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2012年高级技师评审之

论各种异常天气对变电站设备的影响及应采取的防范措施

工作单位：电力公司检修公司
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论各种天气对变电站设备的影响及应采取的措施
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（电力公司检修公司，地址 邮编）
〔摘 要〕 由于严寒天气、炎热天气等各种异常天气直接影响到设备的使用温度的变化，对电力设备绝缘材料直接影响其性能，进而引发各种异常现象。而大风天气、阴雨天气则对设备产生机械应力，震动，绝缘老化等，影响其性能，对设备安全稳定运行产生不同程度的影响。因此针对各种异常天气制订不同的防范措施，以保证电力设备安全运行。
〔关键词〕 天气变化 设备影响 防范措施
一、概述
电气设备安全运行与其采用的绝缘材料关系密不可分，而各种天气变化对绝缘材料性能的影响也就间接影响了电力设备的安全运行。
西北地区四季分明，冬季下雪，气温达到零下25度。春季刮风天气具多，甚至有沙尘暴天气。夏季非常炎热，气温会达到零上30度。而夏末秋初则会持续一段阴雨天气。这种多变的气候状况给电气设备稳定运行带来一定的困难。
因此根据各种异常天气对电力设备所产生的不同影响，来制订不同的防范措施，以保证电力设备的安全稳定运行。
二、天气变化对电力设备安全稳定运行产生影响的原因
首先说绝缘材料构成：电工常用的绝缘材料按其化学性质不同，可分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。常用的无机绝缘材料有：云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃、硫黄等，主要用作电机、电器的绕组绝缘、开关的底板和绝缘子等。有机绝缘材料有：虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、人造丝等，大多用以制造绝缘漆，绕组导线的被覆绝缘物等。混合绝缘材料为由以上两种材料经过加工制成的各种成型绝缘材料，用作电器的底座、外壳等。
绝缘材料的作用是在电气设备中把电势不同的带电部分隔离开来。因此绝缘材料首先应具有较高的绝缘电阻和耐压强度，并能避免发生漏电、击穿等事故。其次耐热性能要好，避免因长期过热而老化变质；此外，还应有良好的导热性、耐潮防雷性和较高的机械强度以及工艺加工方便等特点。根据上述要求，常用绝缘材料的性能指标有绝缘强度、抗张强度、比重、膨胀系数等。
再说绝缘材料的绝缘性能影响因素：绝缘材料的绝缘性能与温度有密切的关系。温度越高，绝缘材料的绝缘性能越差。为保证绝缘强度，每种绝缘材料都有一个适当的最高允许工作温度，在此温度以下，可以长期安全地使用，超过这个温度就会迅速老化。按照耐热程度，把绝缘材料分为Y、A、E、B、F、H、C等级别。绝缘除了经受老化外，有些材料受热超过一定温度会软化或发生其他劣变，但冷却后又恢复其原来的性能。使用这类材料时要注意，务必使它们在合适的温度范围内工作。
除温度之外，影响绝缘材料性能的因素还有:电和机械的应力、振动、有害气体、化学物质、潮湿、灰尘和辐照等。而温度通常是对绝缘材料和绝缘结构老化起支配作用的因素。绝缘的使用期的很大程度上取决于其对氧气、湿度、灰尘和化学物质的隔绝程度。在给定温度下，受到恰当保护的绝缘的使用期会比自由暴露在大气中的绝缘的使用期。
综上所述，严寒天气、炎热天气等各种异常天气直接影响到设备的使用气温度的变化，对电力设备绝缘材料直接影响其性能，进而引发各种异常现象。而大风天气阴雨天气则对设备产生机械应力，震动，绝缘老化等，影响其性能，对设备安全稳定运行产生不同程度的影响。
三、各种天气引发设备异常的各种现象
（一） 寒冷天气引发的设备现象
气温骤降，由于热胀冷缩，一会引起气压设备压力降低。二会油压设备油位降低；这两类异常在气温低时最普遍。三由于低温对电子元件的影响，还会引起微机保护装置黑屏。06年及07年冬季曾多次发生保护装置黑屏现象。四、冬季气候寒冷且风力较大，易发生倒杆断线事故。五、当风力太大且雪天时，易发生绝缘闪络故障。六、开关合不上闸。金昌变07年冬季天气寒冷时开关手合插件损坏，导致无法正常合闸操作。
（二）炎热天气引发的设备现象
炎热天气会由于高温引发以下异常：一、微机保护装置黑屏最为常见、严重的引发装置插件烧毁。这类异常在高温天气也最为普遍。二、个别设备过热打火、绝缘老化等，严重时若巡视不到位会引发火灾。
发生火灾的主要原因：   
(1)变压器因匝间短路，分接开关接线不良等原因造成的火灾。
(2)多油断路器接触不良造成过热发生的火灾。   
(3)电缆通过短路电流且散热密封不好所引起的火灾。   
(4)电压互感器谐振引起爆炸。   
(5)控制室内的设备通过短路电流所引起的火灾。   
(6)蓄电池组通风不好，造成易燃气体浓度过高，引起的爆炸。
（三）阴雨天气引发的设备现象
阴雨天气则主要会引发以下异常:
(1)绝缘受潮直流接地。750kV敦煌变每逢下雨，总会发出“直流接地”或“绝缘下降”信号。
(2)套管进水受潮、主变受潮、互感器受潮等。
(3)由于农网电杆杆基多为土埋，如有大量雨水冲刷和浸泡，易形成电杆倾斜或倒塌事故；大雨易引起导线与金具或其它金具之间短路放电。
(4)雷雨季节，雷电较多，线路易受雷击，造成绝缘闪络、断线或避雷器爆裂、变台被烧，引起线路故障。
(5)绝缘子质量不过关或存在隐患运行。在雷击时易引起10kV线路接地或相间短路。
(6)10kV线路防雷措施不足。线路所处区域空旷易招雷击，而10kV线路一般没有避雷线，线路直击雷或感应雷过电压就会在线路设施薄弱之处寻找出路，造成损害。
(7)避雷器性能下降或失效。一些专变用户对避雷器的重要性认识不足，不愿配合供电部门进行规定的预试，使一些淘汰型号或耐压能力、泄流能力不合格的避雷器带病运行。
(8)地极不合格。接地装置年久失修，地下连接部位锈蚀，使接地电阻值达不到要求，泄流能力低，雷击电流不能快速流入大地，残压高。
（四）刮风天气引发的设备现象
刮风天气主要会引发电力设备发生以下异常：
(1)容易造成10kV架空线路(非绝缘导线)之间短路放电或绝缘子闪烙将导线烧断；在刮风天气其配电线路最易出现短路接地现象。
(2)大风可将郊区种植蔬菜用的塑料大棚或垃圾场大片塑料刮起，搭到10kV线路或是电压等级更高的线路上，引起线路事故掉闸；
(3)大风易将临近线路的一些设立在建筑物楼顶的基础焊接不够牢固的大型广告牌刮倒，压断或倒压在线路上，造成变电站10kV开关过流保护动作，引发线路事故停电。
(4)大风易引发独立支柱绝缘子断裂，曾有事故通报中就有因大风天气引发支柱绝缘子断裂事故。
四、防范措施
（一）防寒措施
(1)进入秋冬季气温降低时投入开关机构箱加热电源，正常巡视必须巡视检查设备加热装置是否良好，发现问题时及时检查处理;如不能及时处理，应采取防寒保温措施。
(2)当昼夜温差大的时候，采用自动投退方法（温度设置0℃-15℃），保证机构箱内温度适宜
(3)重点监测冬季易发生缺陷的设备，加强设备巡视，如气压设备的压力是否在合格范围，油压设备的油位、油温是否正常，微机保护装置是否显示正常，做到提早发现，及时汇报，尽快处理缺陷。
(4)有蓄电池室和电容器室的变电站要重点检查蓄电池、电容器小间温度,及时投入蓄电池小室加热设备,对新改造加热设备的小室要认真核对温度;对独立的开关小室也应检查其温度，气温太低时要采取加临时加热装置来保证设备正常运行。
(5)认真做好红外测温工作,防止气温剧烈变化造成的设备接触不好,发热的问题.
(6) 检查全站上下水管道，及时采取防冻措施，将楼梯、平台等易滑部位敷设地毯。
(7)检查站内电锅炉及循环系统工作情况,发现问题及时处理。
（二）防暑降温措施

(1)制定迎峰度夏措施并组织本站人员进行一次有针对性的反事故演习活动，以便使运行人员掌握紧急情况下的应急处理措施。
(2)要加强对所辖设备及电压、负荷的运行监视工作，尤其要加强对主变压器负荷及温度，各重载、满载线路负荷的监控。根据已统计的60%及80%负荷控制表严密监视设备负荷情况，对负荷达到80%的设备增加巡视次数，并用测温仪测量回路设备接头温度。
(3)对设备存在的缺陷要做到心中有数。尤其是夏季设备发热缺陷，绝不容忽视。及时发现并上报处理。
(4)加强对保护装置及故障录波器的巡视检查，尤其是故障录波器的运行及打印机情况，必须作为巡视的重要内容之一，发现缺陷时及时按有关规定上报并做好记录。
(5)加强对系统内电压、无功的监控，出现问题及时汇报调度进行调整。对各无人值班变电站的电容器、电抗器进行投退时，应安装AVC遥控操作，做到对电压无功的快速调整。
(6)并对交、直流保险的配备情况进行检查，补足备品备件，特别是容易发生熔断的PT、所用变保险、主变开关回路合闸保险等备品是否充足。
(7)值班人员应熟知变电站紧急拉闸序位表。对调度下达的紧急拉闸指令要迅速执行，不应推委塞责。对于集控站要安排操作熟练的值班员进行遥控，并及时派人员到现场检查设备。
(8)对于储能、液压机构开关，在典型操作票卡上合开关以前，应加入开关确已储能”或“开关压力指示正常”这一项。以防在开关未储能或压力不正常时合开关，综自系统有可能将合闸线圈烧毁，导致延误送电。
(9)检查保护室、开关室空调及通风设施是否运转正常，室内温度是否过高，过高时需立即采取临时降温措施。
（三）防火措施
(1)变电站值班员和现场检修人员发现主控室着火应立即进行扑救。在扑救前采取紧急隔离措施 ，切断有关着火装置或部位的有关电源。（如果是保护及自动装置，在切断其电源前应汇报调度。）在站长或当值班长的指挥带领下进行灭火。同时应根据火情的大小通知消防队和局保卫科、工区领导、医务部门。
(2)灭火时灭火队员应戴好防毒面具，无防毒面具者应用加厚透水的湿毛巾捂住气道（口、鼻），采取措施，以防中毒、烧伤或被烟火呛晕等情况而发生危险。同时将可能引起助燃的通风窗户、门、通道关闭（除安全通道）。将可能引起助燃的材料，如：橡胶绝缘垫等立即搬至安全的地方，以防火势蔓延。
(3)灭火时应用控制室摆放或规定的灭火器（1211、二氧化碳、干粉）灭火，不得用水，以免造成保护及自动装置发生短路误动（运行屏），造成事故的扩大。
(4)消防队到达火灾现场时，变电站灭火指挥人应立即与消防负责人取得联系，并交待着火部位或设备现状及运行设备情况、有关主控室结构情况，然后协助消防队负责人指挥灭火，同时变电站参加灭火的人员也必须听从其指挥，不得离开火场，直到火灾补灭。
(5)火灾补灭后，变电站灭火指挥人应组织保护好火灾现场，助做好火灾调查。
(6)对油浸式变压器的消防对策，是争取用化学灭火器扑灭或抑制，对由内部故障引起的严重火灾，则依靠防火距离(或防火隔墙)，事故排油设施及化学灭火器来有效地防止火灾的扩大蔓延。    
(7)利用防火间距或防火墙防止火灾的蔓延。   
(8)对电缆沟电缆的防火，采用防火胶泥等防火材料堵塞主控制室电缆入口处的全部空隙，并在电缆上每隔1m涂上1m宽的防火涂料，分段阻隔。   
(9)对室内电气设备的防火，采用气体灭火器。   
(10)对较大容量的变电所有条件的采用消防栓。
（四）防汛措施
(1) 变电所应根据需要配备适量的防汛设备和防汛物资，防汛设备在每年汛前要进行全面的检查、试验，处于完好状态。防汛物资要专门保管，并有专门的台账，并将其放在方便取用的地方。
(2) 定期检查断路器、瓦斯继电器等设备的防雨罩应扣好，端子箱、机构箱等室)外设备箱门应关闭，密封良好。
(3) 雨季来临前对可能积水的地下室、电缆沟、电缆隧道及厂区的排水设施进行全面检查和疏通，做好防进水和排水措施。
(4)下雨时对房屋渗漏、下水管排水情况进行检查。
(5)雨后检查地下室、电缆沟、电缆隧道等积水情况，并及时排水。
(6)汛前应对本站的编织袋装满沙土以备急用。
(7)变电站值班员汛期遇有雷雨天气时，24小时开机，保证随叫随到，应付突发事件的发生。
(8)出现险情时，立即上报有关部门。
(9) 疏通站内排水系统，保障排水畅通。
(10) 检查机构箱，端子箱密封情况。
(11) 检查电缆沟，对有可能进水的地方提前采取措施。
(12) 检查高压配电室、主控室的门窗密封情况，有问题及时上报工区处理。
(13) 检查杆基周围有无塌陷，及时处理。
(14) 准备好适当数量的沙袋、塑料布、油毡摆放在方便使用的地点，以备急用。
(15) 遇有雷雨时，应检查电缆沟的进水情况，随时准备排水。
(16) 雨天不定时检查主控室、配电室、端子箱、机构箱的密封情况。
(17) 主控室，配电室屋顶发生漏雨时需及时用塑料布遮挡。
(18) 主控室，配电室有灌水情况时，用沙袋进行封堵，做好排水措施。
(19) 主控室，配电室进水情况严重时，迅速向上级有关部门反馈信息，通报汛情，调集人员、物资进行处理。
（五）防大风措施
(1) 正常巡视设备时应及时将变电站内发现的纸片、塑料袋等其他异被风刮起的异物清，防止大风时引起设备故障。
(2) 加强对变电站内施工单位检修人员的管理，督促他们将现场易刮起的杂物及其他遗留物清理，并倒至规定地点。
(3) 详细检查导线有无松股、断胶现象；检查杆体有无下沉、倾斜现象。
(4) 检查机构箱、端子箱门窗是否完好。
(5) 检查控制室、开关室的门窗是否完好。
(6) 检查围墙有无裂纹，地基下沉现象，检查设备构架和建筑物有无倾斜变形，发现问题及时上报。
(7) 检查导线弧垂检查是否正常。
(8) 刮大风时，应重点检查门型构架上悬挂的设备标牌（相位牌）、设备引流线、瓦斯继电器的防雨罩、避雷针的摆动等是否存在异常。
(9） 定期检查和清理变电所设备场区、围墙的漂浮物等，防止被大风刮到变电所运行设备上造成故障。
(10）定期检查清理微机闭锁机械锁、户外锁具的沙尘，检查端子箱机构箱密封是否严密并清扫沙尘，检查户外微机闭锁锁具防尘帽是否齐全，必要时进行补装。
五、小结
除了对各种异常天气制订不同的防范的措施,还应有针对天气变化的整体应对措施.酒泉检修公司每年在全公司发布酒泉地区年天气预报，每月会发布月度天气预报。生产值班室会在天气变化时通知运行人员做好事故预想和设备巡视。做为运行人员，我们更应该习惯出门看天色，对当天设备可能会因天气变化而产生那些变化做到心中有数，确保设备安全稳定运行。
参考文献
1 国家电网生〔2006〕512号《变电站管理规范》
2 国家电网生技〔2005〕172号《输变电设备运行规范》
3 gb311.1-1997《高压输变电设备的绝缘配合》.

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[1] 写稿日期：。

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