汪志鹏

（郑州顺为勘察设计有限公司, 河南 郑州 450000）

0 引言

目前，国家电力公司正在推广智能电网建设。作为智能电网建设和发展的重要组成部分，智能变电站建设和智能变电站改造进展顺利。今后，现有变电站将逐步被智能变电站取代。智能变电站作为一种新型的电网控制、测量和保护技术，无疑对传统的变电站维护技术提出了更高的要求。设备的复杂性不断增加。电子变压器的应用及存在的问题影响了电力系统运行的稳定性，加强和改进变电站维护管理技术迫在眉睫。

1 变电站一次设备故障维修的特点分析

电网运行过程中，由于过载、过压、误操作、制造工艺不完善、绝缘层老化、维护不当或缺失等诸多因素。将会发生一次设备故障和硬件损坏。一旦出现此类问题，将使电网无法正常运行，甚至威胁整个电网的安全稳定。从近几年的发展趋势可以看出，变电站设备正逐渐向更大容量、更高电压的方向发展，用户对电源的要求也更多，希望其稳定性和可靠性能够增强。因此，在变电站检修过程中，不能统一使用以前的停电形式。即使要停电处理，也必须严格控制停电的具体范围和时间。同时，现阶段变电站设备也在向密封化、小型化方向发展，现场进行拆卸维护工作变得越来越困难。在新时期，对变电站一次设备进行检修维护时，必须充分考虑设备的运行情况，找准预测方向，把检修的主要内容落实到位，才能保证变电站一次设备的持续稳定运行。

2 传统变电检修方式

传统意义上的变电站维护是维护人员以变电站内的各种电气设备为维护对象，为提高电气设备长期运行的安全性和稳定性，保证供电可靠性而进行的定期维护、试验、消缺和检修工作。

2.1 故障排除

自从电力设备被开发使用以来，设备维护技术就已经存在。排故是一种基于故障后果可控承受范围的维护修理方法，只有在设备出现故障或异常后才进行。变电设备事故消除检修是最早也是最广泛的检修方式。事故消除检修是一种被动检修方式，只有在变电设备不能运行或给出异常信号时才必须进行，长时间运行会危及安全稳定运行。一般要消除变电设备的紧急缺陷，必须停机。这种方式会对变电站的安全运行造成一定的影响。

2.2 预防性维护

预防性维护模式，也称为定期维护模式，根据设备定期维护的原则，是目前的维护模式。根据设备生命周期规律，提前确定维修级别、维修周期、维修项目等维修方式。变电站的变压器、断路器、使用的变压器、电压互感器等设备有不同的类型、电压等级和维修周期。定期维护有三种：试运行、大修和小修。小修的目的是确保设备在一个大修周期内安全运行，直到下一个周期。小修主要适用于站内电容器，包括电容器高压测试、绝缘测试、电容器开关注油等，以及电容器组的清洁和检查、过程中发现的缺陷的修复或设备个别部件的更换等。一般来说，进行大修是为了使现有设备在大修期间获得最大的经济效益，或延长其使用寿命，系统地对设备进行全面彻底的检查和维修，拆卸和更换全部或部分设备，修理易损的主要部件。对于站内断路器，维修项目包括断路器、电缆、避雷器的高压试验、绝缘试验、分合闸时间试验、分合闸电压试验等。预防性维护可以提高变电站设备的工作效率，使变电站设备保持在合理水平。

2.3 状态检修

变电站状态维修是基于安全、环境和成本，通过设备状态评估、风险评估和状态维修进行状态维修的基本过程。决策是指进行设备维修，以达到设备安全可靠运行和合理的维修费用。根据设备性能和参数监测结果及其处理措施进行预防性维护。状态维护——基于设备状态的预防性维护。状态维修的理由是设备有劣化过程，并且可以被检测到。仅状态维修策略不完整，需要根据不同的设备选择不同的策略。因此，维护决策需要适当的管理机制来确保。

3 维护管理和工作管理

维修管理的内容包括维修目的、设备检查、监测诊断技术、维修策略、维修地点确定等。管理内容包括维修计划、何时维修、由谁维修、如何维修、材料工具设备准备、维修实施、维修效果等。

3.1 变电站维护计划和流程

电力设备的维护是一个长期耗时的过程，在整个周期中，规划尤为重要。电力设备的安全稳定运行和供电企业供电的可靠性至关重要，关系国家生产和人民生活秩序能否正常运转。因此，供电企业会制定详细的检修计划和流程。维修计划从小到大分为日计划、周计划、月计划、季计划、年计划。同时，还需要安排穿插临时维护和故障排除的工作。电力公司制定计划后，会由电力检修部门对电力线路变压器、电容器、耦合器、母线、旁路等基本单元进行检修。

3.2 变电站维护管理存在的问题

对于现有的变电站检修管理流程，主管部门应确定检修计划并安排检修任务。预案一旦启动，检修所需的检修人员、材料、仪器等都要落实，并按两票要求进行现场作业。工作完成后，检查合格，维修过程结束。

3.2.1 管理协调性差

变电站检修过程中，变电站检修公司及其下属或外包工程公司同时检修，导致电力设备检修效率低，检修时间滞后，反复停电。如果检修任务职责分配不清晰，电力设备的维修保养可能会出现严重问题。

3.2.2 忽视提高维修人员的技术水平

维修人员技术水平提高不理想，培训方式单一，培训时间短，缺乏针对性，往往导致培训效率低，资源浪费。应重视维修人员的技术水平培训。对于维修中将要遇到的新设备、新技术，要进行有效的培训，必须注重培训的效果和效率。否则，维护技术落后将严重影响电力设备的安全稳定运行。

3.2.3 重视电力项目立项和建设而忽视电能质量和设备维护

在电力企业的整个运营过程中，存在着立项、施工、质量监督、工程验收等诸多问题。后期对工程质量监管不力，草率验收等等。使得后期变电站维护过程中耗费了大量的人力、物力和财力[1]。

4 变电站一次设备故障预测及维护措施

为了预测变电站一次设备的故障，通常采用状态检测法来预测断路器、变压器和金属氧化物避雷器周围的故障。同时，通过状态检测的方法找出故障设备。对于主变压器，可以通过监测局部放电、铁芯接地电流、色谱、电容值和套管介损来实现故障预测。对于少油断路器，可以使用电容、泄漏电流和介质损耗监测。对于SF6断路器，可以充分监督和检测SF6气体及其分解产物的实际成分，很好地掌握接触电阻和导电回路的温度变化。对于其他容性设备，对电容、漏电流、介质损耗等检测也可以使用。面对特殊情况，还应使用特殊仪器完成探伤和检测工作，以保证电流的平稳运行。

一般来说，以下大多数措施将应用于一次变电站设备的故障预测：①定期使用检测设备对在线设备进行运行检测，确保设备正常运行。②针对设备故障导致的问题，可以采用在线检测和在线监测的方法进一步确认。③电力系统中可能会出现各种问题，如绝缘老化、接触不良等。因此，在大多数情况下将使用红外诊断技术来高效检测设备故障。从目前的实际情况可以看出，变电站的一次设备往往设置了一些辅助设备，如油温表、压力表、密度继电器等，以保证可以对设备进行故障预测工作，但这并不能完成彻底的检测，因此进一步的研究是必不可少的。目前，设备故障预测主要包括三种方法，即定期维护、带电维护和在线状态监测[2]。

5 变电一次设备故障的具体检修方法

5.1 断路器故障的检修

在整个变电站中，变压器是核心设备，断路器是控制它的设备，可以保证变电站始终处于可控范围内。正常情况下，在所有变电站设备中，断路器是最容易发生故障的。常见的断路器故障包括过热、拒动和误操作。在实际操作中，如果断路器故障不能在短时间内排除，断路器可能会损坏。因此，专业人员必须采取及时有效的措施来解决问题。首先，关于过热故障的检修，使用吸合装置向热传感器上报数据的设备，会存在由于温度变化和在较高温度下连续运行，开关吸合装置温度无法降低的问题。此时，应将断路器开关负荷曲线、中性点电位曲线和触头装置的温度变化曲线放在一起比较。如果在检测到温度变化前后电源质量发生变化，断路器应切换到维护状态。而母线的关键电路一般应用并联开路的设计方法，在合理的操作下可以快速启动冷备用开关，进而切断故障设备。

当断路器开关拒绝操作或出现故障时，通常由以下几个因素引起：①远程锁定或系统故障导致开关的自动保护。此时，监控系统可用于快速确认断路器开关的状态。假设条件检测系统还不够完善，无法准确确认，就需要人工沿着路线逐个确认。②当开关二次回路故障时，还会导致综合保护装置的信号问题，使监控系统和综合保护装置无法联网，阻碍断路器的正常运行。因此，必须仔细检查开关的二次电路。③断路器一次设备可能因各种故障因素导致吸合线圈出现问题，从而造成系统触头设备误动作。有时，设备的机械部件损坏，导致设备无法顺利运行。此时，有必要对沿线进行调查，以确定故障位置。此外，在高温或高湿的环境下，空气中灰尘多，也可能引起断路器的爆炸和着火，造成很大的危害。因此，需要随时对断路器进行目视检查，分析其声音、气味、温度等，从而检测故障类型并采取适当的措施进行处理。

5.2 金属氧化物避雷器故障的检修

首先，阀片老化潮湿，会导致避雷器热冲击，更严重的会导致爆炸。由于设计因素的影响，避雷器会开裂、倾倒，这也是非常危险的故障。其次，长时间的电压会导致绝缘套管的性能退化，产生受潮的问题，会进一步加大电流，导致相关故障。最后，天气也会影响避雷器。如果空气污染严重，避雷器电位会有差异，会发生局部放电，对避雷器造成一定程度的损坏。为解决上述问题，可采取以下措施保证避雷器的正常运行：①采用绝缘电阻检测方法，彻底全面掌握避雷器内部的湿度。在此过程中，工作必须严格按照相关标准和规范进行，不可偏废。②漏电流要仔细检查，了解阀片的潮湿程度，及时控制电流。③可使用相关检测装置检查避雷器的运行状态，确保其处于正常工作状态。

5.3 变压器设备维护技术

变压器是保证整个电力系统安全运行的关键，也是变压器一次设备的重要组成部分。变压器设备一次大修过程中，受多种因素影响，仍有一些问题需要解决。变压器设备检修时，必须充分注意检查绝缘情况，良好的绝缘条件可以保证变压器的正常运行。在变压器绝缘情况检查中，主要检查和评价变压器受潮老化情况，然后确定变压器绝缘系统。然后是变压器内部电引线的维护，以及变压器油的泄漏和变质的检测。在变压器维修过程中，维修人员应注意各种方法的综合应用，以提高维修效率[3]。

5.4 互感器一次设备检修技术

变压器是变电站一次设备中重要的应用设备。检修时，变压器故障时会出现异响和局部高温。在实际维修过程中，维修人员要从这些层面来判断故障点和原因，并结合历史维修经验和统计数据分析来判断变压器故障中的过载饱和和线圈绝缘损坏，从而找到科学的处理方法[4-6]。

6 结语

在设备日新月异的今天，为了在变电站维修技术和管理模式上有新的突破，必须建立一个有效的管理体系，对各方面进行有效的协调。要完善变电站传统维修管理模式，合理调整维修设备类别，精细有序地分配维修任务。同时，要坚持安全第一、预防为主的原则，始终保持安全关断，保证电网在检修过程中安全稳定运行，避免大面积停电事故的发生；保证动力设备安全运行，保证动力设备高效可靠运行；确保电气设备操作人员的人身安全和员工的财产安全。为了提高维护人员的培训，增强维护人员的专业技能和知识，既可以提高变电站的维修效率，又可以在一定程度上节约公司成本。作为电力企业，必须进一步完善和创新变电站维护管理，组建专业维护队伍，明确变电站维护范围，科学合理地划分维护管理职能，充分调动员工的工作积极性，激发员工的创造力，提高变电站维护工作效率，保证电力设备的安全运行，最终提高电力企业的经济效益和社会效益。