徐金月 缪炜 米骥辉 赵红刚 张洪亮
大港油田电力公司 天津 300280
摘要：变电站是电力系统稳定可靠供电的关键部分，其运行状况直接影响供电效果，电力公司应做好变电站运行故障管理工作。基于此，文章从电力系统变电站运行故障问题入手，总结电力系统变电站故障处理措施与预防措施，为电力公司实施电力系统变电站的故障运维提供参考。
关键词：电力系统；变电站；断路器
前言：变电站在电力系统中负责调整电压、分配电力、控制电流，可确保电厂生产电能稳定输送至较远地区。变电站的组成结构包括变压器、母线、线路、断路器、电容器、隔离开关等，运行结构复杂，故障发生概率较高。就此，关于电力系统变电站运行故障问题及应对措施分析具有鲜明现实意义。
一、电力系统变电站运行故障问题
结合电力系统变电站运行实践，总结其存在的运行故障问题包括以下四点：
第一，母线故障。母线作为变电站的总导线，负责变电站的电能分配，易在运行期间出现连接设备断电、母线绝缘击穿等故障，故障原因包括参数异常、操作不规范等。
第二，线路故障。线路是变电站中输送电力的器件，线路故障会影响变电站各项功能发挥，使电力系统供电受阻。变电站运行期间常见线路故障包括线路短路与线路断路两类，线路短路的原因在于线路两端出现电位差，线路断路原因在于线路工作异常，电流不能正常通过。
第三，电容器故障。电容器在变电站运行中负责容纳电荷，可能因电容器老化、操作不当、涌流过大等原因，出现局部放电故障，导致电容器被击穿，影响其作用发挥。同时，电容器可能在运行期间出现套管破裂、结构变形或漏油等故障。
第四，断路器故障。断路器在变电站运行中发挥分配电能的作用，可保护变电站线路与电动机。常见断路器故障包括断路器断路、断路器过载、合闸失灵、跳闸失灵等。其中，合闸失灵与跳闸失灵出现概率更高，故障原因在于操作不规范、接触不良等[1]。
第五，隔离开关故障。隔离开关在变电站运行中发挥控制变电站运行的作用，常见故障及原因如下：（1）底座故障，底座因隔离开关锈蚀等问题出现拒动，引发传动故障；（2）操作故障，隔离开关操作机构的传动部分卡涩或机构箱密封性下降，影响正常传动；（3）回路过热故障，隔离开关运行时间过长，元器件老化，降低静触指弹簧弹性与压力，隔离开关接触不良，导致线路通过电流加大，回路可能被烧毁；（4）瓷瓶闪烁，隔离开关的瓷瓶被污染后，即出现瓷瓶闪烁故障。
二、电力系统变电站运行故障应对措施
（一）故障处理措施
根据故障类型、故障位置及故障原因差异，故障处理措施不同，本文总结的各类故障处理措施如下：
第一，母线故障处理措施。在变电站出现母线故障后，运维人员应全面排查母线，准确定位母线故障位置，明确故障元件，隔离处理后，通过更换故障元件或紧固松动零部件等措施排除故障。如排除故障后重合闸失败，不可开启母联开关强送电，应使用备用母线送电，保障供电稳定性。
第二，线路故障处理措施。在变电站出现线路故障后，运维人员可通过依次排除法或灯泡故障检测法确定具体故障部位，更换故障线路，尽早恢复变电站正常运行。
第三，电容器故障处理措施。在变电站出现电容器故障后，运维人员应理解切断电源，根据故障表现逐一排查。例如，对于电容器击穿故障，运维人员应全面检查电容器各个元器件，更换被击穿元器件；对于电容器跳闸问题，应使电容器保持放电状态3min，再检查断路器、电流互感器等设备的线路与结构，明确故障部位，排除故障。
第四，断路器故障处理措施。在变电站出现断路器合闸失灵或跳闸失灵故障后，运维人员应首先检查电源的电压是否正常。如果操作把手在合闸状态时，电源电压正常，但合闸红灯不亮，且绿灯时明时暗，断路器指示灯指示断路器处于分闸状态，则分析故障原因在于断路器未闭合，缩短断路器的合闸时间，引发失灵故障。运维人员可通过手动闭合指示器排除故障。
第五，隔离开关故障处理措施。在变电站出现隔离开关故障后，运维人员应根据故障类型采取针对性排除措施。对于底座故障，运维人员可通过隔离开关除锈措施排除故障，在隔离开关的底座部位涂抹润滑剂，如二硫化钼润滑剂等，使隔离开关底座能够正常传动。对于操作故障，运维人员可通过润滑隔离开关传动机构或更换隔离箱的措施，排除故障，更换的隔离箱首选为不锈钢材质的设备，并定期实施隔离箱密封检查工作，以保障密封性预防故障。对于回路过热故障，运维人员可更换老化元器件，如弹簧头、接触头等，并测定回路的电阻，确认无误后恢复回路运行，排除故障。对于瓷瓶闪烁故障，运维人员可通过清洗瓷瓶的措施，排除故障。
（二）故障预防措施
在妥善处理变电站运行故障问题的同时，电力公司应做好变电站维护工作，通过科学管理措施，预防故障，具体如下：
第一，规范操作。通过上述分析可知，变电站工作人员的操作是影响变电站运行状况的关键因素，为规避变电站运行故障，电力公司应做好变电站工作人员操作管理工作，通过培训与管理制度，规范工作人员的变电站运行操作，确保变电站各个元器件按照规定参数与状态运行。同时，电力公司可将变电站运行故障问题责任落实到具体工作人员中，安排工作人员负责变电站各个元器件的运维工作，将运维责任落实状况纳入工作人员绩效考核中，提高工作人员对变电站运行故障问题的重视，切实规范操作。
第二，安装保护装置。在变电站运行中，电力公司可为其配置继电保护装置，当线路运行出现异常时，继电保护装置可发出预警信号，并控制断路器动作，避免故障发生，预防变电站运行故障带来的负面影响[2]。例如，在变电站运行线路的电压或电流出现异常后，继电保护装置可动作，起到保护线路的作用。
第三，做好日常运维。在变电站运行中，运行故障问题存在发展过程，在故障未出现前，表现为某个元器件参数异常，可在参数异常环节，调整变电站运行状态，避免参数异常发展为运行故障，规避其负面影响。在此基础上，电力公司应做好变电站日常运维工作，安排工作人员定期巡查变电站的母线、线路、电容器等元器件运行状况，检测其运行参数，尽早发现参数异常状况，将故障控制在萌芽阶段。
第四，引进监测设备。考虑到人为巡查变电站的工作量较大，电力公司可引进监测设备，智能化监控变电站各个区域的运行状况，在出现异常时报警告知值班人员，值班人员可安排运维人员到现场处理参数异常问题，避免其发展为变电站运行故障，影响电力系统供电。以某电力公司为例，在变电站的母线、线路及电容器等元器件运行部位安装传感器，智能监测变电站运行期间各个部位的电流、电压等参数，在因故障出现参数异常时，传感器可自动报警。
结论：综上所述，在电力系统变电站运行期间，可能出现母线故障、线路故障、电容器故障、断路器故障及隔离开关故障。为保障电力系统变电站稳定可靠运行，在发现变电站出现运行故障后，电力公司应立即安排运维人员采取对应措施排除故障，并在变电站中规范操作，安装保护装置，做好变电站日常运维，引进先进监测设备，为变电站可靠运行提供保障。
参考文献：
[1]王进虎,王娜,杨威,等.基于变电站控制系统的电力系统事故原因分析及策略研究[J].东北电力技术,2021,42(04):35-38.
[2]侯阳阳.电力变压器故障诊断与状态检修方法[J].电子技术,2021,50(01):140-141.