变电一次设备故障的检测方法分析

变电一次设备故障的检测方法分析

刘梦婷

国网山西省电力公司平陆县供电公司山西平陆044300

摘要：随着经济与社会的快速发展，人们的生活水平不断的提高，人们对电能的需求量不断的增加。但是，在供电的过程中，经常会出现临时性湖综合计划性停电的状况，其中很大一部分原因是由于变电一次设备故障引起的。因为，为了保证电能供应的稳定性和可靠性，应该及时、准确的预测变电一次设备故障，然后采取相应的检测方法，对变电一次设备进行预防性检修，以此保证能够为电力用户提供更加稳定、可靠的电能。

关键词：变电站；一次设备；变电设备检修

在电力系统的运行过程中，超负荷、维护不及时、绝缘老化或受潮、错误操作等原因都会造成变电一次设备的缺陷或诱发故障，最终削弱电网系统的安全稳定性。目前，我国变电设备逐步向高电压、大容量的方向发展，人们对供电可靠性要求也在不断提升，这就需要变电站严格控制停电作业的范围与持续时间。另外，随着变电设备朝着智能化、微型化及密封化的方向发展，变电一次设备故障的预测及检测工作的难度也在逐渐提升。为了确保电网系统安全稳定的运行，必须要形成一套科学高效的故障预测及检测体系。本文在对新时期变电一次设备故障检修的新特征进行论述的基础上，探讨了一次设备状态预测及检修的常规方法。最后，对变电一次设备中的断路器、金属氧化物避雷器的故障预测以及检修方法进行了论述，形成了变电一次设备故障预测以及检修的基本方法。

1新时期变电一次设备故障检修的新特征

高压电网运行过程中因为过电压、过负载、制造工艺、绝缘层老化、维护确实、误动作等原因而导致变电一次设备出现故障或者硬件缺陷，从而使得电网的正常运行受到影响，直接威胁到电网的安全及稳定运行。随着近些年来变电设备逐渐朝着高电压、大容量的趋势发展，且用户对电能供应的稳定性及可靠性都提出了更高的要求，使得变电站在检修过程中不能够一律采用传统的停电作业方式，且即使能够采用停电作业方式，但是作业停电范围也受到严格控制。加之当前变电设备正朝着小型化、密封话以及智能化的方向发展，现场进行解体检修已经变得困难。所以，新时期的变电一次设备故障检修及维护工作必须从设备运行状态分析与预测方向着手，找到设备故障检修的主要内容，如此方能确保设备安全、稳定、持续运行。

2一次设备状态预测及检修方法

变电一次设备的故障预测是基于状态检测方法，主要对变压器、断路器、金属氧化物避雷器等设备进行故障预测，通过状态检测的方式确定故障设备。对于主变压器，可以采用监测局部放电、色谱、铁心接地电流、套管介质损耗和电容值等方式来进行故障预测。而对少油式断路器，则可以采用介质损耗监测、泄漏电流、电容等；对于SF6断路器则可以通过监测SF6气体以及其分解物的具体成分、接触电阻或者导电回路的温度变化等来进行预测。对于其他的电容性设备，则可以采用介质损耗、泄漏电流、电容值等。对于氧化锌避雷器则主要采用基波电流、功耗、阻性电流与泄漏电流监测的方式进行检测。另外，必要时还应该对支柱绝缘子进行探伤、检测泄露电流等。

在日常的变电一次设备故障预测过程中，常用的方法为：

（1）使用既有的检测设备定期对在网运行的设备运行状况进行检测，确认设备的运行没有异常；

（2）使用带电测量和在线监测方法来确认设备是否存在异常故障问题；

（3）可以使用红外诊断技术对变电一次设备存在的接触不良、绝缘老化以及磁性故障等进行快速、精确的检测。

当前断路器、变压器等变电一次设备都设置了压力表、油温表、密度继电器等辅助性设备，通过使用这些辅助设备虽然能够对设备的故障缺陷进行预测，但是还远远不够。所以，当前设备的预测主要采用在线状态监测以及定期检修、带电检修等方式。因此，下文将主要从一次设备的故障检修内容着手，探讨变电一次设备的故障检修方法。

3变电一次设备的检修方法

3.1断路器的检修方法

变压器是整个变电站的核心设备，而断路器则是对核心设备进行控制的设备，是确保变电站处于受控范围的重要设备。通常，在所有的设备中，断路器的故障发生频率较高，一般包括常见的故障主要是过热、拒动或者误动作，若在实际的操作过程中不能将其在短时间内切除，会直接造成断路器的烧毁。在断路器故障预测以及检修工作中，主要采用在线状态监测警报、离线检修以及日常巡查等方式。

3.1.1过热故障检修

对于使用了吸合器件的热传感器进行数据实时报送的设备，其开关吸合器件因为周期性的温升或者在高温中持续工作而导致温度不能下降。这时，必须对断路器的开关负荷曲线、中性点电势曲线和接触器件的温升曲线进行综合对比，若检测到在温度变化前后存在电能供应质量的变化时，则必须将断路器切换至检修状态。考虑到母线的重要回路通常使用了并联断路的设计技术，所以在既定的操作方案下能够相对较快的将处于冷备的开关直接启动，使得故障设备被切断。

3.1.2拒动或者误动故障

断路器开关拒动或者误动作的原因可以归纳为：（1）由于远程闭锁或者是系统故障而造成开关自动保护出现拒动，这时在故障检修过程中通过监测系统可以迅速的予以确认，若状态检测系统不完善而不能进行确认时，则要人工沿线进行逐一的安全确认；（2）当开关二次回路出现故障时，同样会造成综合保护器件的信号故障，这时将使得综合保护设备以及监控系统不能正常联网，从而影响到断路器的正常运行；（3）当断路器开关的一次设备由于故障原因而造成吸合线圈故障或者系统的解除设备误动，或者因为设备的机械零件由于机械故障而导致设备不能正常工作时，都需要现场沿线进行排查。另外，在夏季高温时段或者是高湿的春季，当空气中粉尘含量较大时，也可能使得断路器故障出现爆炸、着火等极端故障的出现。

3.2金属氧化物避雷器故障检修方法

避雷器是确保电力系统能够稳定运行的重要设备之一，尤其是在雷电造成的过电压以及因为操作而出现电网内部电压过高的问题时，避雷器发挥着最重要的保护作用。金属氧化物避雷器从面世之后以其所拥有的非线性功能而在电力系统中得到了迅速的推广。

与传统的碳化硅避雷器相比，虽然金属氧化物避雷器具有较多的优点，但是在实际的应用过程中还是存在若干问题：

（1）避雷器的阀片因为长时间温度、湿润空气等的作用，使得其性能老化，当高电压作用时将发生击穿；

（2）在设计方面，由于避雷器的端子、基座以及瓷套等的工艺性较差，可能在使用过程中出现避雷器开裂、倾倒等问题；

（3）当避雷器在雷击高发区工作时，可能因为支持绝缘套管不能承受长期的过电压而造成泄漏电流增加等问题，最终导致绝缘被击穿；

在故障检修以及故预防的过程中，可以采用如下的方法：（1）绝缘电阻的测试，确认其内部是否存在受潮问题；（2）对其泄露电流进行测量，检查是否由于阀片受潮而造成故障；（3）对避雷器在运行电压下的泄漏电流进行测量，因为避雷器中流过的主要是容性电流，一旦阀片老化等故障出现时，其中的阻性电流将增加；其次，还可以直接采用在线状态监测的方式对金属氧化物避雷器的实际运行情况以及故障情况进行检测。

4结语

变电一次设备的运行质量直接决定了变电站的整体运行质量，为了保证变电站能够正常的运行，变电站的工作人员一方面应该根据工作经验准确的预测和判断变电一次设备是否存在故障，另一方面应该采用各种先进的检测技术和检测设备，实时的对变电站的一次设备进行检测，尽可能早的发现故障发生的部位，然后发出相应的警报，通知变电站的维修人员进行处理，以此保证变电站以及整个电网能够正常的运行。

参考文献：

[1]陶勇.有关变电设备的故障分析[J].广东科技，2012（21）.

[2]董百强，杨琳.电力一次设备在线监测与状态检修要点探讨[J].中国电子商务，2013（9）.

[3]彭洪斌.变电一次主要设备的故障预测及检测方式分析[J].中国高新技术企业（中旬刊），2013（3）.

[4]余寰寰.浅谈变电运行常见故障及处理措施[J].科技创新与应用，2012（21）：72-73.