500kV变电运行故障的排查及解决对策

学术论文 2017-11-14 11:27:58
    随着社会经济进入到高速发展阶段,各行业对电能的需求量也在逐渐增加。500kV变电站作为国内超高压电网中常见的一种变电站,其供电稳定性与供电可靠性对经济发展有直接影响。500kV变电站在运行的过程中,经常会因为一些内部因素或者是因为一些外部因素,导致变电设备发生故障,如果不能在短时间内解决这些故障,必然会导致电网运行可靠性下降,影响经济发展,严重的还会引发重大事故。
    1 变电运行过程中存在的安全问题
    近些年我国社会经济快速发展,对供电可靠性提出了更高的要求,但是人们生产生活水平的提升使得社会整体的用电量大幅提高,对于变电运行安全和质量要求也更为严格。但是变电运行安全问题也让日益突出,人们对于变电运行故障与安全问题重视度不断提升。
    1.1 变电运行总体管理问题
    变电运行总体管理主要内容是技术管理。设备管理和人们的职业技能素质管理详细如下:(1)变电运行需紧密结合电网发展需求,积极应用先进科学技术,加强技术创新提高变电运行效率和质量,并充分提高变电设备的运行水平;(2)通常情况下,变电设备主要有变压器、接地开关、电流互感器、断路器、避雷器、电容器和电压互感器等,需加强设备的日常运行安全管理,将其作为电网设备运行维护的重要环节,保证设备使用性能;(3)变电站工作人员的个人素养对于变电设备的安全运行也有所影响,主要体现在变电设备操作,运行维护水平,需注重人才培养和变电运维队伍的建设,也需定期进行技能培训,从而提高工作人员的技能水平和综合素养。
    1.2 变电站设备管理
    变电运行过程中最为严重的问题就是设备故障和误操作,其会对电力系统的整体运行状态造成直接影响,变电设备安全运行问题主要体现在以下两个方面:(1)接地线管理,在安装和拆除接地线过程中,变电运行操作人员必须配戴完善的防护用品,正确使用安全工器具,严格执行电力安全工作规程关于停电的安全技术措施和倒闸操作有关规定。(2)变电运行设备巡视管理。在开展变电设备巡视过程中,电力企业可以采取一些措施来提升巡视质量,比如,提高巡视人员的工作积极性;加强对巡视工作人员的技术培训,不断提升其专业素养;建立科学的奖惩制度,并在工作中进行落实。
    2 当前我国500kV变电运行发生故障的原因阐述
    通常情况下,变电设备出现故障的类型主要为:主设备绝缘击穿导致设备爆炸损坏;充油或充气设备严重漏油或漏气故障;直流系统绝缘故障;主变跳闸故障;线路故障等。
    3 500kV变电站运行常见故障问题的解决方式
    变电运行中常见的安全问题大多都是变电设备自身故障引发的,因此在故障排查时需注重变电设备的检修和维护,这也是变电设备安全运维的主要举措。一般情况下,变电设备检修有验电、接地线铺设。但是变电运行对于技术性要求较高,同时因为变电设备运行较为复杂,在实际运行过程中,易出现电力系统以及设备故障问题。与此可见,变电运维对于系统的稳定性要求较为严格,若其中任一环节出现问题,都会与系统的整体安全运行相关。因此,需注重运行故障排查,这在一定程度上可有效维护系统的安全运行。
    3.1 直流系统绝缘故障问题解决方式
    (1)主动出击,预防为主。在日常维护过程中应该加强对变电设备的防雨、防潮以及防震等方面的性能进行完善,从而增强直流系统的绝缘水平,预防事故发生。(2)提升直流系统的绝缘水平。可以对室外端子箱进行一定程度的改进,比如在潮湿、多雨的区域内设立端子箱时应该采用具备防潮、防雨功能的新型端子箱。(3)提升对直流系统运行维护工作的重视程度。比如,必须尽可能的确保直流 柜以及自动化屏等设备的干燥,从而为直流系统运行创造出良好的环境。另外,还应该对直流系统的对地绝缘开展定期的巡查,保证其处于健康运行状态。
    3.2 主设备绝缘击穿导致设备爆炸损坏故障解决方式
    电气设备如果在运行中处于过负荷或者是瞬时过电压状态,那么极有可能造成绝缘击穿导致其发生损坏。所以,电气设备应该设置绝缘保护装置,以便于提升设备运行的安全性。比如,变压器在设计安装过程中,应该设置跌落式熔断器以及避雷装置。其中跌落式熔断器主要是为了防止配变绝缘的热击穿,而避雷装置的主要目的是为了对配变瞬时过电压进行保护。
    3.3 充油或充气设备严重漏油或漏气故障解决方式
    (1)所有管路、阀门的联结不得小于5扣丝,且应用耐油麻纱加粘合剂进行联结。(2)放油阀门应铅封,取油样时,应由值班人员进行启封监护,放样后及时关紧,擦干并监视八小时,不渗漏后铅封,保证放油阀门正确启用。(3)为了保证橡皮垫使用可靠,要抽样将橡皮垫在绝缘油中浸泡一至二天,观察是否被乳化变形,判定是否合格。(4)在安装检修过程中,吊罩、拆卸或紧固螺栓時,按照对角线的方式同时进行操作,对端盖或法兰在安装前应检查是否平整,必要时先处理后进行安装。(5)安装或大修后,需滤油或补充油时,夏季注入的油量应略高于油位器红线(中线),冬季注入的油量应略低于油位器的红线,运行中应经常监视油位,并作记录以利分析。(6)安装变压器时,严格按厂家规定的升高坡度进行布置,放油管路的走向应正确联结,以保证安装质量。
    3.4 主变挑战故障解决方式
    (1)主变三侧开关跳闸故障一般可以分成下述几个方面
    加以研究:首先是低压侧位置产生过流保护拒动,或者是低压侧开展出现拒动的情况,影响母线的正常使用,并导致母线发生故障。其次是主变差动区位置产生故障,导致系统出现二次事故。最后是因为主变的内部运行出现问题,导致一些设备出现故障,影响了变电站的正常运行。导致主变三侧位置开关出现跳闸事故的原因比较多,但是都比较隐蔽,所以工作人员在对其进行检查时难度比较大。在排除掉故障之前,一般都需要先对所有目标一次设备以及设备的保护掉牌着手检查,如果经过一段时间的检查之后发现,导致设备出现故障的原因是因为设备内部的线路出现跳闸等情况,要在短时间内开展对应的保护动作,并不断的对其余方面的线路故障发生原因进行检查。(2)低压侧开关跳闸解决方式。变电站设备及系统的运行的过程中,有时还会出现主变低压位置开关跳闸故障等情况,可以根据不同的跳闸程度来对跳闸的情况进行划分,一般可以将其划分成为越级跳闸、开关舞动跳闸以及母线发生故障等。在对故障类型进行判断的时候,需要分别做好一次检修和二次检修,并且在检修开展的过程中,如果发现主变低压侧位置发生电流保护,需要继续对其内部进行检查,判定故障的真实来源。
    3.5 线路故障解决方式
    (1)线路跳闸故障的解决方式。变电运行过程中,线路跳闸属于最常见的一种故障表现形式,对变电运行的影响比较大。如果发生线路跳闸,工作人员需要先对保护动作状态进行检查,保证所有的系统保护措施都可以正常的投入到使用中,再对故障的发生点以及故障可能会影响到的范围进行观察与分析。在对故障进行检查时,一般会将检查的首要目标放在CT端口,并沿着线路逐渐的对其进行更加深入的检查,扩张检查范围。整个检查过程要时刻关注线路的运行状态以及油位、气压等方面的内容,并适当调整开关指示器,保证消弧线圈可以正常运行。还要关注二相拐臂以及一些相对比较重要的电磁性机构设备,明确动力保险的运行情况,并始终保持弹簧处于正常工作状态。从整体上来看,如果变电运行过程中发生线路性故障,工作人员首先需要检查是否是因为自身原因导致产生故障,之后对各种可能会产生故障的设备以及设备上的重点位置进行全方位排查,找出问题发生的根本原因。(2)母线故障解决方式。母线故障的表现通常都比较明显,但是依然有一些比较隐蔽的问题,可以通过故障录波器来对这些隐藏起来的故障进行全面检测。录波器可以显示出故障波形,则代表被检测部分母線已经发生故障,需要停机检查。母线的故障一般可以分成可隔离故障与不可隔离故障这两个方面,如果难以区分,可以全部隔离,待问题解决后再开放母线输电。
    4 结束语
    综上所述,首先对当前我国500kV变电运行发生故障的原因进行了阐述,之后分别从常见变压器故障问题解决方式、低压侧开关跳闸解决方式、线路故障的解决方式、母线故障解决方式4个方面,提出了具体化的故障解决方法,希望可以为后续工作的开展奠定基础,提升工作质量。
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