变电站设备运行故障成因及处理措施

变电站设备运行故障成因及处理措施

郭亚琴

国网山西省电力公司运城供电公司山西运城044000

摘要：由于变电运行是电网运行的基础专业，变电运行管理部门是电力企业的最主要的生产部门之一。当变电运行设备出现故障时，不仅仅会对电力企业的正常生产秩序产生不良影响，同时还会给人们的正常生产、生活带来极大的不便，甚至会因停电引起一系列社会问题。本文就变电站运维管理中设备故障原因及处理实施对策进行深入研究。

关键词：变电站运维管理；设备故障原因；处理对策

1变电站设备运行故障成因

1.1环境条件引起的电气故障：

对电气设备运行影响比较大的环境条件有温度、湿度、空气污染状况以及大气压等。

电气设备在运行中如果温度过高或过低，超过允许极限值时，都可能产生电气设备故障。温度对电气设备的影响主要有以下几方面。

(1)对导体材料的影响：

温度升高，金属材料软化，机械强度将明显下降。如铜金属材料长期工作温度超过200℃时，机械强度明显下降。铝金属材料的机械强度也与温度密切相关，通常铝的长期工作温度不宜超过90℃，短时工作温度不宜超过120℃。温度过高，有机绝缘材料将会变脆老化，绝缘性能下降，甚至击穿。

(2)对电接触的影响：

电接触不良是导致许多电气设备故障的重要原因之一，而电接触部分的温度对电接触的良好性影响极大。温度过高，电接触两导体表面会剧烈氧化，接触电阻明显增加，造成导体及其附件（零部件）温度升高，甚至可能使触头发生熔焊。由弹簧压紧的触头，在温度升高后，弹簧压力降低，电接触的稳定性变差，容易造成电气故障，例如：通常在各变电站的测温过程中，发现的大部分缺陷均为接头过热，此缺陷严重影响输变电设备的正常运行。

1.2设备运行条件引起的电气故障：

当设备的运行参数与额定值差别较大，或设备本身的运行工况（机械状态）与出厂工况差别较大，运行条件和运行工况对设备正常运行状况影响比较大，其中由于电流过大引起电接触不良、电网运行工况变化（三相电源不对称、三相负载不对称、中性点偏移等）占的比例较大。

1.2.1电动力引起的电气故障：

电动力与电流大小密切相关。在小电流情况下，电动力对电气装置的正常工作没有什么影响，然而，在大电流情况下，尤其在短路电流作用下，所产生的电动力是很大的。因此，电气装置必须具备在短路电流作用下不致损坏的稳定性，这种稳定性称为电动稳定性,超过了这种稳定性，电气装置将会产生故障。

(1)电动力可能使导体变形：

两根或三根平行导体（如母线）在短路电流作用下，导体受到吸引力或排斥力。当这种作用力超过某一程度时，就会使导体变形、接头松脱、支撑固定件损坏等。电动力可能使隔离开关误动作，当流过隔离开关的电流很大（如短路）时，其电动力可能使隔离开关自动打开。而隔离开关一般没有完善的灭弧装置，不具备断开短路故障的功能，因而这种自动打开属于一种误动作。在电弧作用下，触头可能被烧毁，甚至发生火灾。为了防止这类事故的发生，隔离开关的触头必须夹紧，不应有松脱现象，必要时还应设置联锁装置。

(2)触头接触处的收缩电动力可能使触头烧损：

通常，当载流导体截面沿导体长度（轴向）发生变化时，在截面变小处会产生轴向电动力。这种电动力称为收缩电动力。触头接触处的电动力有使触头受到排斥的趋势，也就是说，收缩电动力使触头接触紧密程度变小，甚至断开，使触头烧损。有时，也可利用导体形状的改变而产生的电动力使触头压紧。

1.2.2电接触不良引起的电气故障：

(1)电接触不良导致电路不通：

电接触点是电路中最薄弱的环节，电接触不良是导致电路不通的重要原因。如隔离开关触头松动、触头未接触、导线连接点未搭接好、导线与设备接线端子连接螺钉松动、锡焊点断开等，常常导致电路不通。又如，某些电接触点从外表上看似乎已连接好，而实际并没有连接好。在电气设备维修中常将这种似接非接的电接触点称为“虚连接点”。查找“虚连接点”是查找电气设备故障的难点之一。

(2)电接触不良导致电接触处严重发热：

电接触不良导致的发热，一是由于接触电阻上的发热，二是接触不良发生电弧产生的热。电接触发热将进一步导致电接触不良的恶化，使电路不通。

(3)电接触不良导致电弧的产生：

电接触处的一层绝缘薄膜（如水分、灰尘、氧化膜等）。在一定电压下，在接通电路瞬间，可能被击穿，因而会产生火花和电弧，从而导致更严重故障的发生。

(5)电接触电阻的增加可能使某些电路不能正常工作：

电接触电阻虽然很小（通常为毫欧、微欧级），但对于某些电路则是不可忽视的因素，如电流互感器二次回路，正常运行状态是短路运行状态。如果该回路接触电阻过大，将导致正常短路运行状态被破坏，造成电测仪表误差增大、继电器误动作等故障的发生。

1.3电气工况变化引起的电气故障：

无论是三相电源不对称、三相负载不对称以及中性点偏移都是由于电源或负载没有按规定运行或配置引起的系统电能偏离正常状况，当偏离值较小时对电气设备的影响比较小，当偏离值较大时，就可能引起电气故障，如部分电气设备电压过高导致烧毁等。

了解了可能引发电气设备事故的原因，才能针对可能引起电气设备故障的原因，采取有针对性的措施，如加强特殊天气设备巡视、采用合适参数的设备等，才能最大限度地避免事故发生，保证电气设备的正常运行。

2变电站设备运行故障的处理措施

2.1一般程序法

(1)根据计算机监控报警和简报信息登录、测量仪表指示、继电保护动作情况及现场检查情况，判断事故性质和故障范围并确定正确的处理程序。(2)当事故或故障对人身和设备造成严重威胁时，应迅速切断该设备的相关电源；当发生火灾事故时，应通知消防人员，并进行必要的现场配合。(3)迅速切除故障点，继电保护未正确动作时应手动执行。为了加速事故或故障处理进程，防止事故扩大，凡对系统运行无重大影响的故障设备隔离操作，可根据现场事故处理规程自行处理。(4)进行针对性处理，逐步恢复设备运行，发电厂应优先恢复厂用电系统的供电。(5)设备发生事故时，立即清楚、准确地向值班调度员、发电公司主管生产领导和相关部门汇报。(6)做好故障设备的安全隔离措施，通知检修人员处理。(7)进行善后处理工作，包括事故现象及处理过程的详细记录，断路器故障跳闸及继电保护动作情况的记录等。

2.2感官检查法

感官检查法就是利用人的感官(眼看、耳听、手摸、鼻闻)检查电气设备故障，常采取顺藤摸瓜的检查方式找到故障原因及所在部位，是最简单、最常用的一种方式。如巡检2号主变冷却器操作柜时，嗅到焦臭味，估计是某接触器出了故障，用手触摸接触器线圈，发现其发热严重，并且线圈外表有烧焦痕迹，于是判断出该接触器线圈烧损。

2.3分割电网法

分割电网法是把电气相连的有关部分进行切割分区，逐步将有故障的部位与正常的部位分离开，准确查出具体故障点的方法，是运行人员查找电气设备故障常用的一种方法。通常采用逐条拉开馈线的“拉路法”，拉到某条馈线时接地故障信号消失，则接地点就在该条馈线内。再分割该条馈线就可以查找出具体的故障点。

2.4电路分析法

电路分析法是根据电气设备的工作原理、控制原理和控制回路，结合感官，初步诊断设备的故障性质，分析设备故障原因，确定设备故障范围的方法。分析时先从主电路入手，再依次分析各个控制回路及其辅助回路。

2.5再现故障法

再现故障法就是接通电源，操作控制开关或按钮，让故障现象再次出现，以找出故障点所在部位。

2.6断电复位法

自动装置本身是由各种电子元件组成的整体，加之装置长时间带电运行，常引起元器件工作不稳定，容易受到电气干扰、热稳定等因素的影响而发生各种偶发性故障。如双微机调速器、励磁调节器，同期装置、可编程控制器等自动装置的偶发生故障常采用断电复位法来消除故障，但应做好故障现象记录。如相同现象的偶发性故障频繁出现，则应通知检修人员查明故障原因。

3结束语

处理电气设备故障是一件很复杂的工作，它要求运维人员具有良好的技术素质和一定的检修技能，并熟悉电气事故处理规程，系统运行方式和设备性能、结构、工作原理、运行参数等技术法规和专业知识。