变电运行中的常见故障及设备维护方法

试析变电运行中的常见故障及设备维护方法

刘文婷

潘李兴

吴

江

（江苏省电力公司苏州供电公司，江苏苏州215000）

摘要：从变电运行控制和维护的角度出发，对故障的分析和排除措施进行了阐述，同时介绍了变电运行中设备维护的技术要点，指

出了日常管理和维护对变电运行安全的重要意义。

关键词：变电运行；故障分析；排除措施；维护方法

1故障排除与设备维护的重要性

随着供电技术的发展和电力需求不断增加，变电运行的安

全性和稳定性成为供电企业日常工作的重要内容。由于人为、设备、自然等因素的影响，变电运行中供电设备和系统会出现多种故障，如果不及时进行排除将造成大范围的供电中断，影响人民的基本生活和生产，因此如何快速和准确地排除故障成为运行人员需要研究的重要课题。

同时，变电运行中还需对设备进行日常维护，及时发现安全隐患并进行处理，从而保证设备在其寿命期内的安全和正常工作，提高变电运行的稳定性。可见，故障处理和设备维护是保证变电运行的2个重要措施，供电企业必须将两者有机的结合，才能充分保证供电安全和稳定。

2

变电运行中的故障分析

2.1

普通故障维护

在实际工作中，常见的变电运行故障有系统接地、PT熔断、断线等。在不直接接地或经消弧圈接地的小电流接地系统出现以上故障时，调度监控中心会出现系统接地的报警信号。因为在小电流接地系统中，母线辅助线圈是开口三角，且与电压继电器连接，当系统处于三相平衡的状态时三角电压约等于零，一旦系统出现故障，相电压平衡状态改变，从而导致系统报警。但是这种报警信号不能明确指出故障类型，需要结合实际情况进行判断。若一相电压降低或归零，其他两相超过相电压而不大于线电压，此时发出接地信号可认定是单相接地故障；若一相电压归零，而其他两相不变，此时发出接地信号可认定是高压熔丝熔断，而在相同情况下，若未发出接地信号，则可认定是低压熔丝熔断；若一相降低，其他两相超过相电压，或三相均超过相电压且有摆动，则可认定是谐振故障；若一相升高，而其他两相降低，则可认定是线路出现断线故障。

针对不同的故障应采取针对性的处理方法，若为接地故障则应进行站内巡视；若是熔断故障应检查二次电压，以此分析是否出现高压熔丝熔断；若出现谐振故障则可通过瞬时改变设备运行方式来改变谐振条件，如瞬时并列或解列、瞬时拉合空载线路开关等；若判定不是站内设备故障，则应由汇报调度中心进行协调，并安排线路工作人员进行巡线排查。2.2系统跳闸故障

2.2.1

线路出现跳闸故障

变电运行中出现线路跳闸情况时，应检查保护和自动装置等二次设备的动作情况，同时对断路器、刀闸等一次设备进行相应的检查。检查故障线路时可能会遇到多种情况，若以上设备都没有异常则需要检查跳闸开关，即检查消弧线圈的运行情况；对于电磁式开关，应检测开关的动力保险接触状态，而对于弹簧结构开关，则应检查弹簧系统的储能情况；若开关为液压

形式，则应检测压力状况是否达标。在所有项目检测无异常后，才能进行强送，此时应准确选择强送端，通常采用大电源侧强送方式，并保证强送开关和相关联的速动保护处于正常状态，同时需要对系统保护的配合情况进行调试。另外，为了防止超高压线路末端电压升高和强送端电压降低，在线路上有电抗器的情况下应带电抗进行强送。如果存在线路故障，且伴有火光、爆炸、系统振荡等故障现象，此时不能立即进行强送，需要先对设备进行全面检查，消除振荡后才能考虑强送。同时，在强送之前应与调度中心联系，尤其是带电作业的线路跳闸，在调度人员与作业人员取得实时联系后，再进行强送。2.2.2

主变压器开关跳闸故障

处理此类故障时，需根据断路器跳闸、保护动作状况、信号与事件记录等提供的数据和现象来分析是否出现了变压器故障，并向调度中心汇报。需要检查变压器跳闸前后的负荷状况，以及油位、油温、油色等基本特征的改变，同时检查是否存在喷油、冒烟、压力释放阀动作等异常或其他故障痕迹。另外，需要检查站用电的切换和直流系统是否正常等，并分析故障录波器的数据波形和微机保护的报告。

若变压器的瓦斯和差动保护同时出现动作跳闸，在未查明原因或消除故障前不能进行强送；若二者之一出现动作跳闸，一次设备的检查范围应在主变的三侧电流互感器的区间内，包括主变，同时还应检查是否为变压器内部故障或误动，在系统紧急需求时可以强送一次；若变压器后备过流保护出现跳闸，在找到故障原因并采取有效隔离后可以对变压器进行一次试送。2.2.3

主变压器三侧开关跳闸故障

引起主变三侧跳闸的因素有以下几个方面：主变保护范围内出现短路而导致保护拒动；主变的中低压侧后备设备的保护区域内有短路而导致后备保护及开关拒动；保护误动造成故障现象；主变电源侧的母线出现故障而导致差动保护。

若主变压器的后备保护动作三侧开关跳闸，应在检查二次侧设备时重点检查设备保护的动作状况，如全部设备的保护动作是否正确，同时还应检查直流电源的操作开关的断开情况，以及故障录波器等。检查一次设备时，应重点对主变的中低压过流保护区域进行检查，同时检查主变保护范围内的故障情况，并逐步缩小检查范围，最终锁定故障点。另外，还需要检查主变中性点和母差保护的变化。

3在变电运行中对设备维护的技术要点

（1）消除过电压的影响。变压器的高压侧为进线，多采用架

空线路引入，容易受到雷击的影响。另外，由于断路器的非正常操作、系统设备故障等原因会导致变压器参数改变，引起内部

电磁能量异常，造成异常高压的出现，进而

（下转第93页）机电信息2012年第33期总第351期87GongyiyuJishu◆工艺与技术

据高压加热器生产厂家的要求，高压加热器安装就位垂直度全测量高压加热器的制造误差及现场管道的实际标高，合理确定放置高压加热器垫铁的水平度要求，这样既保证高压加热器一次精确就位，又保证后序的管道接口，避免高压加热器在找正找平时反复起吊，从而在保证高压加热器安装质量的前提下确保了施工工期。

在高压加热器拆除过程中，采用V型翻转支架及拖排翻转高压加热器技术措施，避免在高压加热器翻转过程中因设备自重而损坏设备；采用V型翻转支架及移动拖排可以很好控制地高压加热器在翻转过程中上部垂直起升速度和设备底部水平移动速度，具有独创性。采用V型翻转支架及移动拖排翻转高压加热器的方法可以翻转其他高大立式设备，具有推广性。

综上所述，重型设备的吊装存在很大的风险，一旦发生事故，会导致国家、集体财产遭受重大损失和人员伤亡。大型设备技的吊装关键是根据设备特点、现场条件选择安全合理有序、术可行、经济快捷的吊装方法。江苏核电有限公司维修人员和安装施工单位技术人员在更换高压加热器施工前，充分考虑了可操作的技施工过程中的安全风险和作业难度，采取了合理、术措施及施工工艺。实践证明，采取本文论述的拆除与安装高压加热器的施工工艺是安全的、可行的、成功的。

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［３］圣彼得堡设计院．汽轮机厂房１８０ｔ行车使用手册［４］ＬＹＧ－ＴＭ２２４４田湾核电常规岛高压加热器拆除与安装

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修荷载校核报告

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［１０］建设部人事教育司．安装起重工．中国建筑工业出版社，２００８

程不超过8mm，为保证安装精度，在高压加热器安装就位前，［１］中国电力工程东北电力设计院．１＃机组高压加热器换热器

收稿日期：2012－08－07

作者简介：任苹（1979—），男，河南人，工程师，从事核电站容

过滤器、换热器类设备的维修管理工作。器、

（上接第87页）

影响变压器内部的绝缘，导致其烧毁。因此，在日常维护中应在高压侧装置避雷器，并在雷雨季节加强巡视。

（2）如果变压器发生短路或者接地故障，形成的短路电流很大，会导致绕组变形或油质改变，因此应安装短路保护装置，即在高低压侧均安装断路器，并配合相应的保护，保证在变压器内部短路或低压侧短路过载时能及时跳开开关。如果线路发生接地故障，非故障相的电压将升高，尤其会产生弧光接地过电压，威胁断路器、电压互感器、避雷器等设备的安全运行，严10kV线路发生单相接地故障后，重时会造成设备烧毁。例如，

虽然线电压保持对称，不影响供电，可继续运行1～2h，但非故障相的电压升高，长期运行时将危及系统的可靠性，因此必须及时找到故障线路并予以切除，确保电网的安全稳定运行。

（3）在倒闸过程中，母线倒闸操作前应先投入母差保护的非选择压板，再拉开母联开关的控制电源，最后将PT解列开关切换至并列位置。投入母差保护的非选择压板是为了在出现故拉开控制电源是为障时，母差动作的2条母线可以同时跳开；了防止因误动而产生母联开关误跳，如果2条母线电压不平衡，在合闸时会出现较大的电流，可能造成光弧短路故障；并列压变二次是为了防止倒闸辅助接点烧坏。

（4）直流系统运行中若发生一点接地故障，虽然可以保持运行，但是这种故障必须及时处理，否则一旦另一点接地就会造成系统信号、控制系统、保护回路等出现连锁反应。如果直流正极接地，可能会因另一点接地而造成跳闸线圈过流，进而导致断路器误动；如果直流负极接地，就会因另一点接地而造成跳闸线圈短路，从而引起断路器拒动。因此在运行值班过程中，应加强对直流系统运行状况的监控，尤其是系统的对地绝缘状况。

收稿日期：2012－08－21

作者简介：刘文婷（1985—），女，江苏苏州人，助理工程师，主

4结语

变电运行中的设备故障会给变电站和供电用户带来损失，

因此在变电运行中必须对常见故障进行准确的记录和分析，即利用历史资料和现场数据准确地确认故障类型及具体位置，进而及时采取有效措施进行排除。同时，在日常维护中应以预防的态度对待设备维护，将提高设备可靠性和稳定性作为日常维护的基本目标，尽力减少故障发生的概率，从而保证变电运行的安全和可靠。

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要从事变电运行方面的工作。

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