摘要：电力系统运行中变电站电气设备发挥着重要作用，作为电力能源输送的主要载体，电气设备一旦存在故障问题就有可能影响变电系统的安全运行。鉴于此文章对变电站电气设备故障分析方法和措施展开探讨。
关键词：变电站；电气设备；设备故障；故障分析
引言
电气设备在运行中产生故障是不可避免的,如何根据现象查找并排除电气设备故障是运维人员应该解决的问题。在实际工作中会遇见不同的电气设备故障,排除故障的方法及方式只能根据故障的具体情况而定。能迅速准确地查明故障原因,找出故障点并合理正确地排除故障,是变电站运维人员的必备技能,对电气设备安全运行具有重要意义。
1变电站相关概述
顾名思义，变电站就是改变电压的地方。这其中包括了变换电压，分配电能以及控制电力流向等。在把电站发出来的电送往住户的途中，要先把电压调高以减少电能的损失，到达住户附近再降低电压供居民使用，变电站主要用到的设备就是变压器、电线以及开关。变电站用到最多的设备就是变压器，一般使用的有自耦变压器、双绕组变压器和三绕组变压器。电压的高低和绕线的匝数是成正比的。变压器一般实现升压和降压两种功能，为了在不同负荷的情况下，又能保持合理的电压，需要用到电压互感器和电流互感器。电流互感器的二次绕组与负荷不能形成开路，不然它们之间的高电压会造成设备的损坏，并有可能对工作人员的生命安全带来威胁。
2变电站电气设备故障分析
2.1GIS设备故障
故障产生的原因是断路器中的弹簧系统能量缺乏、电能不够、六氟化硫压力下降到一定程度后产生合闸动作出错以及控制回路影响到合闸动作等原因，分闸动作包含控制电路回路故障、电源中断分闸供电。如果断路器接触不良也有可能造成分闸动作无法正常完成。互感器故障中，电流互感器原来在正常情况下，互感器的屏蔽罩在开关的一侧靠近时会与GIS设备中的外侧维持连接，与线路另一边外侧与六氟化硫气体隔绝进而处于绝缘的状态，如此状态下不产生回路。在实际运行时，如果，连接外壳一侧的某段产生松动就有可能造成两侧都处于连接状态，进而形成闭合回路，对互感器的数值产生重大的影响。产生回路之后，二次绕组将会经过感应磁通进而产生反向电流，并且与之前产生的电流相互抵消，而互感器仅仅能感受到设备中的方向电流与一次电流相差的数值，造成变比变化，一般来说变比会增大，出现这种故障主要原因就是互感器的零件误差大，还有一种可能就是安装出现疏漏。
2.2导致设备接头位置发热
第一，在针对设备设计时过于重视成本问题，因此选择价格低但质量不达标的零件进行设备安装，但这种零件本身寿命较短，且在长期使用后没有及时更换，导致设备发热;第二，在针对设备进行安装时未及时对接头部位加以重视和优化，同时安装人员的安装技术存在缺陷，极易导致设备接头部位发热;第三，为保证变电站设备能够正常运转，通常需要由维护人员定期对设备中的各个部位加以维护，但由于部分维护人员自身存在思想意识问题和能力问题，未按照规定时间进行定期维护和检修，同时其整体维护能力有待提升，因此导致接头部位逐渐因老化、故障等问题出现发热现象。
2.3线路的故障分析
电站的线路主要都是用来实现传输电能的功能。先经过变压器升压，在通过断路器进入输电线路。电站的线路一旦出现问题，则整个供电系统都会瘫痪。电站线路出现故障有以下几种：第一，输电线路出现短路或者断路的情况。第二，线路上电位不相符的两个端口短接在了一起，造成短路的情况，电流无法正常流过。第三，线路某一处的异常断开造成断路，电流断流。
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3变电站电气设备故障解决措施
3.1提升对设备的监测力度，确保设备运行稳定性
实时针对变电站设备的运行状况进行监测可有效对发热现象加以预防，我国电力变电站单位通常都以远红外定期测温技术和示温蜡片技术作为其主要温度监测方法，其中远红外定期测温技术主要是接住远红外成像原理，借助远红外线对设备在运行过程中产生的温度色相进行分辨与监测，这种方法检测率较高，但具有成本高的缺点;示温蜡片技术可及时对各个设备连接位置的温度进行测试，该方法主要用于设备中大电流回路情况。
3.2选用科学的方法分析故障
变电站继电保护故障类型较多、原因复杂且影响严重，采用合理有效的方法进行分析和判断，如应用广泛的直观法、替换法及短接法等。其中，直观法适用于开关拒分、拒合等故障的诊断，较为便捷，但需要工作人员专业素质过硬，实践经验丰富，以结合继电保护故障的实际表现确定故障位置和原因。例如，当电气回路合闸接触器正常时，若发现继电器出现黄色或伴有烧焦气味，可判断为内部元件故障。替换法适用于继电保护元件的运行故障，即当保护元件运行异常时，可用正常元件替换故障元件，若故障消除表示属于元件损伤，若故障存在还需要替换其他元件进行检测。短接法适用于故障范围的缩小，尤其适用于电磁故障的处理，即通过短线路与继电保护装置的相连，分析当前部位是否存在故障，若发现故障点可进行针对性处理，若情况正常则需更换短接位置，以期在最短时间内锁定故障点。同时检修更新法和电路拆除法也较为常见，其中检修并更新元件是最基本也是最有效的一种故障处理方法。检修期间及时更换故障元件、老旧元件，将其替换为高品质的新元件，或者基于微机综合保护装置加以整合，使其使用效率在提高的同时还能降低故障风险，保证继电保护功能高效发挥。必要时可采用电路拆除法，就是通过对变电站继电保护故障电路，以一定的顺序逐项解开并联的二次回路，以准确定位故障原因，然后利用小分路对故障进行查找。该方法一般适用于直流接地故障的分析，就是按照负荷重要程度解开直流负荷回路，当切断某一回路故障消除时，此处为故障所在，经确认无误后可予以维修或更换]。
3.3检修互感设备
通常来说，GIS设备中互感器中各个原件产生故障的情况不多，但是这并不是代表互感器一直不会出现故障。当互感器出现故障时，检修人员需要迅速找到故障产生原因，但是由于寻找故障原因难度较大。检修人员在进行维修时，需要以图纸为基础，测定互感器的保护区段，还需要与在线检测装置结合起来。需要根据杂线装置设备来明确故障产生的位置，找到故障原因之后，更换设备，而更换之前的互感器需要检修人员进行严格检修，保障互感器的参数、质量、规格已经处于合格状态时，再进行更换。在进行更换时，检修人员需要需要统计互感器数据信息，以GIS设备的需求为基础来完成更换，主要流程是:首先先将互感器设备接地，以安装说明书与操作手册为基准，进行准确安装。一般来说，通过科学安装以及合格验收的设备不会出现互感器问题，利用高科技检测技术可以保障互感器设备的正常运行。
3.4带电工作
带电作业中，需要综合考虑各类设备的使用要求、使用方法以及天气状况等，具体如下。第一，检查作业设备的绝缘性能，保证检修人员生命安全。第二，如果检修时天气状况已超过最低限度，则应组织选择其他天气施工。第三，检修人员应详细了解安全带、安全帽及屏蔽服等设备的使用方式，并爱惜防护工具，在传递过程中禁止投掷。第四，检修工作中，避免疲劳作业，并安排现场监督管理人员对带电作业加强监督管理。
结语
综上，想要及时预防电力变电站内设备运行可能产生的故障，必须加强对技术人员自身专业能力的提升，并对现有安装设备加以优化，同时加强设备检测与维护手段，达到预防故障的目的，保证设备长期、稳定运行。
参考文献:
[1]贾雪,王晓旭.电气设备故障诊断技术研究综述[J].吉林建筑大学学报,2015,32(6):49-52.
[2]王景,任燕.电气设备故障诊断方法和技术[J].自动化与仪器仪表,2015(5):22-24.
[3]刘继军.电气设备故障诊断方法和技术研究[J].机电工程技术,2017(1):66-67.
论文作者:端木天翔1,李美廷2,胡全义3,赵影4,马小建5
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/28
标签：故障论文; 设备论文; 变电站论文; 互感器论文; 电气设备论文; 回路论文; 元件论文; 《电力设备》2019年第12期论文;