关键词：220kV变电站；电网系统；运行故障；对策措施
一、常见故障的解决对策
1.1电容器故障
首先，要加强电容器设备的巡检和日常检修，对异常状态的电容器进行及时的维修以及更换，要求企业能够安排专人负责，制定周期性的巡检计划，熟悉电容器的运行状态，用经验和检测工具来判断电容器及零部件的损坏位置，并及时的组织维修人员进行调试。在电容器安装之前，要求相关工作人员能够按照严格的规范对设备参数进行设置，从而符合220kV变电站电气运行的需要。此外，针对电容器外观喷油、漏油等问题，一定要加强重点项目检查，要保证电容器的运行环境的稳定性，这也是防止电容器故障的重要途径。
1.2继电保护故障
应用计算机自检和控制能力是近几年220kV变电站继电保护故障排除的重要手段。由于计算机具有高度的监控能力，能对继电保护装置的元件进行监控，从而加快故障排除的速度，从根本上减少了220kV变电站继电保护故障造成的损失。同时利用计算机强大的数据储存能力，对继电保护某一时段的数据进行对照分析，也能迅速找到事故发生的成因，并及时对故障加以排除。
短接法和替换法是目前检修故障的常用方法。短接法是通过缩短故障线路的连接，在保证220kV变电站供电设备的正常运行的基础上，对故障加以排除；但短接法也具有一定的局限性，如果电磁锁出现故障，采用短接法进行故障排除工作，则会威胁220kV变电站整个电力系统的安全性。所以使用短接法前，要确定是否回路开放有问题。替换法是利用对可疑元件进行更换，从而判断故障成因的一种故障排除的有效途径，由于220kV变电站的电力设备类型较为繁杂，结构较为精密。这对相关技术人员的工作量提出了较高的要求。替换法一般用于缩小故障范围，从而利用抽样法来较为快速的找到故障元件，并进行更换。目前，220kV变电站相继进行继电保护更新改造项目，管理及保护装置的定期检验被列为继电保护工作的重点，并应该对设备到货、开箱验收、安装调试、交接验收等各阶段做出明确的规定，保证施工从头到尾实施监控和考核。
1.3变压器故障
加强主变压器状态的检测，以及在线检测技术的应用。当漏油时，应用色谱试验及分析，比较故障后油样色谱分析结果，发现油中氢、乙炔、总烃等故障特征气体的含量；当出现短路冲击时，对主变压器要进行前后绕组直流电阻和绝缘电阻的测量，对数据进行分析，判断故障性质；当变压器系统运行方式、短路容量、继电保护等未超出该变压器所能承受的运行工况，但出现故障，则要检查变压器制造工艺问题，包括绝缘件含水量与收缩量超差、各线圈间的距离和紧固程度以及抗短路的机械强度等。有效防止变压器故障产生，是日常巡查、观察、检修的重点，要求相关工作人员能够针对变电站主变压器的实际情况，进行故障成因的分析，并且提出解决的有效措施。
二、常见故障及成因
2.1电容器
220kV变电站中电容器是一种容纳电荷的元件，一般由35kV高压并联电容器组组成，其主要作用是通过电容补偿实现了电网无功功率补偿，从而提高电网功率因数。功率因数的提高对系统的效率、稳定性及供电质量等多方面会产生影响，因此高压并联电容器组在电力系统中有着非常重要的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电容器的故障类型主要有膨胀变形、漏油、温度异常、套管破裂乃至爆炸等，故障带来的风险很大，不仅会影响220kV变电站的运行状态，还可能会产生越级跳闸，影响电网系统运行。电容器出现的故障及原因，一是电容器被击穿，击穿电容的电压一般大大超过了额定电压，这是由于电网电压不稳定造成的；或者电容器品质不好，内部介质将击穿，造成这一故障是电容器本身的质量问题，采购质量好、额定电压值高的电容器，按照220kV变电站电气运行规则采购。二是电容器膨胀变形，这是内部纸与油未经真空干燥处理，直接应用于电容器中，由此可导致电容器内部出现局部放电的现象，造成电容器因内部温度过高而烧毁，影响220kV变电站的正常运行。
2.2变压器
变压器是变电站电力系统的核心部分，在变电站承载着输变电、调节电压等工作。变压器类型很多，三相隔离型和油浸式两种。220kV变电站中的变压器内部常见故障，包括：一是相间短路，包括箱体内部的相间短路，以及引出线的相间短路，这种短路具有强大的破坏性，在日常检修时需要对运行温度和引出线绝缘体进行认真检查与维修；二是铁芯局部发热或烧损，这主要是由于变压器制造水平不高，在磁场变化下引起发热，导致绕组绝缘力下降，继而引发烧损短路，发生故障；三是油面下降，由于变压器漏油导致油面降低，使绕组过热和绝缘水平降低，给变压器安全运行带来风险；四是主线路接线处容易出现涡流高温的位置，如线路重叠处，这些地方线路较为复杂，且容易引起线路的连锁效应，导致变电站总线路发生故障，造成不可挽回的损失。变压器不正常运行指的是外部变化造成损害的故障，包括：过负荷、过电流、零序过流，以及通风设备、冷却器故障等。变压器线路电流是需要控制在合适范围内，温度过高也会引起220kV变电站内部短路甚至断路的现象，一旦线路中的电流过大，会让变电站的电力设备短时间内升温，从而影响绝缘体的正常使用，最终导致绝缘层被破坏、出现短路故障。
2.3继电保护
220kV继电保护包括很多因素，如电网相间短路的电流、电压保护；电网相间短路的方向性电流、电压保护；电网的接地保护；线路纵联保护；母线保护和重合闸保护等。继电保护对于高压电力设备及元件来说，具有不可替代的作用。继电保护系统是一个由继电保护装置和相关二次回路构成的统一整体，其中二次回路是由若干继电器、电器元件和连接不同电器设备的导线及电缆所组成。其主要特点是点多、面广、运行环境差、无自检、缺乏在线检测。但是由于有继电保护存在，就能够快速发现220kV变电站电气设备的问题，可以说继电保护是电力系统运行连续性的保障。继电保护通常会受到定值故障、高频收发信号机、插件绝缘能力等方面的影响。（1）定值故障主要有继电保护主系统的自动控制反馈引起的，一旦220kV变电站计算机监控电力系统的运行数据出现问题，会引起连锁反应，或导致电力系统的运行状态出现安培值快速增加的现象，这不仅影响220kV变电站电网的电流速度，还有可能导致电力系统电流的短路。（2）220kV变电站的许多设备抗干扰能力较弱，因此抗外界信号干扰是220kV（频率是50Hz）变电站继电保护的重要举措。当运行的电网系统受周边通信设备严重干扰，甚至导致设备运行出现问题，就会给继电保护装置造成一定的负担。（3）插件绝缘是220kV变电站继电保护中常见的一种故障，引发故障原因是焊点之间发生电流效应、布线方式有差错或静电作用等；同时电力设备工作时间过长会给线路造成严重的负担，插件绝缘发生问题会给220kV变电站的日常供电造成严重的影响。
结语：
总之，变电站除了有电容器、变压器和继电保护设施外，还可能有电压互感器、电流互感器、线路压变、母线压变、避雷器、开关、闸刀、监控装置等电气设备。对最常见故障要快速诊断，并进行快速修复，以保证电网安全运行。本文供同行参考。
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[3]姚文昊.抚州500kV变电站综合自动化系统典型动作分析与无人值班模式下的优化[D].南昌:南昌大学,2017.
论文作者:毕永男
论文发表刊物:《中国电业》2019年11期
论文发表时间:2019/12/2
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