变电设备检修与维护技术

变电设备检修与维护技术

王文龙

贵州送变电工程公司贵州贵阳550002

摘要：变电设备是电网重要组成部分，是连接发电厂、电网和电力用户的中间环节，具有汇集和分配电力、控制操作、升降电压等功能。本文介绍了变电设备几种常见故障，分析了故障原因，对检修与维护技术进行了简要探究。

关键词：电力系统；变电设备；检修维护

引言：变电设备包括变压器、高低压配电装置和相应建筑物等。变电设备居于电网核心地位，在实际运行中时常发生故障，需要对其及时排查和处理，保证电网安全可靠运行。

一、变电设备常见故障

（一）设备跳闸

设备跳闸是最常见电力运行故障，包括主变低压侧开关跳闸、线路故障跳闸和主变三侧开关跳闸三种，设备跳闸需要准确分析跳闸原因，切实采取有效措施予以恢复，以保证输配电系统运行正常。

（二）电源故障

变电运行设备正常运行需要发电厂提供稳定可靠电源，发电厂电源出现故障电网系统瘫痪。电源故障发生频率相对较小，电源问题并不常见。但一旦电源出现问题严重影响变电系统，对用电客户带来不便，对电力企业造成损失。

（三）负载短路

负载短路一旦发生，瞬间巨大电流流经变压器，烧毁变压器内部线圈绝缘漆，变压器不能继续正常工作，变电设备功能失效，停止向用户供电。再则变电设备接地不良也会造成短路，接地短路还会改变变压器油质，更有甚者存在烧毁变电设备的危险。为可靠防止短路，在变压器高中低三侧普遍装有相应的防护装置。

（四）电压过载

雷雨极端天气削弱电力避雷设备功效，户外变压器会因雷击等因素瞬间接受超高压，变压器瞬间毁损，变压器内部结构损坏，另外工作人员误操作断路器，也会导致变压器三侧电压过高，影响变压器正常工作。

二、变电设备常见故障原因分析

（一）变电运行人员技能生疏

操作变电设备必须谨慎，操作人员技能生疏，如违背规程易发生误操作事故。比如运行人员不按规程对断路器、隔离开关进行闭合、断开作业，不能对变电远程信息及时发现、合理分析、正确判断和果断处理，甚至个别不负责任的值班人员对故障信息视而不见，都有可能引发事故。值班人员经验不足，面对突发问题惊惶失措，缺乏系统恢复能力。

（二）远程监视设备使用率低

（三）电力技术高速发展和变电设备更新换代，目前许多变电设备配有远程监视设备，方便工作人员随时准确掌握设备运行信息，监控设备运行状态，设备出现故障瞬时发现并正确处理。但远程监视设备监视范围窄，超高压输配电网中运用普遍，中低压输配电网中远程监视使用率低。

（四）变电设备陈旧，维护技术落后

（五）经济快速发展和社会不断进步，用电负荷增长使得输电量随之攀升，但变电设备投资巨大，更新换代慢，部分变电设备运行多年，陈旧老化，不能全面满足现有输电量需求，用电高峰期变电设备超负荷运行，导致故障频频发生，加之检修技术不强，出现故障束手无策。

（六）多种原因导致设备跳闸

继电保护未动，开关拒动，母线故障等会导致变压器低压开关跳闸。线路通道障碍物与线路安全距离不符合规范，开关电磁机构状况不好，弹簧机构弹簧储能情况差等会引起线路跳闸。变压器内部故障、差动区故障、低压侧母线故障以及低压侧母线所连接线路故障会导致主变三侧开关跳闸。

（七）雷雨极端天气产生超高压

高压电能经高空架线实现传输，容易受外界干扰，自然灾害破坏大，普通雷击可能导致过电压产生，对断路器操作会引起电网能量转换，由此产生过电压，过电压会烧坏变压器绝缘体，导致变压器爆炸引发火灾，烧毁电力设备。

（八）接地故障及相间瞬间相连发生短路

短路故障类型多，如负载短路、接地故障和相间短路等，短路瞬间传输线和变电设备内电流快速变大，输电线路和变压器内部产生大量热量和点动力，导致输电线路烧毁，变电设备破坏。

三、变电设备检修和维护技术

（一）变电设备检修和维护主要内容

1、变压器检修。通过气体分析法，分析变压器油中气体成分、含量和比例，诊断绝缘程度；通过电气测量、光学检测、声学检测等方法检测变压器放电情况；通过频率响应分析法来检测变压器绕组有无变形，掌握绕组运行状态。

2、隔离开关检修。触指夹件锈蚀严重、触指弹簧锈断等造成触指松离触指座。触头部位制造工艺差，安装调试不当，隔离开关合闸不到位，接线座与触头臂接触不良等会导致隔离开关出现载流回路过热和触头部位过热，检修时需克服缺限，严格检修规程，合理使用材料，逐项加以处理。

3、互感器检修。互感器常见故障有绝缘热击穿、局部放电损坏、互感器受潮，电流互感器经高电压大电流作用会造成绝缘介质损耗升温，长时间作用造成绝缘热击穿。发现后需及时处理避免设备损害。互感器端部密封不严内部进水会受潮，进而出现严重游离放电和沿面放电，对互感器绝缘介质造成损害。

4、断路器检修。断路器常见故障有断路器误动、拒动、声响异常和严重过热、断路器分合闸失灵、断路器着火和断路器爆炸等。机械故障比重大，绝缘故障次之，发热故障最小，回路故障控制需放在监测首位，加强常规检修和维护。

5、继电保护设备检修。进行继电保护设备检修时首先根据设备巡检、二次通流试验、带开关传动、标准校验等实验状态评估结果确定检修方案，对微机采取有力抗干扰保护措施，参照状态评估结果分析微机保护存在的缺陷和隐患，把微机保护重点放在回路和辅助设备检查上。

6、数字化状态检修。对设备运行状态和设备自身性能进行维护和监测，检修监测内容包括状态信号分析系统、在线监测系统、通信系统、状态诊断专家系统和状态检修管理系统。状态检修相当复杂，涉及通信、在线监测、数据分析、专家系统和三维可视化等技术，需检修维护人员深入学习和研究。

（二）变电设备检修和维护技术应用

1、加强电力设备监视。增加监视设备数量，提高监视质量和效果。对重要设备多方位监视，检修维护人员需要对监视录像认真分析及时处理。

加强人才培养和新维护技术应用。加强现有人员技能培训，引进先进技术人才，加强人才使用和管理。科技含量更高的设备广泛应用于变电系统，许多新的维修技术应运而生，需要维护人员积极学习，熟练掌握新技术新方法，对变电设备科学有效监管，提高检修维护能力。

3、对设备进行可靠性评估。可靠性评估是状态检修的关键技术，参照设备可靠性结构、寿命模型和试验信息，利用有效的方法和切实手段，对设备可靠性性能指标作出具体的科学合理评估。

4、运用传感技术做好设备预测性维修。传感技术是设备预测性维修重要手段，是数据处理和诊断决策的基础。随着科技术进步和发展，先进传感技术在电力系统的应用将日趋深入和重要。

5、抗干扰技术的应用能有效滤出各种噪声信号。目前大量微电子元件、高集成电路广泛应用到电气设备中，电气设备对电磁干扰特别敏感，电磁波会对设备干扰造成采样信号失真、自动装置发生异常、保护误动或者拒动，甚至各类元件受到损坏。所以在变电设备运行状态检测中需要采取抗干扰措施，能够有效滤出各种噪声信号。

6、GIS技术为变电设备检修和维护带来方便。GIS将除变压器外的断路器、隔离开关、接地开关、电压无感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等一次设备，经过优化设计和合理布置有机组合成为一个整体，对SF6断路器寿命监测和断路器机械特性监测等方面提供方便，检查准确，效率高。

结束语：当前变电设备检修维护仍然存在不足和缺限，对变电设备安全运行造成威胁。检修维护人员需加强学习，增强解决日常故障能力，并要更新检修维护技术，保障电网系统安全可靠运行。

参考文献：

[1]王志强.浅谈变电运行的安全管理及故障排除的措施[J]科技资讯2011（4）

[2]张成林，王克英.变电设备状态检修现状与展望[J]供用电2005（6）