变电站运维管理中设备故障原因及处理分析

发表时间:2021/4/25   来源:《中国电业》2021年3期   作者:刘玉环 白鑫
[导读] 近些年我国经济发展迅速,社会用电量规模不断扩大,同时对电网的可靠性与安全性要求也不断提高,而为了满足社会人们不断提高的用电需求,变电站内的设备越来越多,结构也趋向于复杂化,因而增加了变电站运维管理的难度。
        刘玉环  白鑫
        内蒙古电力(集团)有限责任公司  乌海超高压供电局  内蒙古 乌海  016000
        摘要:近些年我国经济发展迅速,社会用电量规模不断扩大,同时对电网的可靠性与安全性要求也不断提高,而为了满足社会人们不断提高的用电需求,变电站内的设备越来越多,结构也趋向于复杂化,因而增加了变电站运维管理的难度。本文阐述了变电站运维管理的重要意义,从设备老化、操作失误、维护意识不足以及维护不及时等方面分析了造成变电站设备故障的原因,针对这些原因给出了相应的措施与建议。
        关键词: 运维管理;电力设备;故障处理
        
        引言
        作为衔接发电厂与用电单位之间的桥梁,发电站在电能的生产、输送、分配以及电网系统运行状态的监测、控制与保护方面发挥着重要的作用。变电站内的设备可分为一次设备与二次设备,其中一次设备主要包括变压器、高压断路器、母线、隔离开关、避雷器以及电容器与电抗器等;二次设备主要由继电保护器、自动装置、测控装置、计量装置、直流电源以及一些配套的自动化系统等,二次设备主要用于一次设备与电网系统的保护、控制以及系统运行状态的监测等。变电站的运维管理水平,直接关系到变电站内各种电气装置的工作稳定性与电网系统运行的可靠性,因此加强对变电站内设备故障原因的分析,并制定相应的故障防控措施具有重要的价值。

        1 变电站运维管理的重要意义
        作为电力系统的重要组成部分,变电站运行的效率与稳定性直接关系到电网系统运行的可靠性与电力输送效率。变电站内设备主要包括变压器、断路器、母线、避雷器、继电保护器、电网监控系统以及配套的一些自动化装置组成,其主要功能是在电网运行过程中实现电压与电流的交换,根据不同的用电需求进行电力分配。变电站内的设备相互协调、共同作用,保障着电网系统的正常运行,其中任何一个环节出现故障都会影响到变电站的综合运行性能。
        随着城市的发展与我国工业规模的不断扩大,社会各界对供电系统的可靠性与安全性提出了更高的要求,高效、稳定的供电网络是保障工业体系正常运作,人民生产生活有序进行的必要条件。通过高效、科学的变电站运维管理,能够及时的发现变电站电气设备的轻微故障或缺陷,有助于提高变电站内设备的运行可靠性与正常工作寿命,保障电力系统的安全与效率,同时也是推动我国电力事业升级发展的重要工作内容。

        2 造成变电站设备故障的主要原因
        2.1 电气设备老化
        从电力规划的角度而言,变电站通常先于区域电力用户的建设,因此变电站投入运行的时间通常较长,加上近年来社会对电力供应的需求不断加大,变电站的负载不断提高。在长期的高负荷运行工况下,变电站内的一些电气设备甚至处于过载的状态,这也是造成变电站内主变开关跳闸、元器件击穿、控制电路烧毁等故障的主要原因。同时,以往的变电站内设备摆放规划合理性不足,存在电气设备堆叠摆放的问题,这种现象造成了电气设备散热不良的问题,也不利于变电站内设备运维工作的开展。
        2.2 运维人员操作不规范
        现代的变电站设备体现出明显的种类与功能多样化,因而相关配套的配件种类以及数目也较多,变电站电气设备的操作难度逐渐增大。现阶段,变电站的维护管理现状中存在着工作人员学历较低、专业技术水平参差不齐,缺乏系统性的运维管理考核标准等问题。因此,在实际操作过程中,经常发生因人员操作不规范造成的设备故障问题。这些不规范的操作,轻则会拉低电力系统的可靠性,严重的还可能会造成电气设备的损坏甚至会造成人身安全事故。


        2.3 运维人员安全意识与责任意识不足
        前些年,变电站的运行负荷相对较小,因此变电站的运维管理环境相对宽松,但是随着近几年社会用电量的不断扩大,变电站的运维管理水平逐渐跟不上社会对供电系统的要求。变电站运维管理水平的脱节主要体现在运维管理人员责任意识不足、安全意识缺失、变电站运维管理经费不足等方面。例如,一些变电站由于资金不足,未能配备专业的电工防护用具或者是购买的防护用具达不到应有的安全等级。此外,专业性安全培训的缺失,也是造成变电站运维管理人员安全意识薄弱的主要原因之一。

        3 变电站运维管理中设备故障的处理策略
        3.1 变电站运维管理的人员管理
        变电站综合运维管理水平的提高,需要从提高运维管理人员专业技能,强化其安全意识与责任心着手。首先,在变电站前期规划过程中要做好内部设备的布局,避免出现变电站内部设备间隙狭小,造成散热不良,维修困难的情况。尤其是在当前变电站长期处于高负荷运行的状态下,不良的内部布局极易造成部分电气设备的局部过热的情况,严重的甚至会引发火灾,最终造成极其严重额定后果。其次,要根据具体变电站的设备情况配备专业的故障检测设备与防护设施,切实保障运维管理人员在工作时的人身安全。再者,变电站要制定专业的运维管理规范,明确运维管理工作的执行标准,并以个人专业技能与工作责任心为导向,实施岗位考核制度,提高运维管理人员的工作积极性。最后,定期组织变电站设备厂家人员进行运维管理的培训,提高全员的专业技能水平,尤其是在设备升级或者引进新采购设备时,务必做好技术交底工作。
        3.2 变电站设备的跳闸故障处理
        造成变电站内设备跳闸的原因主要有线路跳闸、越级跳闸、母线跳闸以及开关误触等。通过检测线路出口与电流互感器可以判断是否为线路跳闸,若检测后排除线路跳闸的可能,需要检测跳闸开关,然后试通电。针对越级跳闸、母线跳闸或者开关误触造成的变电站设备故障,可以通过变电站一次设备与二次设备的检测进行判断,检测内容主要为主变低压过流保护的动作分析:若动作单项指标未实现则可排除开关误触的可能;若用于电气设备保护的压板与熔断保险经检测后均无异常,则可基本判定为线路故障,通过专业的线路检测设备即可进一步确定线路故障的位置。
        3.3 变电站电压互感器故障处理
        电压互感器出现故障时首先可尝试断开自动开关与熔断器并更换回收熔断器,若设备未从故障状态中恢复,则需要使用专业的电流检测装置检测电气设备的二次回路,判断是否为互感器二次回路短路造成的故障。如果检测后可排除互感器二次回路短路造成的故障,则需要通过功率检测装置进行进一步的检查,若检测过程中出现发现设备局部短路并存在火灾风险时,需要立即上报并配合进行变电站设备的全面排查与维修。
        3.4 变电站倒闸操作管理
        倒闸操作是变电站运维管理工作的重要内容之一,其操作水平关系到电力网络的可靠性与安全性。变电站倒闸操作的规范性需要从人员、设备以及管理方面进行保证。首先,要注意提高倒闸操作人员的责任意识与安全意识,明确倒闸操作规范,细化倒闸操作流程并加强倒闸操作的过程监督管理,避免出现人员误操作的情况;其次,要将变电站内各种设备标示清楚,为运维管理提供便利,还要做好设备的防锈、除尘工作,将设备维护在一个良好的状态;最后,要落实安全责任制,实施两票三制与防误闭锁装置管理。此外,倒闸操作时还要注意天气情况的变化,出现雷雨等恶劣天气时应立即停止作业。
        
        4 结语
        综上所述,变电站在电网系统的运行中起着极其重要的作用,强化变电站的运维管理水平是保障电力供应系统安全、稳定运行的关键。在当前电力供应系统规模不断扩大,系统结构越来越复杂的背景下,需要全面加强变电站设备的故障分析处理能力,在确保运维管理人员人身安全的前提下提高变电站设备故障的处理效率,保障电网系统的稳定运行。

参考文献:
[1]邝东海,何浩明,韩啸,陈伟.维护技术在变电运行故障处理中的应用[J].低碳世界,2020,10(12):41-43.
[2]黄麒睿.变电站设备运维质量效率提升方法[J].大众标准化,2020(21):183-184.
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