李红1 姜风水2
(1.山东省胜利油田电力管理总公司 山东 东营 257000；2.国网山东省电力公司东营供电公司 山东 东营 257000)
摘 要:变电站是电能传输线路中的枢纽，是电网中的重要组成部分。变电站在运行过程中由于各种原因会出现很多故障，会影响正常供电，严重的会造成重大的安全事故。本文介绍了变电站运行过程中常见的故障，分析了故障发生的原因，并给出了应对故障的预防及处理措施，对于维护变电站的正常运行具有非常重要的意义。
关键词:变电站运行；故障原因；防治对策
一、变电站运行过程中常见故障及成因
1.1 变电站线路故障
变电站的线路故障是由于电流没有按照正常的线路进行流通，导致线路发生停止工作的情况。线路故障主要有短路故障、开路故障以及接地故障。短路故障主要是由于同一线路中的两端的被一根导线直接链接而引起的故障。开路故障主要是线路中在某个节点由于异常情况导致断开链接而产生的故障。接地故障主要是由于线路内存在不正常接地情况，导致电流通过地表，直接造成电能损失。变电站线路故障很大程度上是由自然因素导致的，譬如雷电、冰雪天气等。土壤电阻值大，容易被雷击，造成线路的反击跳闸。冰雪天气，线路上容易覆盖冰雪，造成超负荷。
1.2 电压互感器故障
电压互感器既有转换电压的作用，是变电站的关键部分。产品质量不好，其绝缘、铁心叠片和绕制技术不过关，可能导致电压互感器发热量大，绝缘层在高温环境加速老化，出现击穿。另外，一侧绕组发生匝间短路，会使得电流迅速增大，铁磁在短时间内饱和从而导致铁磁谐振过电压，使得绝缘层被击穿。高压电压互感器二次负荷偏重，一、二次的电流比较大，二次侧负载电流的总和超过其额定值，从而使得PT内部绕组的发热量增大，特别是其电压高于PT的额定电压时，PT内部的发热量会更大，发热情况更为严重。再者，一次测电压在运行时比较容易发生倾斜，若某相出现高电压，则该相会更容易发生热膨胀现象，导致爆裂、熔断器被熔断或者烧毁。电压互感器发生故障会给变电站造成巨大的损失，还会威胁到变电站周边人们的生命安全，应该引起足够的重视。
1.3 断路器故障
断路器的故障主要表现为合闸失灵和跳闸失灵。断路器合闸失灵属于比较常见的事故，主要原因有远方或者就地控制开关和操作方式不对应；合闸电源开关接触不良处于分闸状态，导致整个合闸电源回路不通；控制电源开关接触不良处于分闸状态，导致整个控制电源回路不通；合闸线圈损坏；断路器内部卡滞或者弹簧机储能不到位。断路器跳闸失灵发生时，会出现越级跳闸现象，使得事故造成的影响更大，甚至可能使得整个电网系统崩溃。
1.4 直流系统接地故障
变电站直流系统是变电站安全运行过程中十分重要的电源系统，电力系统的控制回路、信号回路、继电保护、自动装置及事照明等提供稳定可靠的不间断电源，它还可以为断路器的分、合闸提供操作电源。由于直流电源在二次系统所处的重要地位，直流系统自身的可靠性及安全性直接影响着整个变电站的安全运行，尽管直流电源十分稳定可靠，但实际应用中，由于电力系统应用直流电源的特殊性，特别是控制回路和保护回路的应用，使直流系统的故障成为电力系统更大故障的事故隐患，即直流系统接地故障危害。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆发电厂、变电站直流系统所接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会由于环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的老化，设备本身的问题等影响，会发生直流系统接地。
二、故障预防及应对措施
2.1 线路故障的预防及处理
针对引发线路故障的不同原因，作出相应的防范措施。如果线路故障是由于雷击导致的，则需要对故障现场进行仔细勘察，详细记录雷击地点，故障发生处的痕迹等等，进行综合的分析，找到故障发生的规律，从而根据收集到的信息以及综合分析的结果制定一个完善的防雷击系统，增强线路系统的抗雷击的能力。在日常维护过程中要加强巡查工作，在进行新的线路设计时，要充分考虑雷击问题，尽量避开，综合考虑后不能避开的要做好防雷击的预防性措施，尽量保证线路不被雷击。如果线路故障是由于覆盖了冰雪导致的，可以通过电流加热融冰，也可以通过机械法来除去覆盖的冰雪，或者这两种方法相结合，提高融冰效率。如果线路故障是由于周围环境导致的，则在线路设计时加以考虑，尽量避开工程项目较多的地方。若线路已经投入使用，应该缩短检查周期，加大检查力度，便于及时发现可能存在的威胁，提前做好协调工作。
2.2 电压互感器的预防及处理
一般情况下，一到两年内要对电压互感器进行预防性检验，检测其是否满足要求。要清理电压互感器，防止电压互感器出现二次短路等情况。在变电站平常运行期间，要经常对电压互感器进行检测，尽可能的增加检测次数。若发现内部出现了异常情况，如有异常气味、异常的声音等，应该立刻让其停止工作，然后对其进行仔细检查，找出故障的原因并进行及时的维修处理。如果电压互感器出现一次侧绝缘损伤的情况，千万不能仅仅只用隔离开关做切断处理，必须要用断路器开关进行切断处理，保证切断电路过程中操作的安全，减少作业过程中安全事故的发生。
2.3 断路器的预防及处理
对于合闸失灵的预防，要经常检查合闸电源以及控制电源，检查直流是否正常，指示灯是否正常，还有弹簧的储能情况。合闸失灵后，若断路器没合上，应该立刻使控制电源断开，以防止合闸线圈被损坏。查明故障原因后，要及时采取有效维修措施进行抢修，抢修完成后进行合闸送电。对于不能解决的故障要及时上报，由上级部门进行协调处理。
对于跳闸失灵的处理，如果事故发生时开关拒跳，应该将拒跳开关隔离，先恢复其他的设备运行，恢复供电，再仔细查明处理拒跳的原因。拒跳一般从这几方面来判断，如有无保护动作信号、开关位置的指示情况以及手动分闸时的情况等。无保护动作信号的情况，若断路器电动断开前的开关指示灯指示正常，电动分闸能正常使用，则是保护拒动。有保护动作信号的情况，若断路器位置指示灯指示正常，能电动分闸，可能是出口回路的问题；不能电动分闸，则可能是机构故障。若指示灯不亮，也不能电动分闸，就可能是控制保险熔断或者可能是控制回路断线。如果在运行过程中出现二次回路问题，能自行处理的应立即予以处理，能处理的上报上级，按上级的指示进行处理。
2.4 直流接地的查找
对于定期巡检直流系统的对地绝缘，不一定故障出现时再去查找排除。还可利用精度较高的查找装置定期对各个直流回路进行检查，记下绝缘较差的直流回路，待气候渐湿时，再重点监测。发生直流接地时按序查找，先查找信号回路、事故照明回路，再查找操作回路、控制回路、保护回路。接地发省时先重点检测绝缘情况较差的回路。对环路供电的直流系统应先断开环路开关，如果客观上已断不开的环路，应对检测到的接地故障回路的接地精度仔细分类，找出接地更严重的回路，继续查找。选用高精度的查找装置，对接地告警比较严重的，大部分情况都并非一点接地，应用精度较高的检测装置区分不同故障程度的回路，从接地故障严重的回路的入手。
结语
对于在变电站工作的技术人员而言，遇见故障是很正常的。在日常工作中，要按照计划安排，加强个人的责任感，认真细致地做好设备的检查工作，操作规范，遇到故障要及时进行处理，不能自行处理的要及时上报，根据上级指示进行处理。对于变电站的管理者，要完善规章制度，加强技术人员的业务培训，增强其高效处理故障的能力，以保障正常供电。
参考文献
[1]刘明辉.变电站运行过程中常见故障及预防措施[J].科技创新导报，2013.
[2]贾烨.变电站事故应急处理原则的探讨[J].内蒙古科技与经济，2012.
作者简介
李红(1974.10.22)，女，学历：哈尔滨工业大学电力系统及自动化，研究方向：变电运行。
姜风水(1973.9.11)，男，学历：大连理工大学电力系统及自动化研究方向：电网调度。
论文作者:李红1,姜风水2
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/14
标签：故障论文; 回路论文; 变电站论文; 电压互感器论文; 线路论文; 断路器论文; 情况论文; 《电力设备》2016年1期供稿论文;