230kV变电站变电运行中的故障分析与处理研究

230kV变电站变电运行中的故障分析与处理研究

(中国重型机械有限公司北京100070)

摘要:在现代的电力生产输送中,变电站的应用越来越多,在电力系统中占据着重要地位,提高变电站变电运行的稳定性是一项十分重要的工作。本文就以柬埔寨国家230kV变电站为例,对其变电运行中常见的故障展开分析,并探讨相应的处理对策,希望为柬埔寨国家电力系统稳定运行提供一定的帮助。

关键词:230kV变电站;变电运行;故障;处理措施

电力作为柬埔寨国家经济发展的关键所在,为提高电力供应效率及质量,近几年开始推行230kV变电站的建设,230kV变电站的数量迅速增加,其运行得到电力企业越来越多的重视。在柬埔寨国家当前电网规模不断扩大、电力供应负担日益加重的背景下,230kV变电站的变电运行压力也不断增长,一旦出现运行故障,将会给柬埔寨国家整个电力系统带来严重影响,甚至威胁相关工作人员的生命安全,引发严重事故。所以,必须加强对230kV变电站变电运行故障的研究,最大程度的加以预防,为变电站安全、稳定运行提供保障。

1.230kV变电站变电运行中的故障分析

1.1倒闸操作过程中的故障

在230kV变电站的变电运行中,倒闸操作是电气设备不同状态转换的主要方式,对电力设备的检修、维护等有着重要作用。在倒闸操作中,需要操作的元件、设备是相对较为复杂的,容易受到人为因素的影响,出现操作不当行为,引发故障,特别是从柬埔寨国家当地操作人员实际素质水平来看,大多数倒闸操作人员并没有足够的专业知识,只会按照要求进行简单的操作,操作的规范性、合理性都有待加强。增加倒闸操作的失误,将会增加230kV变电站变电运行故障发生的可能,具体表现为:

第一,在倒闸操作中,当涉及到断路器时,如果没有对断路器进行操作,导致断路器的作用无法发挥,那么转换成维修状态电力设备依然是处于带电运行状态的,危险系数较高,对于维修人员而言,存在较大的风险性,可能会造成严重的伤亡事故。

第二,在对隔离开关的操作中,没有选择合适的分合时机,导致变电线路上依然有电荷存在,隔离开关没有消除掉电弧,容易增加人员伤亡的概率。

第三,越级故障,主要是由于漏投和漏退相关保护压板出现松动或者脱落等问题,无法继续发挥保护作用,导致出现越级故障[1]。

第四,接地短路故障,在对接地隔离开关的合闸操作中,防误闭锁失去作用及操作人员不进行验电,就可能导致接地短路故障的产生。

1.2变压器绕组产生的故障

在变压器运行中,其绕组是决定运行安全与可靠性的关键因素,如绕组出现故障,变电运行就会受到极大影响。从实际运行情况来看,变压器绕组容易产生的故障包括匝间短路故障和相间短路故障两种,其中,匝间短路故障主要是由于230kV变电站的作用是将供应的电压转为多种等级的电压后再输送出去,是电力系统运行的一个中间环节。在此情况下,变压器是处于长期运作状态下的,工作负担较重,变压器本身性能不够理想,加上对于电荷的承载量较为有限、散热功能偏低,长此来往,绕组的绝缘性能会逐渐减低,加快老化速度,使用寿命大大缩短,直到失去绝缘功能,进而引发匝间短路故障的发生。相间短路故障主要是变压器的引线没有良好处理,在受到油温升高、巨大相电流冲击时,容易导致相间短路故障的发生,变压器绝缘层也会受到严重破坏。

1.3分接开关产生的故障

对于230kV变电站的变电运行来说,分接开关是变压器可以安全运行的基础所在,当分接开关工作状态持续过长时,压紧弹簧的性能就会受到影响,紧实状态逐渐失去,滚轮不同部位受到的压力出现差异,触头出现不良接触情况,导致接触电阻、流经的电流增大,超出分接开关设计的承受限值,容易出现电弧状况,给开关接头安全产生不良影响。

1.4设备因素导致的故障

在230kV变电站的变电运行中,对于设备的要求是相对较高的,特别是在当前科学技术高速发展背景下,电力设备的种类越来越多,一些投入到230kV变电站中的设备在出现超出其设计限值的使用时间、且没有采取有效的维修策略,都会增加设备老化的严重性,进而对给电力系统运行产生影响[2]。

1.5管理因素导致的故障

230kV变电站变电运行是一个复杂的过程,要想确保变电运行的有效及可靠性,必须有配套、完善的安全管理机制,但受限于柬埔寨国家当地工作人员的工作理念、技术水平等诸多因素,很少有精通技术的管理人员,工作散漫、责任心不强情况都比较普遍,对于安全管理条例基本没有了解,实际工作中存在大量的违规行为,管理力度较低,这在一定程度上也是变电运行故障发生的原因之一,需要对其进行加以重视。

2.230kV变电站变电运行中故障的处理措施

2.1做好变压器运行的优化

对于230kV变电站的变电运行而言,其核心就是提高变压器的运行水平。具体优化措施有:

第一,做好变压器用油的质量检查。在变压器运行过程中,油是必不可少的材料,为避免不合格油造成的不良影响,需要加强对油质的检查,确保其是符合设计要求的,并测量油位置是否准确,与设计是否有不相符之处。如果变压器工作状态出现不正常时,需要先对油质进行检查,判断不正常状态是否与油质有关;同时,为提高监测的准确性,可以通过运用在线监测装置来检查油气情况,确定油质变化的合理。此外,油的位置在一定程度上也是可以当成一种重要参考的,在变压器正常运行时,油的位置基本不会出现变化,当有异常情况发生时,比如冷却装置故障、变压器油位异常或油温异常等,都无法达到设计的稳定值,出现明显的波动,对变压器运行产生不良影响。最后,在对变压器的维护中,需要做好相关物质的更换,提高变电站的性能,控制油量多少。

第二,加强对变压器油温的控制。油温异常是变压器故障发生的主要原因之一,对此,通过在线监测系统,加强对变压器各个位置油温度情况的实时监测,根据监控情况来确定相应的控制措施,减少油温对变压器运行产生的不利影响[3]。

第三,注意变压器异常声音的监测。在变压器的变电运行中,虽然会产生一定的噪音、杂音,但当运行状态较为正常时,设备声响是有规律的,所以,需要对变压器声音异常情况加以重视。

2.2加强对变电站系统的维护

针对230kV变电站变电运行的故障,大部分是与设备自身性能降低有关,对此,需要加强对变电站系统的维护来提高设备稳定性及安全性,为变电运行的可靠提供保障,具体措施有:

第一,在230kV变电站系统的建设过程中,需要加强对各种电气设备质量的重视,选用合格厂家生产的设备,并对设备质量、型号、性能等各方面进行全面检查,从源头上控制变电运行风险,最大程度的保证设备在系统中的可靠性,降低变电站系统故障发生的概率。

第二,在230kV变电站电气设备的安装过程中,需要加强监督,预防由于对安装要求掌握不明确、实际条件不满足安装需求等各种因素导致的安装质量不合格,给变电运行埋下隐患。同时,还要做好运行调试与严格验收,禁止在安装后直接投入生产,通过调试来确认安装是否可靠,有效预防变电运行故障的发生。

第三,做好230kV变电站系统的日常检修。安排专业技术人员定期对电气设备的状态开展日常检修,及时发现设备存在的隐患或问题,采取正确处理方式解决,提升变电站系统运行的安全程度[4]。

第四,加强对230kV变电站检修维护人员的培训。针对当前项目中检修维护人员理论、技术能力等各方面相对薄弱的情况,需要加强培训,强化其安全意识,充分认识到变电站系统的重要性,不断提升其基础性操作技能水平,独立自主的按照规范完成操作任务,为变电安全运行提供有力的支持。

第五,树立正确的安全理念。要本着防患于未然的原则,加强对变电站运行中故障概率较大部位的检测,并制定合理的应急预案,在故障隐患发生后可以第一时间解决。

2.3提高对谐波影响的控制水平

在230kV变电站的变电运行中,电能是需要经过转换处理的,在此过程中,就会有谐波的产生,给电能转换带来不利影响,甚至会造成变电站运行故障,所以,必须加强对谐波的重视,将谐波负面影响控制到最低范围,来为变电站系统运行创造良好条件。具体控制措施有:

第一,在变电站系统中,电气设备的种类十分繁多,对于不同设备而言,谐波抵抗能力是存在差异的,所以,要想更为精确的控制谐波影响,必须先对各种电气设备的敏感性开展试验,确定谐波影响对设备的影响情况,对于容易受到影响且影响较大的电气设备,需要将其设置在尽量远离谐波产生源的位置,并采取适当隔离措施,比如隔离式变压器,来达到阻断谐波的目的,有效降低变电运行故障发生的可能[5]。

第二,对于一些非线性电气设备来说,谐波的影响也是存在的,为此,需要采取有效的非线性应对措施来解决,比如串联电容器与电抗器,让电抗器来对电容器产生抑制作用,继而实现削弱高次谐波的效果。

第三,谐波还会受到电力系统应用比例的影响,根据此原理来放大这种影响,就可以对谐波起到良好的控制效果,降低谐波产生的几率。

2.4做好变电运行事故的防范

在230kV变电站变电运行中,应当事先做好一些可能出现事故的预防,比如在LW8-35型断路器附近,由于此断路器相间距离设计较小,容易出现小动物导致的短路事故,需要在断路器上施加防护,减少短路故障的发生。此外,小动物还会给变电运行带来许多其他不良影响,在变电站设置时,需要做好小动物驱逐的工作,起到防范事故发生的作用[6]。

2.5提高变电运行管理水平

在变电运行中,除了设备自身的因素外,管理也是影响运行可靠性的关键因素,所以,必须不断提高变电运行的管理水平。具体措施有:

第一,完善管理相关规章制度,制定明确的工作规范与要求,提高变电运行管理的规范化,减少违规操作及不正确使用设备情况的发生,为变电运行奠定良好的制度基础。

第二,结合当地实际情况,构建有效、可行的奖惩制度,加大对工作人员的激励,强化其责任心,认真地对待变电运行管理的工作,严格执行管理规范,减少管理不到位给变电运行带来的隐患。

第三,加大宣传力度,通过与当地媒体合作及张贴安全标语等方式,强化工作人员及普通群众的安全意识,避免群众接近变电站,保障员工工作及施工操作的安全,严格落实规章制度要求,从而减少人为导致的变电运行故障。

结束语:

综上所述,230kV变电站逐渐受到柬埔寨国家当地电力运营企业的重视,在其变电运行过程中,是存在一些常见故障的。加强对这些故障的了解,掌握有效的处理方法,对提高230kV变电站运行的可靠性、充分发挥230kV变电站的经济价值与社会价值,都是有着重要的意义。

参考文献:

[1]王兴洋,侯兴旺,任成刚.230kV变电站变电运行中的故障分析与处理研究[J].山东工业技术,2018(03):165.

[2]姜雪.230kV变电站变电运行故障分析及处理[J].电子技术与软件工程,2017(19):232.

[3]闫孝亮.230kV变电站变电运行故障处理分析[J].科技展望,2016,26(05):99.

[4]叶荣民.230kV变电站变电运行中故障问题分析与处理建议研究[J].科技传播,2015,7(24):151-152.

[5]张旭升.230kV变电站变电运行故障及其解决对策分析[J].科技传播,2015,7(18):123+107.

[6]杜恩慧.230kV变电站变电运行中的故障分析与处理研究[J].电子制作,2015(09):39.

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