浅谈35kV变电站常见故障处理及变电站维护

2022-03-23 14:38华晋焦煤有限责任公司电力分公司张振程
电力设备管理 2022年22期
关键词:线缆常见故障断路器

华晋焦煤有限责任公司电力分公司 张振程

变电站是电力系统中的重要组成部分,是向传输点供电的重点环节,以确保电力企业的正常运行,而35kV变电站在现实应用中较为广泛。但随着人们对电能需求不断增加,导致变电站运行压力较大,在运行中存在较多问题。因此,必须加强对变电站进行维护。

1 35kV变电站维护的必要性

电力在人们的日常生活中占据重要地位,而变电所的出现能够保障电力资源可以顺利供给。在现实当中,一些地方对传统的设备加以应用,未能因为科技的提高而改善变压器的运行。该现象是现阶段电力行业变电站所面临的情况。同时,电气设备也会受到相应的影响,面临着较难预测的局面。如大面积断电故障所导致人们无法更加信任变电站。不仅如此,在变电站的后期维修当中还存在着较多问题。目前,一些地方还在使用较为传统的供电方式,并不能较好地完成后期维修工作。由此说明,35kV的变电站维修工作存在重要的意义,需要加强对其进行常见故障的处理以及变电站的维护[1]。

2 35kV变电站常见故障

2.1 低压配电控制及综保干扰故障

在35kV的变压器装置中,高低压配电控制与综保控制系统都容易受到电磁干扰,从而产生故障。而之所以会出现干扰的情况,大多是由于中短波电磁波、雷电等造成的。根据电磁辐射的彼此耦合方式来加以分析,高低压配电控制和变电站综保系统的外部端口,与机箱易受到电磁辐射影响。一旦得不到更加完善的解决,将会产生监控和显示出现故障。

2.2 屋内干式站用变压器故障

近年来,变电站改造工程通常会对干式站用变压器进行施工改造。对这种变电站来说,其优点是占地面积较小,能够节约空间以及日常损耗。通过对这些变电站投入使用,使电力系统发展和社会需要得到满足。但在近年来其也暴露出一定的问题。虽然该类变电站相对小型,且占地空间也较小,但是其缺点业较为突出,变压器被置于柜之中,在电力运输和使用的过程当中产生发热现象。而在柜内运行也难以充分发挥出散热的功能,在环境温度较高的环境中,易导致变电站在运行过程中发生火灾,并造成大面积断电故障,给人们的生命财产安全造成损失。

2.3 通信传输故障

在35kV的变电站综自保护装置中,往往会发生监控超时、遥控资料丢失的现象。并且在出现上述问题的过程中,总控设备并没有接收到任何的警报命令,或是停止工作的指令。经过调研后证实,该问题关键点还在于,综自保护系统在与总控设备间的通讯中,出现了相应的故障情况。而由于总控设备并不能及时地把信息的丢失情况视为主要问题进行解决,反而变成了乱码状态,这将会使得工作人员无法在第一时间内,对报文丢包的发生情况做出处置,从而导致通信系统出现故障。

2.4 断路器跳闸故障

一般来说,断路器跳闸故障主要有以下三种情况。一是断路器故障会存在拒绝保护动作,在拒绝跳闸后会出现越级跳闸的情况,并且逐渐扩大故障范围。二是在系统运行时,监控系统存在异常,断路器无法收到跳闸指令。三是综自保护系统操作时,开关拒绝分离,进而存在跳闸故障。

2.5 线路电缆故障

在35kV变电站设备当中,线路电缆故障较为常见。在线路电缆中,出现任何故障都会给整个供电系统线路造成较大隐患,致使35kV的供电系统也会发生相应故障。如线缆负荷较大以及环境温度较高时,都会破坏线缆。

2.6 继电保护故障

一般情况下,在35kV的变电站当中,主要存在以下两种继电保护的故障。第一,电流互感的饱和故障。第二,开关保护设备的故障。对第一种故障来说,主要就是在存在电流互感饱和的情况之下,会对继电保护系统带来影响。也正是源于电力系统设备中断负荷正在不断增加,因此在系统存在短路情况时,会在瞬间形成较大的电流。在电流逐渐增大的情况下,电流互感器存在误差,导致保护装置灵敏度降低。在电流得到饱和的状态之后,继电保护系统就会失去自身价值,导致电力系统无法顺利运行。对第二种故障来说,主要就是由于没有正确对开关设备进行选择。事实上,在继电保护的装置当中,开关设备较为关键。如果没有恰当对开关进行选择,会导致开关存在拒动作的情况,以此影响到电力系统的正常运转。

3 35kV变电站常见故障的处理

3.1 低压配电控制及综保干扰故障处理

一般情况下,中短波电磁波以及高频电源会带来一定的辐射危害。要想对低压配电控制与中保干扰故障进行处理,可利用加强屏蔽、安全接地的手段。在35kV变电站工作过程中,综保控制系统较为重要,在电台等要求比较严格的工作环境当中,一旦器件产生了电磁辐射,那么也就可以在设备安装开始,在二次和综保机箱敷设铜片,同时使之加以安全连接,从而尽可能地对辐射干扰加以降低,或者通过增加屏蔽性来将对电磁波的影响加以减小。

与此同时,可以对开关量输入输出进行隔离。目前,在变电站控制系统中,若不能对开关量指令加以接收,则需要对光伏发电隔离设备加以检测。此外也可以通过在中对通信滤波电路进行设定,以便于对整个系统操作进行更加有效的隔离。而针对模拟量隔离技术来说,则主要是指将变电站综保系统在收集与模拟电能的过程当中,用压力和电流交感装置来进行。但是,由于一般的电流和稳压保护装置都会建立在高压电源的环境当中,因此一旦要进行模拟,则需要变压的保护装置,这样就能够对隔离变压器电流加以控制。也能够和谐并且适当地对变压指数加以控制,同时加上屏蔽磁场的屏蔽保护层,能够减少较高频率的电流影响变电站低压配电和综保系统正常的工作,从而保证系统能够比较安全的正常工作[2]。

而要想对雷电所带来的干扰进行处理,可采取可靠接地方式来对雷电高压的影响加以释放。但是,也正是因为雷电对于综保系统来说依旧会产生电磁感应,所以在接地的处理过程时必须采取多条接地导线,以确保引流处理方式能够更为合理。通过该方式,能够对将瞬时电流引导到地面时,所存在的电位差进行降低。

3.2 屋内干式站用变压器故障处理

对屋内干式站用变压器故障来说,主要是因为35kV变电站自身特点所引发。而对这一问题来说,无法有效避免,因此相关工作人员在选择设备时需要保证设备质量,并且注重考虑机器型号,以及其与柜子之间的距离。在变压器运转时,切实做好停电维修工作,使变电站装置能够满足长时间使用的需求,并及时进行保养,同时做好通风排热的管理措施,以减少危害的产生。

也正因为在实际使用过程中存在较大风险,上述维护方式能够对后期变压器故障进行有效预防。通过做好高温预警措施,防患于未然,避免变压器发生火灾事故。

3.3 通信传输故障处理

在35kV变电所设备系统室以及总控装置内部,会设有两种通信系统,分别是总线网络和太网网络。而根据35kV的变电所总线网络和太网网络特点而言,必须经由太网网络完成总控切换后,才能够连接到监测控制系统设备当中,如此才能够确保通信工程工作更加顺利。

本文通过分析,对通信故障处理办法有以下几点。一是增加设备。在两个保护室当中增加了一个总控设备,使得以太网网络能够直接连接到总控设备当中,并且可以用于对报文丢失的情形进行处理。

二是对设备进行更换。从技术角度出发,对保护室内当中的相关保护装置进行更换,以使得太网网络可以真正连接到总控设备当中。

三是对传输线路进行更改。在保护室内和总控装置中,能够直接通过光纤来进行通信,以及在总控设备当中接入光纤规的转换器。而通过使用上述方式,能够对通信故障加以消除。但目前最有效解决故障方式是上述内容第三种,因该方法成本较低。

3.4 断路器跳闸故障处理

一般情况下,断路器跳闸故障会引发越级跳闸问题。要想有效处理这一故障,需要隔离故障开关,保证设备完好运行,以避免带来更大的损失。在恢复正常的工作以后,需要对断路器的跳闸原因进行分析。一是需要对出故障跳闸开关是否存在着保护动作信号进行观察。二是查看位置指示灯。三是手动分闸观察故障时的状态。通过进行这一过程,能够对重合闸开关失灵的原因做出诊断。

但如果未发现保护信号,那也就有可能是保护值设定不到位,或者保护电路已经断开。所以,必须进行对安全保证值进行设置,以检测保护口电路状况。而一旦出现了保护信号存在,必须对断路器的位置指示灯进行检测。如果指示灯不闪亮,说明控制电源回路和控制保险口的开关均已切断,因此必须对保险口的电路进行检测处理。

而如果指示灯闪亮,而且电动分闸正常工作,则表示保险口电路存在着相应的问题。如果指示灯闪亮,但是电动分闸工作不正常,则说明是机械机构动作时存在着相应的异常。

3.5 线路电缆故障处理

通常情况下,要想防止电缆负载的电压过高,那么在交联电缆上会拥有两个接地线。一旦接地线电阻系数超过了规定的范围,将会造成电缆绝缘老化,从而导致线缆遭到破坏。而如果要对这一情况加以解决,可在导线接头处加入金属。如果屏蔽作用良好,则可以避免接地电阻过高。

由于线缆处于长期负重环境下,一旦温度较高,容易造成线缆绝缘层老化。所以,工作人员必须结合相关措施对线缆进行防护。通常情况下,可以在电缆沟当中加入软土,这样不但能够避免暴晒等高温环境,而且还能够避免机械的损坏。

除了必须确保线缆安装部位比较合理,在线缆连接处添加金属材料进行防护以外,线缆本身材质也会面临着相应的问题。假如线缆接头较为低劣,则容易造成接口出现问题。在劣质电缆中,容易掺杂气体甚至液体杂质。而这些杂质在高压电场的影响下,也容易形成电离现象,从而加速线缆的老化,导致35kV配电网出现故障。因此,在对电缆进行购置的过程当中,必须注意对线缆品质和光缆接口品质加以选择,因选用产品品质好、成本相对低的材质,用于供电网络的线缆[3]。

3.6 继电保护故障维护

针对35kV的变电站设备来说,若存在继电保护方面的故障,可以通过以下两种方法进行维护。首先,需要注重进行日常的维护。相关工作人员需要实时对装置的运行状况加以掌握,并且每一天都需要针对继电保护装置进行日常的检测,较为清晰以及准确地对运行数据展开记录。其次,需要注重加强对继电保护的抗干扰。若能够在电力系统之中,保证接地设备具有一定的阻值限制,并且运用相应的方法进行阻值的降低,也正可以实现继电保护抗干扰性的有效提升。

4 变电站的维护

在对变电站设备加以选择调试以及安装时,需要严格遵循相关技术标准,并且保证相关工作人员拥有一定的专业素养,对设备质量加以保障,使设备在运行的过程中满足相关技术标准。在检测以及维护电缆器接头过程中,需要选择更加专业的检测仪器,这样可以更加方便地对接地电阻变化规律加以分析,然后依据变化趋势来对电阻值进行判断,以利于对故障进行排查。

在变电站维护工作中,相关工作人员不仅需要观察设备运行情况,也需要定期对设备进行检测,并且预先对可能存在的问题进行处理,进而发挥出设备的运作效果,降低故障率。除此以外,变电站维护工作人员要拥有更高的专业素养以及专业技能。并且在对故障加以处理过程中,严格遵循技术标准,杜绝不符合规定的操作,减少失误以及违规的现象发生。

综上所述,在35kV的变电站设备当中,常见故障较多,要想确保变电站正常运行,需要对常见故障进行有效处理,并且通过简单有效的方法加以运用,来对变电站进行维护,确保变电站以及供电系统安全稳定运行。

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