110kV变电站运行故障与排除对策分析.docx

110kV变电站运行故障与排除对策分析

刘肇法+郭建龙
摘 要：变电站是联系发电厂和用电单位之间的中间枢纽，对于保障连续和稳定供电，维持连续生产的运行和保证日常生活的进行具有重要意义。结合110kV变电站工作经验，阐述了110kV变电站运行过程中出现的主要故障，提出了故障排除的对策和措施，为变电站故障诊断和排除提供了理论依据和技术支持。
关键词：变电站 运行故障 故障排除
引言
变电站是电网运行过程中的基础设施，在电力与供电体系中变电站主要完成电压变换、管理和调节电压以及控制电能方向的重要电力系统。变电站的安全可靠运行直接关系着电网运行的稳定性和供电的安全。变电站的主要设备包括变压器、汇集电流母线设备、开闭电路装置、计量用互感器、仪表装置、控制用互感器、调度装置、继电保护装置和防雷装置等。其中变压器是变电站的主要设备之一，主要作用是变换电压，此外部分变电站还具有无功补偿设备。
1 110kV变电站运行故障分析
110kV变电站运行过程中常见的运行故障主要出现在变压器、输电线路、电容器以及母线等部件的运行故障。分析运行过程中存在的故障，对于故障判断和排除，保证系统的正常运行具有重要意义。
1.1 变压器运行故障
变压器是变电站中的重要电力设备，在运转的过程中的主要故障包括运行声音异常，运行油温过高以及线路故障等几个方面的问题，变压器故障会对整个电力传输系统产生很大的影响，同时也存在重大的安全隐患。例如：在变压器中的绕组引出线之间的短路；变压器绕组之间的短路；变压器的外部相之间出现电流的现象；变压器超负荷运转造成的短路；变压器产生过励磁；变压器在运转的过程中自身的温度升高，油箱内的压力升高导致系统产生故障。在变压器中产生的故障主要是由于变压器所处的环境位置中存在着较大的湿度，使得变压器内部的组织的空气绝缘度下降，从而引起线路短路。另外，在变压器的设计过程中存在缺陷，就会使得连接板产生故障，进而影响到整个变压器的使用，和系统的稳定运行。
1.2 输电线路运行故障
在电力系统中，输电线路起着电力的接收和输送的重要任务。在输变电设施常见的故障中，输电线路的故障占了绝大多数。输电线路中常见的故障有以下几种形式：由于电力在输送过程中产生短路的现象而引起的故障，这种故障的产生主要是由于线路中的不同电位的导线之间产生了联系，在线路中就会出现局部短路的现象，使得电路整体不能够正常的工作；线路产生断路也能够引起故障，在线路的使用过程中，如果其中产生了断开的现象，电流就不能够正常的通过电路，造成整体线路的瘫痪；线路的接地产生故障也能够使力的传输受到影响。在接地故障中主要包括：单相线路接地故障、两项线路故障。单相线路接地故障主要是由于在线路中出现了单相短路而使得整体的运行受到影响，其造成的后果也较严重。
1.3 电容器运行故障
在电容器的使用中出现的故障包括以下几个方面的内容：电容器的外壳受热产生膨胀、电容器中出现漏液的现象、电容器的套管破裂引发故障、电容器在使用中产生噪音，内部的温片出现脱落。故障产生的原因主要是由于电流器中产生的涌流过大使其不能够起到绝缘的效果；电容器中的熔丝熔性较差，使得电容器受到损坏。电容器质量较差，内部的绝缘系统容易老化，使得电容器在使用中容易被击穿。
1.4 母线运行故障
母线是变电站中的重要原件之一，主要负责对电力系统中的各种电能进行收集和分配。在电力系统的运转过程中，母线常出现的故障主要表现为和母线连接的组件产生停电的现象。变电站中的母线一旦产生故障，电路系统的稳定性就会受到破坏，导致线路系统出现瘫痪，产生较大的电力损坏。变电站中的母线产生故障的原因通常包括以下几个方面：首先是母线中的绝缘子和断路器中套管之间的连接产生故障，其次是母线中的电压互感器产生故障或者是互感器的非正常运转，使得断路器和母线不能够进行连接，再次，在操作的过程中，如果使用的方法不当也会使得断路器受到损坏；最后，维护人员在进行维修和检查时如果出现操作失误，使得电路中产生电弧的现象，也会使得母线受到干扰，产生故障。
2 110kV变电站运行故障排除
2.1 变压器故障排除
变压器故障的排除，首先应将负荷控制在变压器的设计允许范围之内。其次对变压器油样应定期作耐压击穿试验，检测变压器油中水份的含量，对水分含量超标的应使用真空滤油机去除油中水分。第三，每年应取变压器油的油样进行物理性能试验以确定其绝缘性能是否合格，试验的内容必须包括变压器油的击穿强度、酸度、界面张力等物理参数。第四，应保持瓷质套管及绝缘子外表的清洁，必须定期对变压器线圈、套管进行损伤程度的检测，对变压器冷却系统，要经常检查散热器有无渗漏、生锈、污垢淤积以及其它阻碍变压器油流动的机械损伤情况。
2.2 输电线路故障排除
电气设计是各种电气设备正常工作与否和维护方便的重要因素，电力线路也必须在合理的设计下才能更好的“行使”它的职责。要想做好线路的设计工作，除了周密的计算，考虑更多的因素，勘测和线路路径的选择也是设计的重中之重。需要设计人员亲自到现场细心观察地形地貌和线路的路径。这样才能最大程度地避免风偏闪络的概率，保证输电线路的正常运行。所以，必须在综合分析国内的外风偏角设计和参数选取方法基础上，立足我国的国情选取比较合适的风偏角的设计参数。在对输电线路防雷工作中，通常采用避雷线、降低杆塔接地电阻或是选用避雷器来进行防雷。
2.3 电容器故障排除
当电容器的保险熔断时，应向调度汇报，待取得同意后再拉开电容器的断路器。切断电源对其进行放电，先进行外部检查，如套管的外部有无闪络痕迹，外壳是否变形，漏油及接地装置有无短路现象等，并摇测极间及极对地的绝缘电阻值，如未发现故障现象，可换好保险后投入。电容器的断路跳闸，而分路保险未断，应先对电容器放电三分钟后，再检查断路器电流互感器电力电缆及电容器外部等。若未发现异常，则可能是由于外部故障母线电压波动所致。经检查后，可以试投；否则，应进一步对保护全面的通电试验。通过以上的检查、试验，若仍找不出原因，则需按制度办事工电容器逐渐进行试验。
2.4 母线运行故障
母线发生故障，会直接导致对用户供电的中断。首先正确判断、迅速隔离故障点，对减少负荷损失、停电时间十分有益，这是处理母线故障的原则。再就是使用一些先进的保护装置，比如微机母差保护，其保护功能比起传统的母差保护更加完善，动作更加可靠，一旦发生故障，可以迅速、准确的动作，不会因为保护装置的自身问题造成大面积的停电以及拖延停电时间。最后，应减小人为因素的影响，避免误操作、保护装置误整定的发生。
结论
综上所述，本文以110kV变电站为研究对象，总结分析了变电站过运行过程中常见的故障，并提出了排除运行故障，提高专业人员素质，加强专业技术人员的专业素质和能力的建议。为改善和提高变电站运行状态，实现快速的故障分析和排除提供理论支持和及技术指导。
参考文献
[1]佘维，郭金叶，李江林，姬波，叶阳东. 变电站故障诊断的时间不确定性问题研究[J]. 电力系统保护与控制，2012，08：1-9.
[2]甄兰英. 110kV变电站继电保护故障及应对措施[J]. 电子制作，2013，16：236.
[3]张良. 数字化变电站母线和线路保护的研究[D].山西大学，2012.

-全文完-