110kV变电站电压互感器常见故障与处理对策

学术论文徐辉 2018-12-28 11:24:10
    发电厂内的变电站是把发电机发出的电能进行升压,之后输送到高压电网中。我国的电力行业产能不断增加,市场需求日益加大,人们对影响供电质量的电网系统的建设要求也越来越高。110kV变电站是电网系统中的关键组成部分,变电站涉及的各项技术和设备也在不断进行优化和升级,以满足变电站能够正常、安全稳定地供电的要求。变电站中的电压互感器是最重要的组成设备,该设备的运行状态决定着110kV变电站运行的质量。以下主要分析了变电站运行中电压互感器的几种常见故障。
    1 110kV变电站运行中电压互感器常见故障分析
    1.1 电磁单元出现故障
    电磁单元是电压互感器的组成设备之一,其本身由中间变压器、补偿电压器、阻尼器等多个部件组成,因此相对敏感和脆弱,其中任意一个部件出现问题都会影响整个单元的功能,进而导致电压互感器出现故障。导致电磁单元出现问题最常见的两个原因是电压互感器的运行环境和电磁单元的质量问题。当运行环境相对潮湿时,电磁单元容易受潮影响绕组阻性,导致设备受损,影响电压互感器的正常运行。电磁单元的质量存在问题,则其容易被损坏,导致电压互感器出现故障。因此在采购电磁单元时要注意其生产水平的高低、运输过程和安装过程的稳定性,保证电磁单元的质量。
    1.2 电容器出现故障
    电容器是“装电的容器”,是由两块金属电极之间夹一层绝缘的电介质组成的。110kV变电站由于电容器故障无法正常运行,多半是因为实际环境中分压电容未达到电压负载的标准值(20kV),总电压持续上升。电容器出现故障主要有以下几个原因:(1)电容器油封不当。当电容器油封出现渗油的状况时,电容器内部温度急剧升高,损坏内部构件导致电压互感器故障。当电容器油封受潮时,电压互感器的介质和电压出现干扰,电容器的装电容量下降,即分压电容不达标,进而影响设备正常运行;(2)电容器连接点受损。电容器一次绕组末端要科学合理地设置连接点,并防止连接点损坏,否则会导致电容器产生放电和悬浮电压现象,引发严重的安全事故。
    1.3 绝缘单元出现故障
    上文已介绍电磁单元和电容器,绝缘单元是电磁单元和电容器之间的保护装置。电压互感器正常运行过程中需要电磁单元和电容器承受极大的电压,为防止电压过大损坏互感器,在两种设备之间安装绝缘保护装置则是必要的工作。绝缘单元安装完毕后要定期对设备进行检修和维护,电磁单元和电容器之间的高强度电压很容易导致绝缘单元损坏,绝缘单元的老化也会引发故障,因此工作人员必须提高警惕。
    2 110kV变电站电压互感器出现故障的原因分析
    2.1 设备质量存在问题
    设备质量是建设变电站首要关心的问题,110kV变电站由多个电压互感器组成,而电压互感器由多个设备单元组成,每个设备单元包括多个组件,其中某个组件出现质量不合格的情况,都会引发一系列的设备单元故障,最终导致变电站无法正常运行。
    2.2 电压互感器引线破损
    引线在电压互感器运行中的作用是传输电压和电流。如果引线损坏,电压互感器内部的电压会出现持续上升的现象,导致电压失衡,无法正常运行。引线损坏的多数原因是受变电站运行环境的影响,一些人为因素和自然因素导致其损坏。
    2.3 避雷措施不当
    任何建筑物都必须安装避雷设备,变电站作为供电设备,避雷器是必不可少的安装设备。而在110kV变电站的避雷设施的实际安装中几乎无法达到预期计划的避雷效果,有些区域甚至出现避雷设备被击穿,造成变压互感器损坏。变电站电压互感器的相关技术人员需要对避雷措施进行进一步的研究,制定出更加科学合理的设备避雷措施,保护变压互感器的安全。
    2.4 防潮、散热维护不足
    受自然因素的影响,110kV变电站运行的环境可能比较潮湿,为保证变电站的正常运行必须做好电压互感器中各种元件设备的防潮工作,即使运行环境相对干燥,也要对设备元件进行定期检修、做好防潮的预防工作。另外,电压互感器一般运行的时间相对较长,容易造成内部元件(电磁元件、油箱等)温度持续升高,若散热不及时会导致元件受损,若散热效果差则会影响电压互感器的工作效率,因此工作人员也要在元件散热技术方面进行进一步的研究。
    3 电压互感器故障应对措施
    3.1 优化设计
    电压互感器组成单元较多,结构相对复杂,其中某一元件的损坏都可能会直接导致设备无法正常运转。因此技术人员在对电压互感器进行设计时,必须重视实际的应用需求,考虑后期检修和维护人员的施工技术,科学合理地对互感器进行设计,降低设备故障检测的难度。另外,设计人员要与供电企业进行有效沟通,了解供电需求,保证电压互感器的设计能够长期、高效地完成输电工作。
    3.2 使用科学的检测方式
    110kV变电站运行的环境相对复杂,电压互感器发生的故障基本在设备内部,为了精准有效地找出故障原因,需要采用經验检测和仪器检测相结合的方法对实际状况进行检修。当电压互感器出现故障时,工作人员首先要结合以往的工作经验排除干扰因素,使用初级检测设备进行多人基本检测,随后确定大体故障位置后使用仪器进行深度精准检测。检测设备中最常见的仪器是红外热成像仪,应用红外成像的原理,通过对互感器外部摄影以反映设备内部状况,详细了解设备内部受损的元件和位置。红外成像仪操作简单,检测的结果准确性高、效率快,是目前设备故障检测最受青睐的仪器之一。
    3.3 加强细节管理和维护检修
    电压互感器由多个独立的设备单元组成,这些设备单元相互作用成为一个整体来完成高效、稳定的输电工作,每个微小的设备元件都会影响整体的设备运行,因此为提高设备组成员间的有效性,安装和设计人员必须重视电压互感器生产厂家对设备元件的生产工作,按照国家标准和设计要求生产每一个元件,保证元件的最高质量。其次,考虑到110kV变电站运行环境的复杂性,必须对电压互感器制定科学合理地检测维修计划,无论设备是否出现故障,都要定期对设备的必要元件进行检修,及时更换老化的引线、绝缘单元等。
    结语
    综上所述,110kV变电站运行中或多或少会出现一些故障,电压互感器是其中最为常见的故障之一,设计和施工人员要详细了解电压互感器出现故障的原因,比如电磁元件、电容器的质量问题;提前制定合理的预防措施,及时发现设备故障的征兆;对已经发生的故障除了完成检修外,要不断进行反思,不断优化和创新相关技术,为110kV变电站安全稳定运行提供保障。
二维码.jpg
上一篇ZYJ-7液压转辙机常见故障分析与处.. 下一篇35kV变电站运行常见问题和预防对策
[责任编辑:花间一壶酒]