500kV变电站运行及维护技术探究

500kV变电站运行及维护技术探究

张斌

国网山西省电力公司检修分公司 山西省太原市

摘要：电力的正常稳定供应，是国民经济健康发展、社会事业顺畅开展和国防安全的重要基础要件。随着我国经济水平的不断提高，电力需求日益增大。作为电网的中间环节，变电站的安全稳定运行对于电网的正常运转、国民经济健康稳定发展有着极为重要的作用。我国电网规模庞大，变电站种类、数量繁多。其中，500千伏变电站以其广泛的适用性获得了普遍的应用。做好500千伏变电站日常运行维护管理，保障变电设备的安全运转，是电力企业的重要任务。由于变电站工作时间长，面临的情况较为复杂，对于运维管理的体制、机制和技术水平等各个方面都有着很高的要求。文章围绕我国电力系统500千伏变电站日常运行维护管理有关问题进行探讨，首先阐述了500千伏变电站主变压器运行保护工作的主要内容，其次对500千伏变电站日常运行中可能遇到的故障以及相应的解决办法进行了系统讨论，最后就如何做好500千伏变电站日常维护进行了简要介绍。

关键词：500kV；变电站；运行；维护

引言

进入二十一世纪以来，我国经济高速发展，各项社会事业活动空前繁荣，工农业生产和人民生活的繁盛对电力供应的需求越来越大，由此促进了电力事业的发展建设。变电站建设是我国电力事业建设活动中的一项重要内容。在众多的变电站中，500千伏变电站占据的比例极大，广泛应用于全国各地，担负着我国电力输送的主要职责。500kV变电站容量比较大，主要承担高压直流输电工作，是我国输配电网中电力供应和分配的重要载体，在我国电力系统中发挥着举足轻重的重要作用。

1　500kV变电站主变压器运行保护主要内容

变压器是变电站的核心部件，变压器工作情况直接关系到变电站的运行稳定。变电站运营管理单位都非常重视变电站主变压器的运行安全情况。经过长期的研究与实践，目前变电站主变压器的运行保护措施已经形成了多样化的保护机制，比如瓦斯保护机制、差动保护机制、过电流保护机制、零序电流保护机制、过励磁保护机制等，从各个方面为变电站主变压器提供运行安全保障。不同的变电站的工作情况不一样，工作特性也各不相同，因而采取的运行保护机制措施也不一样。在实际工作中，必须针对变电站具体情况因地制宜地采取相应措施，才能保障变电站的工作正常。对于500千伏变电站来说，具体有以下几方面运行保护措施：一是温度监控措施。变压器在工作状态下会释放出大量的热能，设备温度随之升高，如果温度过高，就会影响设备的正常工作，对变电站运行安全造成威胁，因此，对变压器温度进行有效监控是变电站变压器运行安全保障的基本措施。变电站主变压器温度监控以变压器上层油和基础线圈温升作为主要监测对象，密切注意基础温升限值。其中，线圈的温升限值要控制在60摄氏度到65摄氏度之间，上层油的温升限值要控制在50摄氏度到55摄氏度之间。在日常工作中，变压器上层油温应按照设备说明书进行控制，严禁超过85摄氏度，一旦基础油温超标，报警装置会自动动作，发出警报。二是变压器工作风险防范机制。变压器作为电力设备，一旦发生故障极易引发电力安全事故，必须高度重视。对于不同的变压器故障，要采取不同的应对措施，以将故障的负面影响控制在最小范围内，保障变电站的正常工作。如果发生故障的是基础变压器，要迅速切断电路。如果异常来源于过负荷阐述的过电流，可以不切断电流，但要和相关工作人员进行沟通，确保其有所准备。如果是温度超标产生的问题，则需使用温度继电器传导信号。三是要严格遵循变压器使用条件，严禁超过额定容量运行。变压器稳定额度要采用集中调度的方式进行，此外，相应的运行电压高出相应分接头的实际额定电压最多不能超过百分之五。也可以集中按照厂家的相关规定进行。

2　500kV变电站运行过程中常出现的故障以及解决措施

变电站运行过程中往往会出现很多异常问题，在解决变电站故障问题时必须采用集中分析的策略，由专业的技术管理人员用项目分析的方法予以分析机理，制定应对措施。

2.1　主变压器的故障分析

大量统计数据显示，油箱内部、外部的基础故障是我国500千伏变电站主变压器运行过程中的常见故障。其中，内部故障主要包括不同绕组间发生的短路事故，单相绕组间发生的匝间短路事故、单相绕组单线接地产生的故障等。而外部故障则主要包括引出线的相间短路事故、基础绝缘套管的间断性闪烁、引出线单相接地短路事故等。

2.2　主变压器的保护机制分析

主变压器是变电站的关键所在，围绕主变压器安全保障所实施的措施种类繁多，常见的有主变压器的纵联差动保护、过电流保护、过励磁保护以及瓦斯保护等。

（1）主变压器的纵联差动保护。该种保护通过将主变压器的一次电流和二次电流大小进行集中对比，当达到预设条件时断路器跳闸从而实施后备保护的措施。主变压器两侧的基础电流互感器是该种保护系统的基础设备。循环原理是该保护措施的理论基础，通过流入差动继电器电流为零的项目控制，进行集中的纵差保护。

（2）主变压器的过电流保护。该保护措施的原理是以主变压器相间短路的后备保护壳为主要硬件载体，对变压器容量进行限制从而实现安全保护的目的。使用该保护措施，设备启动时需要从低电压启动，以满足过电流保护条件。当基础电流增大到预设值时，系统保护机制就会运行，发出警报信号并使断路器跳闸。

（3）主变压器的过励磁保护。该保护措施通过对变压器内部铁芯或其他金属部件温度进行监控，配合相应的变压器灵敏度对设备系统进行保护。当系统出现过励磁问题时启动跳闸保护。

3　500kV变电站日常维护机制分析

加强变电站日常维护，尽可能地将故障隐患消除在萌芽状态，避免故障发生所带来的一系列后续问题。一是要对变电站重要设备工作状态进行维护管理，对油位、油温、基础声响等关键要素予以监控、检测，从而及时掌握设备运行状况是否正常、良好。二是要做好基础变压器承载负荷结构检查，确保设备整体的稳定性。三是要对变压器内部噪音、爆破音等予以监测，可采取关闭相应开关的方式采集必要信息。四是加强设备、管道油料跑冒滴漏现象的检查。五是要做好基础设备内油位上升的集中管制，防止资源不正常消耗。设备绝缘结构故障管理，是变电站维护管理的一个重要项目，该问题通常是由于设备制造、加工不当所导致的，一旦发生，就会威胁到线圈绕组的正常故障，必须予以高度重视。

4　结束语

综上所述，500千伏变电站运行维护管理工作非常复杂，对于管理人员的专业素养要求很高，运维单位要坚持实事求是的原则，勇于开拓创新，根据自身实际情况，建立起科学高效的变电站运行维护管理体制、机制，用科学的方法分析设备故障原因、机理，制定防范、解决措施，用制度的手段做好落实，保证各项措施执行到位，充分发挥应有作用，切实保障变电站运行安全稳定。

参考文献

[1]王宏锌，赵志杰.智能变电站的运行维护[J].云南电力技术，2012（3）.

[2]贾敏敏，徐雄军，徐泉山，等.智能变电站与传统变电站二次设备定检差异探讨[J].湖北电力，2013（1）.