变电运行中跳闸故障及处理技术

发表时间:2021/5/14   来源:《中国电业》2021年2月第4期   作者:原明
[导读] 变电运行是电力系统供电的关键组成,变电运行的运行状况直接影响供电的稳定性
        原明
        国网高平市供电公司,山西省高平市048400
        摘要:变电运行是电力系统供电的关键组成,变电运行的运行状况直接影响供电的稳定性。随着国家经济的快速发展,人们对电力资源的需求不断增加,对电力系统的供电水平也提出了更加严格的要求。在目前的电力能源供应中,变电站在运行过程中难以避免会出现不同的故障问题,导致供电发生变化。因此,加强对变电运行故障原因的分析和研究,已经成为优化供电系统运行的主要方式。基于此,本文对变电运行的跳闸故障原因进行了深入的分析和研究,并提出了针对性的处理技术。
        关键词:变电;跳闸故障;处理技术
        1变电运行及跳闸概述
        在电力系统中,通常在发电端会通过升压的方式来提高输电电压,来减少输电损耗,实现长距离输电,而在受电端,又需采取降压措施来达到用户用电电压标准,该过程便是变电运行,借助于变电操作实现了电网不同电压等级的有效连接。而电能供应网络相对复杂,存在有许多不利于供电安全的因素,若发生设备故障,在继电保护系统控制下能够迅速断开故障设备的电源,也就是发生跳闸。其中,继电保护扮演重要角色,能够将故障区间隔离,有效避免变电运行故障扩大化。
        2变电运行中比较常见的跳闸故障形式
        2.1线路的开关跳闸
        变电站的线路比较多,而且有些线路具有特殊的承载性能,因此必须要做好线路的保护工作。如果没有做好线路质量管理,由于施工原因或恶劣的自然灾害,电路承受过高的电压会导致线路开关出现跳闸的情况。
        2.2主变单侧跳闸
        主变单侧跳闸主要是为了保护主变单侧开关,避免过流时发生更严重的电力事故。通常来说,故障地点是在主变母线处,故障原因为越级跳闸或误操作开关。
        2.3主变三侧的开关跳闸
        当线路连接错误、主变低压母线故障和主变内部故障时,会出现主变三侧开关跳闸。当发生故障时,工作人员需要仔细检查保护信息的变化和一次设备,并不断对故障原因进行查验,确保分析原因与故障原因是一致的。
        3跳闸故障发生的原因
        3.1变电系统自身的硬件设施问题
        由于设备长时间处于高负荷工作状态下,很多硬件设备都开始出现性能退化、老化现象,会增大故障跳闸的概率。某些变电站工作人员对设备的日常维护和检修不够重视,也会加大硬件设备的故障隐患。此外,跳闸也会影响部分硬件的性能,如烧变压器和避雷器等设备。
        3.2变电系统中的线路问题
        为了避免高压电线影响到人们的正常生活,电力部门常常会将它设置在比较偏僻的位置,这样容易造成对线路疏于管理,增大故障发生的概率。此外,随着人们的用电量不断增大,线路长时间处于高负荷状态,会增大故障发生的可能性。
        3.3运行环境出现变化
        除了线路与设备自身的原因外,变电系统的运行环境也非常重要,通常来说,恶劣的天气容易改变线路间的距离,导致线路间的空气绝缘距离降低,特别是在大风、雷击和暴雨的情况下。此外,电线上有鸟类栖息或者遭遇雷击,线路的温度会上升,可能导致跳闸。
        4变电运行中跳闸故障处理技术
        对跳闸故障的处理主要是为了快速判断故障类型与故障位置,避免耽误处理而导致故障升级。从线路跳闸故障的发生规律来看,跳闸故障在用电高峰期发生几率较高。


        4.1变电运行跳闸故障判断技术
        变电系统出现跳闸故障时,需要根据故障实际情况和变电运行环境判断跳闸故障类型,为故障检查与处理提供可靠依据。首先,确定故障性质,可利用故障分析时形成的录波图展开分析。其次,根据系统保护动作发生情况,判断故障发生的大致位置。例如,线路跳闸后电流速断代表系统内保护装置发挥作用,这类故障最严重,故障点通常位于电路首端。最后,根据运行环境精准定位故障位置。跳闸故障出现后,在故障现场先判断天气条件,排除是否由外力因素导致故障。在无外力因素影响下,在跳闸范围内基于故障性质与类型的判断定位故障点。如果天气条件较差,可考虑是否因天气因素导致变电设备故障或线路损坏引发故障。这类问题故障点判断存在难度,无准确判断条件时需逐段排查。
        4.2变电运行跳闸故障处理技术
        4.2.1单一线路开关跳闸故障处理技术
        这种故障的处理技术简单,但处理过程较为复杂。由于需要准确判断出现故障的线路,在发现故障后要展开电力系统的全面排查,确定具体的故障点。通常电力系统中有线路出现跳闸故障会显示异常点位,大概率为故障点位,可以直接进行检查。但是,有些系统中无明显显示异常点位,需要根据跳闸故障发生后的线路保护动作、消弧线圈情况分析保护类型,测试距离,从而确定故障位置。故障位置确定后,可以直接根据故障出现原因进行相关处理。
        4.2.2主变三侧开关跳闸故障处理技术
        所有跳闸故障出现后,都需要确定具体的故障位置才能够进行故障处理。但是,故障处理方法上存在明显差异,对主变三侧开关跳闸故障的处理需要采取逐级排查方法进行故障位置确定。如果系统中对主变采用了瓦斯保护,要先排查变电器系统的状态,从而明确故障发生在变电器内部或外部。无任何异常后,还需要检查变电器铁芯情况,均无问题后可以排除变电器出现故障。检查后应进行继电器排查,了解继电器内部气体聚集情况。若检查结果为存在气体,那么气体的出现则可能是导致跳闸故障的直接因素。此外,还需要检查变电器与继电器本身的完好性,如出现漏油、损坏、变质等情况也将导致出现跳闸问题。
        4.2.3主变后备动作单侧开关跳闸故障处理技术
        跳闸现象不同,产生的影响也存在差异。在处理跳闸故障过程中,需要根据故障后系统运行情况与设备的状态了解具体的故障原因,采取有针对性的处理措施。在主变后备动作单侧开关跳闸故障出现后,应先检查故障发生后保护动作情况。如果没有保护动作,检查短路电流通过情况。检测后发现该类现象确实存在,则需要通过专项检查逐一排除干扰因素。专项检查无问题后,则需要检查二次设备电流情况、保险情况以及压板情况。
        此外,在采取处理技术的同时,还需要配合有效的管理手段,保障处理技术的有效落实。从现阶段变电运行中跳闸故障的发生原因看,维养工作缺位和继电保护工作落实不到位都是由于管理工作不严格造成的。面对这样的情况,单一采用技术手段无法保障故障处理效果,且对于跳闸故障并非简单的处理,应基于电力系统安全运行目标彻底规避故障。采取有效的管理手段,为维养工作的开展制定标准化、规划化依据,可以督促落实相关预防工作。维养工作可以直接发现变电运行中存在的异常情况并采取有效措施,如及时更换老旧设备、更换存在损坏或破损的线路、完善继电保护组织等,在跳闸故障出现前预防故障,从而从根本上避免跳闸故障的出现。此外,加强管理能够及时发现电力部门日常工作中存在的不足,及时组织技术人员进行专业培训,将先进的技术手段以及工作方法运用于跳闸故障处理与预防中,提升故障处理与预防效率,并强化技术人员的责任意识,按照要求定期落实维养工作,加强故障预防效果。
        5结论
        随着社会的不断发展,人们对电力的需求量逐渐增加。目前,电力已经成为人们日常生活的重要组成,如果在电力供应的过程中出现故障,将会使电力使用受到严重的影响。因此,保证电力供应的稳定性,提高输电环境的安全性,已经成为电力系统工作的重点。在电力系统中,变电系统非常关键,直接影响电力供应的稳定性,因此需要对其可能出现的故障问题进行全面的总结,并根据不同的故障原因,进行思考和研究,使相关工作人员可以以此为依据,在最短的时间内迅速确定故障位置,利用先进的技术解决故障,使跳闸故障产生的影响可以降到最低,避免影响电力系统的正常供电。
        参考文献:
        [1]杨世盛,张宏宇,李玉英.浅论变电运行中的跳闸故障与处理技术[C].第二届世纪之星创新教育论坛论文集,2018.
        [2]杨仁浩,张宇凡,朱艳芬.变电运行跳闸故障原因与处理技术的分析[J].中国通讯世界,2017,25(22):326-328.
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