35kV变电站变电运行的可靠与安全性 蔡司豹

发表时间:2020/11/2   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:蔡司豹
[导读] 摘要:可靠性是变电站供电保障正常供电的基础,但变电运行系统是一个比较复杂的系统,如果要确保变电运行配电网络的安全稳定运行,则需要解决系统中常见的一些问题。
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        摘要:可靠性是变电站供电保障正常供电的基础,但变电运行系统是一个比较复杂的系统,如果要确保变电运行配电网络的安全稳定运行,则需要解决系统中常见的一些问题。本文围绕35kV变电站运行过程中常见的故障问题为中心,探讨了相应解决方案,以确保变电站变电运行始终安全可靠。望本文可以给相关工作者提供一些参考价值。
        关键词:35kV变电站;故障;解决策略
        引言
        在我国,35kV变电站是输变电系统中比较重要的运行环节之一,当前,根据社会发展的需求,其已经朝远距离、大容量方向发展,使用范围愈发广泛。但是,变电运行的可靠与安全性一直以来都是制约整个变电站系统性运行的重要因素,所以为了实现给变电站全自动化综合性变电系统的优化构建,则需要指出问题并分析解决。
        一、35kV变电站变电运行中常见的问题分析
        35kV变电站在运行过程会受到许多因素的干扰,而这些因素都可能使变电站发生运行故障,给变电站电力系统的安全稳定运行埋下了一定的隐患。具体而言,35kV变电站在变电运行过程中会容易产生的问题有以下几个类型:
        (一)真空断路器故障分析
        在35kV变电站运行电网中,真空断路器是应用最广泛的设备之一,它主要利用动静双触点的特殊结构来隔离和闭合高真空度灭弧室,从而达到闭合和分断线路电流的最终目的。考虑到真空断路器本身对真空度的定性很差,定量检测不成熟,在35kV变电站长期运行后,内部真空断路器的真空度可能会下降,导致电流断路问题,从而影响变电站运行的稳定性,还会间接缩短真空断路器的实际使用寿命。另一方面,真空断路器操作电源的电压将降低,线圈的内阻也将增加,这将不可避免地降低分合闸性可能。在这种情况下,断路器本身会被卡住,顶杆变形,数字仪表读数跳动,在不同时间切换等。考虑到开断问题一般情况下会影响真空断路器的开断性运行,给设备的整个寿命带来不利影响,有必要解决故障问题。
        (二)电压互感器故障分析
        作为35kV变电站运行系统中的另一个重要设备,电压互感器的常见故障问题主要集中在高低压转换过程中。因为35kV变电站一般采用不接地的变电站系统,除了常规的电压互感器外,变电站内还有大量的储元件,如线性电容器、非线性铁心线圈等。当35kV变电站正常运行时,储元件可能出现饱和,如铁芯饱和。这种情况将直接导致电感的巨大变化,因为一些变电站电压互感器的铁芯电感等于或非常接近于接地电容电感。如果出现这种电感问题,将直接导致电压互感器的耦合铁磁谐振,使电压互感器长时间承受高于标准电压的电压,从而使铁心磁通和电流大幅快速增加。另一方面,因为电压互感器也受分频电压的影响,在升压过程中,铁芯的工作频率会因饱和而迅速下降,其所承受的电流会超标。根据上述情况,电压互感器的绕组部分会过热,并在一定程度上燃烧甚至爆裂,这将直接影响变电站的整体生产制造,给变电站和工作人员带来巨大的生命财产损失。
        (三)电缆故障分析
        电缆是变电站运行中传输和转换电磁的重要工具,但在实际运行中也存在许多问题。35kV变电站因其引发的变电站故障主要有以下三个原因:
        首先,电缆本身存在问题和隐患。一般情况下,如果电缆本身有质量隐患,它们一般情况下会出现在中间接头或终端接头,它们的质量问题会导致半导电层的爬电距离不足或热收缩。

因为在生产制造过程中质量把控不严格,一些电缆非常可能还存在一些气隙或杂质。当电缆投入正常运行时,电缆中的气隙和杂质在强发电厂的影响下会游离出来,从而导致“支路放电”现象。此外,如果电线压接不好,会导致接头接触位置的电阻过大,从而导致电缆过热。随着时间的推移,过热的电缆会迅速老化,甚至直接击穿绝缘层,导致电缆接地的相间短路或直接短路,还会对平行电缆线路造成直接损坏。
        其次,因为交联电缆需要两点接地,接地电阻应小于规定值,电缆中间和终端接头金属之间存在屏蔽接地不良的问题,这也是为了限制过电压问题,达到保护电缆的目的。如果电缆的中部或尖端存在金属头屏蔽接地的不良问题,如果再次引入过电压,电缆的绝缘部分将迅速老化和击穿,导致系统中的严重过电压和电缆的二次故障。
        最后,在电缆安装过程中,质量问题也是导致故障的重要原因。特别是在电缆敷设和安装过程中,如果电缆沟底部没有软土或砾石,或者电缆没有水泥盖板保护,电缆会因沟内重物和石块的挤压而损坏,电缆的弯曲半径也会被压缩,这将促进电缆的机械损坏,直接影响变电站的运行和输配电过程。
        二、35kV变电站变电运行中常见问题解决策略
        (一)真空断路器故障解决策略
        真空断路器一般情况下,其问题主要存在于真空铁心和拉杆,若发生松动和脱落,灭弧电机不可以合闸。如果是此类问题,应在整个真空断路器的基础上进行工频耐压试验,观察试验结果是否达到耐压标准。同时,应重新调整和定位铁芯位置,并考虑手动切换。比较后,应调整真空断路器中滚轮与限位器之间的间隙,限位器应通过调整螺钉固定并用红色油漆密封。此外,真空断路器还存在其他一些故障问题,如分合闸线圈烧坏,证明辅助开关触点可能接触不良。此时,应使用砂纸打磨真空断路器的触点,或直接更换辅助开关,以达到更好的真空断路器故障预防效果。
        (二)电压互感器故障解决策略
        在变电站运行系统中,电压互感器应每1到2年检查一次。例行检查包括清洁电压互感器的外部,然后分析二次电路短路现象、互感器内部异常声音、熔断器熔烧、闪络放电和高温点火,并暂时停止电压互感器的正常运行。如果发现电压互感器一次侧绝缘损坏,应使用断路器切断电压互感器。在此过程中,不能选择隔离开关切断电压互感器,如果发生故障电流,将会损坏电压互感器设备和母线,严重时甚至会造成人员伤亡。
        (三)电缆故障解决策略
        首先,要保证对电缆温度的有效监控。根据常识,在35kV变电站的日常运行中,每小时都要对其连接部位的温度进行检测。该方法可以准确判断电缆过热现象并给出对策,从而防止电缆老化或过载。如上所述,35kV变电站电缆接头温度每小时应测量一次,并随时进行负荷监测,保证了电缆正常运行的安全性,对电缆质量提出了新的规定,明确了其长期运行的过载流程。在技术人员方面,有必要派专人对电缆损伤进行定期线路检查和维护。
        三、结束语
        通过对35kV变电站的主要设备——真空断路器、电压互感器、电缆等进行故障分析,总结出其常见故障,并针对故障给出相应的解决策略,望可以给相关人员提供一些参考价值,从而提高35kV变电站的运行管理,确保变电站系统的安全运行。
        参考文献
        [1]唐洁.35kV变电站变电运行的可靠与安全性[J].科技风,2018,000 (016):173.
        [2]翟世鹏,张国强.35kV变电站变电运行的安全性分析[J].工程技术(文摘版):00137-00137.
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