超高压输变电设备缺陷统计与探讨处理

超高压输变电设备缺陷统计与探讨处理

丁莉娜

（国网新疆电力有限公司检修公司新疆乌鲁木齐830000）

摘要：输变电设备是电网系统顺利完成生产、保证供电的物质技术基础。然而，目前输变电设备的管理无论在技术上还是理论上都不成熟。根据故障情况，对电力变压器进行状态评估;检查容易损坏的零件，准备备件。重点对运行设备的缺陷进行统计分析，便于制定一般性的预防事故措施，合理安排检修改造设备的缺陷，促进电网设备的安全运行。本文分析了变电站设备的维护管理及存在的问题，并对评价管理提出了建议，为现阶段变电站设备的状态评价和维护管理提供了参考建议。

关键词：超高压输变电；设备缺陷；统计；探讨处理

随着电网规模的不断扩大，电网设备数量不断增加，日常维护工作量相对增加。状态维修是一种先进、科学的设备管理方法。建立相应的维修策略可以提高设备维修工作的针对性和有效性，合理降低维修成本。基于特高压输电线路状态的维护工作，下面讨论特高压输电线路状态维护的运行模式，为特高压点线状态维护的实施提供良好的技术支持。

一、我国输变电设备的发展现状及趋势

在电源建设实现新跨越的同时，我国的电网建设也取得看新的进展。此外，加快发展特高压交直流电等大容量输电技术，也为电网建设奠定了长期持续发展的基础。中国调研报告网发布的2018-2025年中国电力工程行业研究分析及市场前景预测报告认为，“十二五”是我国转变电力发展方式的关键时期，电力企业必须抓住机遇，加快创新发展，坚持节约优先，全国电力工业投资将达到5.3万亿元，比“十一五”增长68%。电源工程建设方面，“十二五”规划电源投资约为2.75万亿元，占全部电力投资的52%。预计未来几年，全国发电装机容量将达到14.37亿千瓦左右，年均增长8.5%。其中，水电为2.84亿千瓦，抽水蓄能4100万千瓦。煤电9.33亿千瓦，核电4300万千万，天然亲发电3000万千瓦，风电1亿千万，太阳能发电200万千瓦，生物能发电及其他300万千瓦。电网建设的范围也将大大扩展。

关于超高压输变电工程，国家将明确去确定为装备制造业技术提升和自主创新依托工程。这些设备要全面实现自主研发、国内生产。根据国家电网特高压建设部的统计，国家电网每年2000多亿的投资中，70%以上要转化为设备和材料。由于我国智能电网涵盖发电、调度、输变电、配电和用电各个环节，因此，就产品使用情况来看，输变电环节中的柔性交流输电系统、超高压特高压设备（如变压器、高压开关气体、绝缘全封闭组合电器等）、特高压控制保护设备、数字化变电站等，用电环节中的智能电表应用前景非常巨大。

二、超高压输电变电设备常见缺陷

1、冷却系统故障

冷却系统是保证主变压器正常运行的重要配套设备。冷却系统故障的常见原因有风扇电机故障、控制保护回路故障和电源故障。(1)风机电机故障的主要原因是电机运行时间长，因机油不足造成损坏，需要更换轴承或电机;(2)风冷控制元件老化，开关操作不灵活，接触器加热、装箱、误发等故障;(3)冷却系统电源最常见的故障是交流电源的断电。如保险丝烧断、电线接触不良、电线断裂等。2015年，据某公司统计因故障相、相序保护器故障导致I、II段停电10次。变压器冷却系统经常发生故障。企业运维部门应分析造成这种情况的原因，采取对策，用施米特或施耐德相同规格的产品代替本部门的劣相序保护器;在控制箱内增加散热装置，提高散热效果，减少高温对故障相及相序保护器内部部件的损坏。

2、操作失灵

一般高压隔离开关运行失败的原因有:(1)结构设计不合理，材料选择不合理;(2)传动及旋转部件发生锈蚀，产生涩味问题。由于户外隔离开关经常暴露在空气中,因此,传输和移动部件大多数使用镀锌钢销,配件使用黄铜衬套,更受空气湿度的影响,会发生腐蚀,和石油的滚动轴承润滑油从长远来看将丢失,阻碍正常的旋转,所以难以正常运行。(3)有效控制回路故障。究其原因，主要是由于电气操作机构所包含的二次回路中电气元件的质量，或电器之间的接触不良，影响隔离开关的正常运行。同时，不能正确安装调试也会使隔离开关在操作前先天缺陷不能灵活操作。

3、电缆设备缺陷分析

据统计分析，变电站电力系统缺陷主要分布在35KV电缆故障中。在高空气湿度条件下，电缆末端的电场严重变形，金属屏蔽层断裂处的畸变电场容易使电缆沿表面放电。主要原因是电应力集中在接头的薄弱环节，而电缆屏蔽故障，因为半导体层和主绝缘表面容易与灰尘、气体等杂质结合，导致局部电场集中。由于使用热收缩、冷收缩和预制电缆终端头,弯曲的部分电缆热应力和机械应力的作用下,金属屏蔽层之间的气隙和隔热层,生成和电场畸变产生局部放电。在热积累的作用下，在间隙放电界面逐渐形成电分支，直至绝缘发生电击穿。

三、措施与建议

通过对特高压主网输变电设备缺陷的统计，总结了特高压输变电设备缺陷的原因。为了更好的维护、检修和测试输变电设备，从以下几个方面提出了建议和改进措施:

1、针对频繁SF6气体压力报警或SF6气体泄漏和其他缺陷的断路器,及时去现场接漏的红外热成像,找到泄漏点,让空气充满电,并消除缺陷结合停电计划。同时，建立了SF6气体应急储罐、储罐、定期检测的机制，确保SF6气体消除气虚充装合格;平时要加强SF6气体设备红外检漏，高频局现场检测工作。

2、变压器连接受热后，应继续进行红外测温，同时进一步加强变压器、隔离开关等设备的维护，并拧紧各接触面螺栓。如发现缺陷，应清理接触面，拧紧螺栓。确保设备运行质量。

3、加强传动设备机电线路的检查和维护，确保每一站检查。维修人员必须加强对设备二次回路和机械结构的研究。检查和更换接触器、继电器、限位开关、空气开关等二次元件。拆卸、修理漏油严重的机构，更换滤芯阀体、密封、航空液压油。

4、做好隔离开关的锈蚀工作。

（1）确保机械的基本操作性能以及电气的基本性能下，选择耐腐蚀性较强的材料，例如，铝材以及铜材，机构箱体则可以选用一些不锈钢的钢板或者热镀锌铝合金钢板，或者可以以不锈钢紧固件作为部分紧固零件。

（2）做好部件的防水以及疏水工作，根据零部件的结构形状以及其表面情况，避免其表面出现积水或者结露的问题。

（3）做好轴承等转动以及各传动部位的润滑和密封工作

（4）不同的部件所采取的表面防护层也不相同。因此要有针对性的进行部件的表层防护。例如，一些精密度要求不是很高的大中型的钢制件，则可以采用热镀锌处理的方式进行防锈操作。

（5）外购的配套件的防护层的质量要严格控制好。

（6）不同的金属材料进行连接或者组合时，要对其接触面进行防腐蚀处理。

（7）隔离开关安装好以后，要对导电接触周边缝隙进行密封工作。

（8）加强对隔离开关的管理工作，及时地进行维修，有效地将锈蚀程度控制在最低限度。

5、隔离开关的操作不灵活的诊断措施

在实践中，隔离开关投入使用时,电机会做功,将驱动输出运行机制,以驱动轴旋转,驱动转矩和旋转的过程中发生的作用机制,将关闭操作,这一次,运行机制将产生输出轴扭转应变,应变和输出扭矩的大小是正相关的关系。因此，当检测到隔离开关的运行扭矩时，可以通过测量输出轴的应变来实现。当高压隔离开关操作不够灵活时，其操作力矩会变大，驱动电机的电流也会增大，超出了正常工作的电流，而隔离开关操作轴的钮矩以及驱动电机的定子相的电流之间存在着二次函数的关系，试验初步就能够对隔离开关的卡涩故障进行诊断。

四、总结

总而言之，超高压变电设备在运行时，尽管会发生各种故障，但加强对超高压变电设备的维护以及定期检修，可以防止此类问题的发生。安装和使用隔离开关时要遵循相关的规定和使用说明，结合实际情况，适当地进行优化，减少此类事故的发生。

参考文献：

[1]许广如.电力设备质量评价的建模与实现[D].华南理工大学，2014.

[2]王文飞.智能化变电站继电保护设备状态检修应用的研究[D].华北电力大学，2014.

[3]付强.智能变电站网格与二次设备状态评估研究.[D].华北电力大学，2013.

[4]欧阳丹.500KV汕头变电站安全运行管理系统研究[D].华南理工大学2016.