注主变低压侧过流保护位置，核查直流保护是否出现断开情况，查验线路CT 和出口之间有无产生故障现象，将拒动开关刀闸全部拉开，采用开关代为输送方式，在恢复供电后，解决跳闸故障问题。当出现短路问题之后，及时地将电源切断，确定线路跳闸的原因，检查一次设备/二次设备，在电力系统运行过程中，对瓦斯保护动作进行检查，加强对变压器查验力度，检查主变三侧差动，如果发现瓦斯继电器中存在气体，应该对内部气体进行针对性的分析，提升对整个电力系统监控的力度，对安全隐患加以消除，利用智能化设备对常见的故障进行预警和排查，快速地作出判断，提升变电运行设备维护的效率。

（二）保护装置设备异常处理

试分合开关，退出母差上的流变次级端（由继保专业人员完成），防止一次合环影响母差，取下保护屏柜上的软压板，防止保护拒动，保护装置异常运行时，申请停用保护装置，及时查找异常原因，加强设备的优化，严格按照制度要求，对易发生故障的地方进行风险评估，以1-10 分为标准，对危险（风险）程度进行划分，分数越高代表危害程度几率越大。在线监控设备维护，出现故障时自动报警，合理使用避雷针，进行高压雷电的有效疏导，引入更多先进检修维护技术，加强定期检修工作，促进维修工作的常态化和精细化，做好二次保护的异常处理，对“置检修”压板、修改定值压板进行标准化操作，避免造成更大的故障。

（三）提升信息化技术在设备监测和维护中的应用率

构建监控一体化信息系统，实行自我诊断检修，融入现代管理元素，出现故障时自动报警，提高设备维护效率，依靠互联网技术自动保存好相关记录，安装相关的检测记录仪器，对变电设备数据进行记录，生成3D 可视化模型图，第一时间发现数据异常，为检修工作人员提供最真实的参考数据。采用分层分布式配置，通过通信网络相连（OPEN3000 系统+D5000 系统），实现远程实时监控，观测变电运行设备参数变化。定期对接地线电阻进行检查，根据不同容量的变压器，确定其接地线电阻范围（小于100kVA，接电线电阻小于10Ω/大于500kVA，接电线电阻小于4Ω）[3]。科学选择熔断器的熔丝，确保变压器发生故障时（短路故障），可以通过及时熔断避免电压过载。

四、结束语

综上所述，变压运行设备容易出现设备故障问题和短路问题，加大电力资源的不必要耗费，还加大了电力系统的电荷压力，从而使得系统的稳定性变差。因此应该做好设备维护，提升信息化技术在设备监测和维护中的应用率，在常规化运行检测的基础上，做好保护装置设备异常处理，对出现跳闸的现象进行种类的断定，合理使用避雷针，构建监控一体化信息系统，定期对接地线电阻进行检查。