樊鹏翮
陕西有色榆林新材料集团发电分公司 陕西省榆林市 719000
摘要：发电厂负责为社会生产提供电力资源。因此，电厂必须根据生产过程中检测到的负荷值进行线路切换，以保证实际发电量与电力资源需求相一致。电力开关设备在电厂生产中的作用是对主设备的工作进行监控，并根据实时数据对电路进行切换。如果发现问题，及时断开电路，有效隔离故障并重新分配。分析电气开关设备的故障原因，并给予相对应的解决方案，有利于变电站工作的开展。
关键词：电厂；变电所电气；开关设备；故障
1电厂变电所电气设备概述
从前，原始电力资源的电流频率与电压需要通过变电所进行转化，从而为人们正常供电。在变电所改变电力过程中，电气开关设备极其关键。变电所的主要工作是输送和分配电能，依据负荷变化的要求对电路进行切换，持续对主要设备进行监测，定期检修设备、周期性检查与维护重要设备及快速解决故障。直接生产和输配电能的设备称为一次电气设备，包括变压器、隔离开关、发电机、断路器、闸刀开关、避雷器、接触器、母线、互感器等。对一次设备进行检查监测和保护的辅助设备称为二次设备，包括继电器、信号设备、仪表、自动控制设备等。
2电厂变电所电气开关设备故障的原因
2.1设备的线路接触不良。设备的线路问题也是导致故障出现的最基础的原因，电气的开关设备是由变压器等一系列的设备组成的，当各个设备和与之相连的电路都能够平稳运转时，才能确保整个系统的顺利运行，如果其中有哪一环出现了错误，整个系统就会发生故障。而且，随着时间的推移，难免会有某一个零部件出现松动的问题。一旦发生了接触不良的问题，严重的将会导致整个变电站系统无法正常运转，降低甚至丧失变电站功能。电气开关设备大多数是接触式的，有时触头接触导致设备出现发热的现象，有的部分热能直接传递给设备外壳，而另外的部分则通过介质的传播到设备的其他地方，这样由于高温的影响，电气设备的使用寿命大大降低。还有的设备未能接地，导致电压变大，严重时会发生危险情况。
2.2电厂变电所的变电设备老化。尽管设备的质量能够满足规范和标准的要求，但设备老化也会引发变电站设施故障问题。老化的设备和线路使变压器设备电阻明显增大，线路的功率有所上升，线路运行的过程中产生较多的热量，温度迅速升高后会损坏变电站设备，使保险丝熔断或线路熔断。工作人员无法第一时间更换断路器中的油或断路器自身老化，会引发液体侧漏，而渗漏会使断路器无法正常发挥自身的作用。再者，SF6断路器达到机械运行的时限后，并未及时更换新设备，其防污能力较差，不能及时测试，最终出现了设备故障，对系统的平稳运行产生较大的影响。
2.3人为操作原因。利用开关设备对电流进行调控时，需要工作人员的操作配合来完成，所以人为操作也是造成设备故障的原因之一。开关设备作为执行装置，当工作人员发出错误指令时，其并无法判断操作指令的对错，将会按照错误的指令进行操作，造成开关设备产生故障。有些操作人员没有经历专业培训，工作时毛手毛脚，在缺乏相关经验状况下随便或未根据要求操作，不但会破坏设备，严重时会对人的生命安全造成威胁。
3电厂变电所电气开关设备故障解决对策
3.1经常检查变电所电气开关设备。检查电气开关设备时，检查断路器是最为关键的工作内容，在电气开关设备中，最为常见的断路器设备有油断路器及气体断路器。油断路器是使用时间较长的传统断路器，该类断路器若出现故障，主要表现为规律性和简便性故障。油断路器中的规定允许电流具有固定性。
在特定运行周期内，油断路器允许的正常电流开断次数为250次，允许断路器电流开断的次数仅为2~3次。在完整的运行周期内，如超过其规定的最大次数，则需采取措施拆解油断路器，并对其进行全方位拆解检查，维护油断路器的稳定运行。气体断路器应用中，对电流通断次数并未提出严格的要求，气体断路器的使用时间有限，达到最长使用期限后，应仔细检查气体断路器的密封性和触头材料，若在检查中发现破损，则要及时更换或维修设备。
3.2对线路连接进行优化。确保电气设备线路正常连接，接触不良导致的问题非常严重。因为设备一旦不接地可能会使电气设备遭遇雷击或者剩余电压太高，这都是非常危险的，这种故障不是经常发生，但一旦发生将会发生致命性的危害，会给对设备带来非常大的损伤。在一些小型变电站中，电气开关设备的地线与地面网络之间也会有相对较小的接触面积。当电流过大时，地线很容易熔断，导致电气开关设备的剩余电流无法输出，将设备包围，增加设备的损坏。首先，必须经常对线路连接优化，进行定期的检修，避免发生危险性问题。出现问题及时更换，其次，还要加大巡逻力度，提高工作警惕性。如果因为电气开关设备发生的故障而对电源的正常稳定运行产生影响，必须及时更换开关设备，才能最大限度地减少损失，避免安全事故的发生。最后，设备维修人员必须定期对电气开关设备进行除尘和清洗工作，避免灰尘进入电气开关设备，影响其正常使用。
3.3完善断路器检修标准。断路器包括油断路器和SF6断路器两种。油断路器用于变电设备的时间较长，其故障特点具有显著规律性、普适性和渐变性，只需在保证其他设备符合标准的同时对其进行周期性的检测与维护。油断路器规定正常电流允许开断次数为200到300次，短路电流允许开断次数只有2到3次，因此要在此基础上严格限制开关的开断次数，并准时对其解体检查。在实际运行中每年进行一次绝缘油压力测试，每两年进行一次泄漏电流、回路电阻、绝缘电阻测试，合理控制油断路器的维修周期，确保其开关电气性能与密封性。SF6断路器作为新型气吹式断路器，具有开关性能强、运行稳定、防污能力高等优势。因为SF6气体对湿度与密封性的要求很高，所以相应的专业维护要求也较高。SF6气体在灭弧时产生的硫基酸盐和氢氟酸盐等粉末会腐蚀使用的开关，增加电阻值，当开关设备的使用时间达到规定时期后必须更换装置；当开关的机械动作次数超过机械寿命时要及时替换机械机构；当其防污水平降低时要进行清理打扫或展开外施性防污策略；当开关对电力系统正常运转产生影响时对其进行相应的检修。还要注意，替换下的密封部件不能二次使用，要全部换成全新的、符合国家生产标准的合格品。
3.4规避人为操作失误，完善安全生产责任制度。除受设备老化及厂房布线无法满足规范要求等因素的影响，运行人员操作失误是诱发事故的主要原因。人员素质会对生产安全产生显著影响，若想维护变电运行的安全性，应采取措施增强技术人员的业务能力。构建长期且规范的培训制度，组织职工参与专业系统的职业培训，定期开展业务能力考核，重视日常巡检工作，尤其要关注开关检查及设备部件的维护工作，每年需实行两次全方位巡检，以此深度了解和掌握设备运行的真实状态。另外，在检查和维护的过程中，也能够更加及时地查明设备的缺陷不足。为确保安全生产，建立完善的监督机制也是十分重要的内容，在变电所需实行责任制度，将责任落实到人，加大各级人员责任考核机制，以认真谨慎的态度推动生产安全监管工作的有序开展，并以实操的成绩作为考核的主要标准依据，建立完善的奖惩机制，增大电厂的生产安全系数。
结语
综上，要想降低事故发生的概率必须从以上几个方面去着手，经常检查变电所电气开关设备，对线路连接进行优化，完善断路器检修标准，规避人为操作失误，完善安全生产责任制度等方面通力合作，才能降低事故的发生率。同时希望能够通过此文对国家的电力建设起到辅助作用，减少事故的发生率，使电力系统能够平稳运行。
参考文献
[1]张振宇.电气开关设备GIS内部绝缘故障的分析及对策[J].中国新通信,2020,2.
[2]梁文婷.电力系统继电保护的故障与对策分析[J].集成电路应用,2019,7.