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关于变电站一次设备安全运行的重要性及其故障分
析(正式)
Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.
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文件编号：KG-AO-2441-47 关于变电站一次设备安全运行的重要性及其故障分析(正式)
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摘要：本文结合现代变电站一次设备的运行现状，对一次设备的安全运行重要性进行了阐述，对主要的一次设备，如电力变压器、高低压断路器、隔离开关、互感器的常见故障进行了分析。
关键字：一次设备；安全运行；常见故障
1 前言
电力设备的安全运行是保证变电站稳定运行的重点及关键，对整个电网系统来说，确保变电站一次设备安全、可靠运行更是重中之重。因此，应当对变电站一次设备予以高度重视，加强管理和控制，做好变电站一次设备的日常状态监控、检修工作。
2 变电站一次设备及其安全运行的重要性分析
2.1 变电站的主要一次设备
在实际的变电站中，主要装设的一次设备包括电力变压器、高低压断路器、隔离开关、互感器（包括电压及电流互感器）、GIS电力设备等。依据各自的特点，发挥不同的功能。电力变压器是电能变换的重要设备，它能够对电网和下一级用电设备之间的电压值、电流值、阻抗值进行变换，起到隔离和稳定电压的作用；断路器装设有灭弧装置，能够对正常或异常回路的电流进行可靠的开断及承载；隔离开关是电力系统中应用广泛的隔离器件，当回路中无负荷电流时进行线路的开断操作，起到改变系统运行方式，开断小电流线路的作用；电力系统中的互感器通过自身的变换作用，将电网一次侧的高电压、大电流转换成相对较小的数值，便于二次侧设备进行相关的测量及保护操作 [1]
。
2.2 一次设备安全运行的重要性
变电站的一次设备的安全可靠运行对整个系统的运行质量至关重要。变电站中的一次设备是电网整个
发电、输电、变电、配电环节设备中的重要一部分，变电站一次设备质量及运行的状态直接关系到电网的安全性、可靠性、稳定性及抵抗事故的能力。由于一次设备直接参与电网电能的输送过程，因此，当其发生故障后，可以会对变电站的上一级或下一级的供电产生影响，严重时可能引发断电事故，甚至大面积停电，不仅给电力系统的维修工作带来压力，更对电能用户的生产、生活造成损失。
对此，在实际的变电站运行过程中，应当明确一次设备的重要性，积极的采取措施，加强对变电站一次设备的日常检查、巡视、实时监控，及时排除潜在的故障隐患，制定切实高效的故障应急预案，掌握故障的排除方法、事故的产生机理，将变电站一次设备的故障率降到最低。
3 变电站一次设备常见故障分析
对变电站的一次设备的常见故障进行分析，必须围绕变电站的主要一次设备展开，如电力变压器、断路器、隔离开关、互感器。
3.1 电力变压器常见故障分析
3.1.1 电力变压器的渗漏油故障分析
在实际的变电站维护中，电力变压器的渗漏油情况时有发生，主要表现为电力变压器的外侧出现发黑、发亮的粘稠液体；对于装设在一般配电设备中的小型变压器，则主要表现为设备内部的坑槽中出现机油。对于此类故障，常见的故障原因为：1）电力变压器的油箱和相关零部件联接处的密封措施不合格，相应的焊件及铸件存在质量不达标的问题；2）电力变压器受外力及过负荷的影响。在具体的电力变压器运行过程中，若发生外部振动、电力变压器自身的电力负荷过重的情况，也容易引发电力变压器渗漏油的情况出现；3）电力变压器自身产生的其他故障引发油体温升并受热膨胀[2]
。
3.1.2 电力变压器的温度异常故障分析
对于运行中的电力变压器，出现温度异常现象的主要原因包括：1）变压器线圈的匝、层、股间由于绝
缘等问题发生短路现象；2）变压器的铁芯发生部分短路现象；3）电力变压器运行中的漏磁、涡流现象导致设备的金属箱体产生发热；4）变压器长期于重负荷或由于系统故障引发的过载条件下运行；5）电力变压器由于维护不及时、老化等问题导致设备的散热异常。
3.2 变电站断路器常见故障分析
在实际的变电站一次设备运行过程中，常见的一次侧断路器故障包括拒动故障、误动故障、运行声音异常、异常跳闸等。
3.2.1 一次设备断路器误动故障分析
引发一次设备断路器误动作的原因主要包括:1)线路过电压。这个主要是由于直流电力系统中因故障等因素引起的瞬态过压或断路器相应的合闸接触器的动作门限设置有误产生的，对此，应当选用具有延迟性能或抗电压冲击性能的断路器；2）线路导线的对地电容电流。这主要表现在施工时，线路架设的距离过长，从而导致较大的线路对地电流产生，进而使得断路器的不正常动作；3）线路负载端零线故障。这主要
指断路器的负荷端发生零线接地现象，从而导致部分负荷电流流入大地，引发断路器的误操作。
3.2.2 一次设备断路器异常跳闸故障分析
引发该故障的原因主要是：1）断路器的保护装置发生误判断；2）断路器保护装置自身发生电路故障引发系统误判断。当对此类问题进行排除时，应当对保护装置的功能进行测试，之后，确认是否存在二次回路短路的现象。
3.3 变电站隔离开关常见故障分析
3.3.1 变电站隔离开关接触不合格
该故障通常会引发隔离开关在运行中不能有效的合闸到位，使得设备触头臂和接线处接触不良，进而容易导致接线处的接触面的温度急剧变化。引发实际变电站运行中隔离开关接触不合格的原因主要为：1）设备自身原因。如隔离开关的制造工艺不达标，主要表现在隔离开关的接触面的处理及材料的选取方面，如载流接触面面积裕度偏小等问题；2）安装不到位。这主要表现为在变电站进行一次设备安装过程中，进
行刀闸的检修时，对隔离开关的安装不符合要求，致使出现相应的触头臂和接线处结合异常及加固措施不到位等现象。
3.3.2 变电站隔离开关卡涩问题
实际中，该问题的主要原因一般是实际中空气污染、维护不到位等因素，造成隔离开关的严重锈蚀现象。对此，在检修时，应当切除电源，并做好设备的清洁、防锈保护工作[3]
。
3.4 变电站互感器的常见故障分析
3.4.1 一次设备的电流互感器常见故障
对于实际中一次设备的电流互感器，常见故障表现为运行中出现异常声音和互感器发热。对于声音异常故障，一般原因包括：1）电力互感器的超负荷运行；2）电流互感器设备自身绝缘老化或不达标引发设备漏电；3）设备内部半导体部分刷漆不均匀引发电晕现象，同时设备紧固质量差。对于电流互感器的发热故障，一般原因包括：1）设备的过负荷运行；2）检查不到
位。主要表现为互感器的二次侧发生开路、引线端紧固不合格、注油工作不达标、相关电容末屏接地不可靠等原因引发的设备局部放电及发热。实际运行中，应当做好巡查工作，及时维修和处理。
3.4.2 一次设备的电压互感器常见故障
对于实际中的电压互感器故障，主要原因为：1)互感器二次侧发生短路现象时，二次侧未正确进行断开操作，导致励磁电流升高，出现互感器烧毁的情况；2）电压互感器自身的原因。如自身散热性能差；3）运行中互感器一次侧线圈中零序电流升高，直至对设备的绝缘部分造成损坏；4）系统线路出现过电压。例如谐振过压、高压出线单相接地引发的过压等；
4 总结
实际工作中，变电站管理人员应对一次设备的常见故障原因、现象及处理措施进行深入的了解，不断强化变电站一次设备的维护能力，提升电网运行的可靠性、安全性和高效性。
参考文献