摘要：变电站中最核心的设备为变压器，同时还具备大量的线缆、控制设备、绝缘子设备，由于变电站通常为露天运行，在自然环境的作用下容易出现运行故障。在变电站的运行中，需要根据故障的引发原因，制定相应的故障防治策略，提高整个设备的运行稳定性及对电网的控制质量。
关键词：变电站；设备运行故障；故障防治
引言
电力工业随着社会经济的发展产能不断增加，对电力系统供电安全性、稳定性的要求也不断提高。变电站是在电力网中重要的电力设施是各线路的连接点，变电站在接受电能并将其分配的同时，还能用于电压的改变与交换，并对电流的方向进行控制。
1变电站功能概述
由于电力市场的需求日益增加，使人们对变电站运行的稳定性需求不断提高，变电站由多种设备组装而成，用来实现对电压的调整及变换和对电力流向的控制。变电站分类方式很多，以电力潮流分布作为分类标准，可以分为降压变电站、升压变电站和分配变电作用站。降压变电站的作用是将电压降低后进行分配，电网上传送来的高压电经过主变压器实现降压后传输至分配站。升压变电站的是将电压进行提高后送至电力网进行传送，发电厂产生的电经过主变压器实现提升再经电气主接线系统输出到电网中。转换变电站通常是与降压变电站结合使用，将降压后的电能分配到指定的线路。
2变电站设备运行常见故障
2.1变压器故障
变压器作为变电站中最精密的设备，很多因素会导致变压器的运行稳定性下降，严重时会导致变压器无法运行，导致整个变电站中的设备无法稳定工作。变压器系统的常见故障首先为变压器温度不正常升高，导致变压器的铜损与铁损提高，输出点的功率与设计参数不同，降低了供配电效率。在变压器中，含有散热油，当这类油料的品质下降时，散热效率会大幅下降，导致变压器中的散热均匀性较差，当这种现象长期存在时，会导致变压器无法运行。其次为变压器的断路和短路问题，这类故障会导致变压器被烧坏，严重时会导致整个变电站无法运行。故障成因为线路在运行中被外界环境腐蚀，常见的腐蚀性因素为水分，意味着变压器系统中的空气干燥设施损坏。最后为变压器的综合性故障，包括变压器渗漏、外接线短路和断路等，对于这类问题，引发因素很多，通常意味着需要完成对变压器的全面拆卸和检查，才能够发现故障引发原因。
2.2线路故障
变电站中含有大量线路，运行中会由于一些原因出现故障。常见故障包括线路短路、线路断路等，同时一些辅助设施也会在一定环境下出现故障。针对线路的短路故障来说，常见引发因素为自然环境侵蚀，尤其是对于接地短路故障来说，在自然条件的作用下，变电站中线缆的绝缘层失效，当空气的绝缘性下降时，线缆中的电压会击穿线路的绝缘层和空气，出现短路故障。对于线路中的断路故障来说，通常情况下发生几率低于短路故障。断路故障的常见引发原因为线缆自身质量问题，当线缆的直径均匀性不足，或者线芯的紧密度较低时，该区域的温度持续升高，会熔断线路。另外在大风等恶劣天气作用下，悬挂性线缆的受力增加，容易导致线缆内部的线缆芯断裂。
2.3监测系统故障
在变电站运行中，会设置多种监控设备来提高变电站的运行安全性，常用设备有两种，其中一种为针对线路、变压器和配电箱柜等设施的传感器，能够将设备的信号转变为电信号，将获取的信息提交到信号分析和控制系统中，通过对相关数据的比较，分析被测对象是否存在问题。由于这类传感器长期运行，在自然环境的作用下，传感器的故障发生几率大幅提高，出现这种现象时，数据分析系统无法获得相关数据，无法及时找到变电站的运行隐患。对于数据分析中枢系统来说，通常不会发生损坏问题，但是从最终的作用效果来看，通信系统内的故障较多，包括通信线缆断裂、通信设备损坏及电磁干扰等问题。
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3变电站设备运行常见故障的防治方法
3.1定期维护策略
首先，在日常维护方面。应每日进行一次巡检，记录设备运行情况；建立工作日志，详细记录设备运维情况；制定日常维护工作制度，保证日常维护的顺利开展。其次，在定期维护方面。定期进行设备的维护测试、预防性试验；每年进行一次交直流熔断器、电缆沟等的检查；每季度进行一次机构箱、端子箱等设备的检查、清理；每月进行一次设备检修的核对；每月进行一次设备结构方面的检查，如接地线、安全工具、仪器仪表等；每次恶劣天气后，要进行线路、设备的检查、维护；每周一次进行直流系统蓄电池的检测。最后，在不定期维护方面，需做好防汛设施的检查；每次停电设备的预试、检修。同时，还应成立应急小组、制定应急预案，一定发生紧急事故，则立刻启动应急预案，尽可能保证变电站的正常。
3.2新型设备替换
在电力系统中，已经开发出了大量的新型设备，并取得了很好的应用效果，在今后变电站的运行和发展中，需要重视对这类新型设备的应用。在设备替换中，要完全按照设备的相关要求完成安装，例如，对于新型变压器免维护呼吸器来说，我国当前对该项技术的研发处于国际领先地位。在安装中，需要将呼吸器的出气孔与变压器的进气口有效对接，同时为了防止出现漏气问题，在这两个接口中需要设置橡胶垫圈，提高变压器和呼吸器之间的气密性。另外由于新的呼吸中设置了加热装置、自动控制系统、称重装置、内循环系统等内容，导致整个设备的重量和结构复杂度提高，所以在设备的吊装中，需要保证吊装速度的稳定性，防止由于加减速运动破坏了该设备的内部结构。另外，还需要分析对这类新型设备的替换必要性，可以通过建成模型、描述模型的方法，完成具体的分析工作。例如，对于线缆短路问题来说，建模中需要分析该故障的引发因素，包括线缆自身质量、当地空气温度、空气湿度、风力情况及绝缘子类型等，完成故障因素分析后，应用专家评测法，完成对这类因素的评分工作，建成影响因素的权重分析，最终发现绝缘子类型的权重较高，该变电站通过对当前该设备的检查，发现陶瓷绝缘子的应用数量占绝缘子总量80%以上，所以需要立即落实绝缘子替换工作。
3.3提升操作人员的综合素质和业务能力
在变电站运行过程中，人为因素是影响正常运转的关键内容之一。变电站操作人员的综合素质和业务能力直接关系到变电站的安全正常运转。因此，相关单位要加强对操作人员综合素质和业务能力的培训工作，不断提高操作人员的综合素质，定期开展业务能力培训和安全教育培训，使得每位操作人员都能够全面了解自己负责的设备运转情况、基本原理和常见问题，并且制定应急预案进行演练，提升操作人员的应变处理能力，提升对设备的检查和维护水平。
3.4网络系统建设
在变电站各类设备运行中，出现故障时运行参数会发生变化，为了能够实现对各类设备运行状态的精确检测，可以通过建成检测网络的方式达成这一目的。检测网络设计中，首先需要完成对各类传感器的选型工作，要根据线路发挥的功能选择正确的传感器，例如对于配电箱柜来说，选用的传感器包括温度传感器、烟雾传感器及核心设备的运行参数传感器；对于变压器的配电端，应用传感器为电压传感器，这类传感器将信号传回到数据分析系统。其次为通信系统的建设，考虑到变电站中的电磁干扰效果较为明显，所以可以应用光纤通信技术完成通信，防止电磁干扰对通信系统带来的负面影响。最后为控制系统的构建，控制系统可发挥两项功能，其一为对系统中各类参数的比较和分析，当发现测量的参数与设定的标准值差距过大时，可确定相关线路出现故障，一方面该系统通过对相关开关运行状态的控制，隔离故障电路，另一方面在控制系统中显示故障信息，及时发出警报。
结束语
变电站在电力系统运行过程中占据着重要的地位，关系到局部区域电网的安全顺利输电。因此，加强对变电站的管理工作十分重要。要针对变电站中的故障原因进行分析，并且结合实际技术问题，加强对人员的培训和管理工作，从而保障变电站的正常运转。
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论文作者:李洪,李文泉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/10/9
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