变电一次设备故障预测及检修方法研究

2019-01-14秦常念

通信电源技术 2019年4期

秦常念

（兴义兴仁供电局，贵州兴仁 562300）

0 引言

随着我国人口数量不断增加，人们的用电量需求越来越大，并对用电安全提出了更高的要求，以往预测和检修模式已不能满足现在的用电需求。变电一次设备在电力企业得到了广泛应用，但是变电一次设备在实际使用中存在一些故障和问题，如果不能及时解决，可能会影响正常供电需求，减少电力企业利润。因此，相关部门应该高度重视变电一次设备故障的预测，以促进电力企业的健康发展。

1 变电一次设备预测检修的重要价值

随着电力系统的发展，对技术和效率有了更高的要求。通过应用变电一次设备，可以提升变电站的工作效率。想要为变电站投入生产提供保证，要针对变电一次设备在运行中可能产生的各项故障进行预测和检修[1]。

如果变电一次设备出现了故障，维修人员需要分析设备故障产生的原因和具体位置，要求工作人员对变电一次设备有详细的了解，学会处理常见故障的应对措施，以便可以在最短时间内分析出故障的类别，明确故障原因产生的大概方向，节约维修时间[2]。

2 变电一次设备故障的主要特征和故障产生原因

2.1 变电一次设备故障的主要特征

变电一次设备故障的相关预测工作，主要是针对金属氧化物避雷器、断路器以及使用变压器实施的预测。结合变电一次设备故障预测，需要全面了解套管介质损耗、电容值以及油中溶解气体。SF6的主要检测方式是气体监测法，可针对电路器产生的电阻变化、实际点温度等进行详细分析，以便对故障进行预测。在金属氧化物避雷器方面，需要利用泄漏电流检测和数据分析手段，对可能发生的故障实时预测。其他电容设备可利用泄漏电流、电容介质损耗等形式对故障进行预测。

2.2 变电一次设备故障的主要原因

2.2.1 设备接地方式不正确

在变电一次设备使用过程中，电力企业在设计时，通过将设备接地以导入地面的形式进行设计，如果负载导入地面时用电量较高，会出现短路现象[3]。电流利用弯曲程度过多的导线，会增加油的消耗量，并且还会引发一系列的安全事故。

2.2.2 变电设备容易发生短路

变电一次设备在应用过程中，电流和电压会在某种程度上受到外界因素的干扰，进而使变电设备出现短路现象，影响设备的使用。在设备发生短路的过程中，电流会对加入的低压电和高压电造成很大的冲击作用，绕组会在该项冲击作用下发生变形，将直接损坏设备或降低设备的使用期限。

2.2.3 长时间使用会产生杂质

当使用变电一次设备时间较长时，内部的一些关键部件开关会有杂质和灰尘落入，如果不能及时清理，易导致异常问题产生，如跳闸等，会给电厂的工作带来很大不便，使得变电一次设备出现故障，影响工作进程，损害电力企业的利润，不利于变电流程的有序实施。

2.2.4 设备没有相应的保护措施

变电一次设备通常没有相应的保护措施，在设备周围也没有放置相应的保护栏等，因此易受到外界各项因素的干扰。如果工作人员破坏了变电一次设备或者由于一些外部力量对其造成了影响和干扰，会对变电过程的顺利实施造成严重影响[4]。

3 变电一次设备故障的具体检测方法

针对设备实施定期维修和相关检查工作，要对不同电路设备现有的运行状况进行重点判断。最为关键的变电一次设备构件包括变压器和断路器都设置了密度继电器、压力表等辅助管理装置和温度表等。但是，利用实际的维护工作在线状态监测，只依靠这些辅助管理装置实施监测，不能达到工作要求，需要结合采取综合检修、带电检修、定期检修等不同手段，提高故障检修工作效率[5]。因此，需要制定变电一次设备的定期检查机制，以了解电网的日常运行状态。在相关设备没有任何异常情况下，对电网的正常运行给予维护。利用在线监测或者带电检测等形式，对设备可能存在的故障实施相应检测。如有必要，要使用先进的诊断技术，比如，利用红外线诊断法检查游磁性故障、设备接触不良故障等，使得检测结果更加精确，提高数据传输效率。

4 变电一次设备故障检测过程

4.1 变压器

在变电一次设备中，变压器是核心构件，对变压器的检测和故障预防是工作重点。针对变压器中的故障，检测一定要从内向外进行。其中，内部故障主要包括引出接地线和变压器绕组两个层面；外部故障主要包括绝缘套管接地发生短路、引出线相见出现故障、引出线位置出现故障和油箱外绝缘套管出现异常等，检测方式包括如下。第一，利用工作人员的经验、个人感官观察变压器、温度以及油温等，对其震动、异声以及过热等情况进行查看[6]。第二，借助介质的损耗、交流耐压等方式，检查变压器的具体运行状况。第三，借助色谱分析或者观察的方式，判断变压器内部有没有溶解性气体。第四，对变压器油的含水量和绝缘性进行实时监测。第五，检查变压器绕组情况，判断是否存在鼓包、扭曲变形或者短路问题。第六，运用不同的放电监测技术，检查局部故障。第七，检查有载分接开关，详细判断设备的机械性能和电气性能，防止有载分接开关触头烧坏情况发生，杜绝由于接触不良或者发热导致的变压器爆炸现象。

4.2 断路器

断路器属于变电一次设备的核心器件，主要功能是控制和保护变电设备。断路器发生故障一般有几种表现方式，包括触头温度过高、绝缘材料器材不当、电气控制辅助回路故障等。为了确保断路器的运行处于正常状态，可应用的检修方式如下。第一，对接触器端子电压和分合闸电磁铁进行常规检查，结合规定的范围对可能存在的操作系统故障实施判断。第二，定期测试三相不同期和分合闸状况，避免由于三相尺寸不当和操作机制产生摩擦问题，出现三相不同期问题。第三，测量主回路电阻，并查看检测触头的接触性能。第四，借助分合闸耐压试验，检查灭弧室真空度。第五，定期检查SF6气体密度和具体含水量，并查看SF6断路器是否有效运行。第六，利用局部放电检测技术，详细分析高压开关柜内部绝缘件损伤程度。

4.3 避雷针

避雷针与断路器、变压器功能不同，这一器件可以预防电力系统受到雷电的损害。与之前使用的常规避雷器进行比较，新型金属氧化物避雷针在电网中的应用具有很大优势。但是，金属氧化物避雷器安装时存在很多问题，如老化和受潮阀门等，有可能会产生基座腐蚀和击穿爆炸等问题。为了预防这些问题，可以做出的预防措施如下。第一，测试避雷针内部的绝缘电阻，针对直流电流中产生的泄露电流实施测量。第二，夜间红外精确测温，应用中持续电流检测等相应的带电检测技术进行检测。第三，检查绝缘内部是否有受损现象。在一定的情况下，可根据在线检测系统监控管理避雷针运行。