500kV变电站变电运行故障处理分析

500kV变电站变电运行故障处理分析

刘超 邓志宇

锡林郭勒超高压供电局 内蒙古锡林郭勒盟 026000

摘要：变电站是电力系统的重要组成部分，起着关键作用，工作量大。有些错误是不可避免的。尤其是500千伏变电站，故障概率更高。常见故障有开关操作、变压器等。这些失败有很多原因，包括常见的和不常见的。电力系统技术人员有必要仔细检查和分析，找出故障的症结所在。对500千伏变电站运行中的故障进行了深入分析，并提出了建设性的处理措施。

关键词：500 kV；变电运行；故障排查；故障解决；

随着我国社会发展水平的提高，各行业工作的开展以及人们日常生活的进行都需要更大量的电能供应，同时我国的用电户数量也在不断增加。现在我国的变电站的容量越来越高，500 kV级变电站也开始得到普及，其电能供给的稳定可靠性可以直接给人们的日常用电带来影响，但是在整个变电站的长期运行过程中难免会出现运行安全问题，如果无法在短时间内将这些问题解决，必然会影响到电网运行的可靠性。为了避免这些问题的出现，需要我们结合当前的安全问题进行分析，之后总结一些可行的对策。

一、变电运行过程中的常见问题分析

1.母线系统故障。现在我国变电站当中所应用的母线多为矩形及圆形截面的导线来进行绞连，用于将电能传送到各个部位上。如果母线出现了故障，就会出现断电问题，无法完成供电，其所辖片区内就会大范围断电。但是从实际情况来看，母线故障出现并不多，多为母线之上的其他电气设备出现问题。如果枢纽母线出现故障，整个供电系统会因此停转，大多为单相接地故障，而多相接地故障则并不常见。

2.电力输电线故障。输电线故障的出现较多，在整个变电运行当中都占有较大的比例。在输电线路出现故障之后，如何应用现有的技术手段来迅速定位故障地点、判断故障类型就显得尤为重要。现在来看较为常见的几种故障类型主要有绝缘子故障、架空输电线路断裂、外力作用以及环境作用的破坏等。现在我国输电线路越来越长，在很多偏远地区由于检修难度大，因此该问题也是一个常见的运行故障。

3.变压器设备的故障。在整个变电站当中，电力变压器设备是整个设备的枢纽，因此一旦出现故障，必然会给整个变电站的运行带来不利影响，现在随着技术的成熟，变压器也已经较少出现故障，但是如果出现短路故障，则也会给整个变电站的平稳运行带来影响，在严重时甚至会直接导致整个供电系统无法运行。从故障的类型上来看，变压器的故障可以分为2个类型，分别是内部故障以及外部故障，在内部故障上包括了绕组故障、分接开关故障等，这些内部故障多发生于变压器油箱内部；而外部的故障大多发生于变压器的油箱套管上以及引线上，多表现为铁芯故障的形式。在绕组故障当中最为常见的故障类型是设备长期高负荷状态运行，并且整体散热条件不足，加上设备应用时间已经很长，因此变压器的绝缘会由于老化而脆裂，而出现短路问题。与此同时，油温会异常升高，电流增大，并且出现冒泡声音，导致瓦斯保护误动作；而绕组相间短路问题的出现大多是由于其中有杂物落入，而导致绕组内部的温度过高，从而导致绝缘老化；绕组出现断线问题导致故障，套管之上的端帽封闭松动，因此进水，绝缘受潮，也可能由于变压器上缺油，因此油箱内部的线材被直接暴露在空气当中。对于分接开关来说，其主要的类型为变压器表现为分接头放电；铁芯故障也较为常见，其由于铁芯和螺杆接触环节上的绝缘损坏，从而导致铁芯烧毁。

二、500 kV并联电抗器故障判断标准

在现代的电力系统中，500 kV并联电抗器的功能是不可小觑的。这个并联电抗器，不仅可以吸收容性的无功功率，更能有效限制操作过电压和工频过电压的无限升高。因此，对并联电抗器进行防护是保护电网安全运行的关键环节。当系统中显示零序故障分量的时候，就说明了500 kV并联电抗器发生了某些故障，至于说是哪个类型的故障，就要根据零序分量所显示的位置来判定，主要有两种情况：（1）首先提取电抗器的中性或者高端的数据，同时规定了零序电流的具体方向，如果零序电流低于零序电压值90°，就说明故障的类型是匝间短路故障；（2）按照前面的规定，如果零序电流高于零序电压的90°的时候，说明发生了接地故障。由此可见，故障的判断标准是离不开零序电流和零序电压的相位关系。另外，如果500 kV并联电抗器的一匝发生了短路故障，其表现形式是产生不平衡电流，而且这种电流是三相的，如果没有零序电压的介入，为了提升敏感性就必须导入补偿电压。如果此刻的零序电压和补偿电压相同的，就说明发生了一匝短路故障。而一旦发生了接地故障，零序电压和补偿电压的方向就会相反。因此，利用零序电压和补偿电压的相位关系，就完全可以对500 kV并联电抗器单匝短路故障进行精准的判断。

三、500 kV变电站运行故障处理详细措施分析

1.优化变压器运行的质量。（1）必须严格控制油温，才能保证设备的安全运行，如果油温急剧升高，就会对绕组的绝缘层造成很大的损害，完全失去绝缘的功效。变压器各项保护措施主要在于要依据变压器本身在各方面的运行情况对温度实施严格控制。反过来，油温变化也是判断变压器故障的依据之一。（2）要对变压器的油质进行严格检测，判断是不是符合运行的标准要求。如果是微黄透明的颜色就说明运行相对正常。倘若变压器出现异常的情况，就要检查判断是不是油质变化造成的，最好的手段是借助数据监控装置对油气进行检查，这个装置可以准确无误地检测油的质量是不是合乎标准。另外通过油的位置判断故障发生也是必不可少的手段。但只能作为参考的指标，不是绝对的判断标准。如果油的位置发生上下波动，就可以预测是不是冷却装置或者容纳油的容器发生了事故。然后让技术人员找出原因，能进行维修的就要维修，故障很大的也要及时更换，同时修理好的装置还要把油放在标准的位置。③在变压器正常运行的时候必须要经常听其运行的声音。正常地运转声音是具有频率高、分贝小有规律的响动，如果发生这些和谐音以外的声响，就说明出现了故障或者是有些配件需要更新换代了。

2.减少谐波造成的影响。所谓的谐波是变电站在转换电能的过程中产生能量。谐波是不能被利用的，因为它不符合电能转换的标准的，而且对电能的转化还会有负面的作用，甚至会引发变电站工作的停止。由此，操作人员必须对谐波进行检测观察，让其产生的数量变小，把对电能转换的副作用降到最低。具体措施可以从三方面进行：（1）不同的电气设备对谐波的拒绝能力是有差异的，所以技术人员要做分门别类做敏感性实验，对没有抵抗能力的电力设备必须远离谐波的干扰源，甚至也可以进行有效的隔离，例如采用隔离式变压器。（2）受到谐波影响的还有很多非线性的电气设备，为了减少干扰，必须采取相对应的措施。（3）实践证明，电力系统的应用程度对谐波有影响，需要技术人员认真研究分析，找出对其影响的规律，把谐波的影响力管控在最小的范围。

3.加强变电设备维护检修。变电设备要想长期保持良好的工作状态，定期维护检修是最关键的措施，特别是对故障频发的一些部件要经常检查。另外，要严格控制电气设备的检修产出比和投入的比例，将其控制在一个规定的区间里，同时，维护人员要对变电站里的所有设备了如指掌，把一些故障消灭在源头，还要制定应急的事故处理的预案，保障电力系统安全高效运行。

参考文献：

[1]杜晓丽.500 kV变电站变电运行中的故障分析与处理研究.2020.

[2]赵旭升.500 kV变电站变电运行故障及其解决对策分析.2019.