(1.江苏省电力公司检修分公司 215000;2.江苏省电力公司无锡供电公司 214011;
3.南京恩泽能源科技有限公司 211300)
摘要:变电站是现代电力系统的重要组成部分之一,其承担着对电能进行高低压转变的重要职责,检修时也需要格外注意。基于此,本文从状态检修模式下变电站常用检修技术出发,给出状态检修模式下变电站检修的对象、检修技术注意事项,旨在通过分析完善相关理论,更好的指导于后续具体工作的开展。
关键词:状态检修;变电站;检修技术;热故障
前言:现代社会中,用电地点、电力用户非常分散,为求将电能输送到较远的地方,必须把电压升高,变为高压电,到用户附近再按需要把电压降低,这种升降电压的工作主要靠变电站来完成。鉴于变电站自电力工作中的重要性,对其进行检修十分必要。我国通常采用预防性检修和故障检修两种模式,明确检修相关技术和需注意的问题在实际工作中非常重要。
1.变电站与状态检修模式下的变电站检修
1.1变电站简述
随着我国现代化建设的推进,变电站建设的规模、数量、技术均在扩大、提升,其基本作用是进行电能的高低压转变。发电厂生产的电能往往不会直接供应给用电单位和电力用户,在电能进入电能传输线路前,要对电压进行提升,而当其通过高压线路输送至用电地点后,要调低电压,满足一般的电力使用需求,上述工作均需要依靠变电站、变电所进行。变电站的主要设备是开关和变压器。按功能不同,小的变电站也被称为变电所,其一般用于电压等级在110kV以下的降压变电工作,进行其他电压等级“升、降”工作的则属于变电站。
在电力系统中,变电站是变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的核心设施,变电站通过各种级别的变压器将不同电压电网联系起来,构成一个整体。
1.2状态检修模式下的变电站检修
状态检修模式是电力系统中常见的工作模式之一,其是指以先进的设备和诊断技术对目标进行监测、查看,了解其状态信息,判断目标是否存在异常,并根据回馈信息与之设备可能存在的问题、故障,以便在其影响实际工作前进行检修,排除问题和故障。即便设备处于正常状态,也可以根据检修结果安排后续检修计划,进行周期性的预防检修工作。就变电站而言,由于其在电力系统中承担着重要的“升、降”电压职责,工作性能更是需要严格保证。状态检修模式下的变电站检修主要针对变电站核心设备、附属设备、常规指标等全面进行。核心设备包括变压器、隔离开关、断路器等,附属设备包括导线等,上述设备均需要在状态检修模式下进行检修,常规指标也需符合规范,确保变电站的工作性能[1]。
状态检修模式下变电站检修对象和常用检修技术
2.1状态检修模式下变电站检修对象
状态检修模式下变电站检修对象包括核心设备、附属设备以及常规指标三个部分,核心设备则包括压器、隔离开关、断路器;附属设备包括导线、接地线、防雷系统等,常规指标主要指“升、降”电压时,系统工作的各项指标。以变压器为例,变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。按用途可以分为:电力变压器和特殊变压器(电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等)。变压器是变电站的核心设备,其功能是否完善直接决定了变电站的工作质量甚至生产安全。再以导线为例,大部分导线均存在一定的使用寿命,如果其老化严重而没有及时得到更换,很可能造成断路、漏电等事故。常规指标则包括安全性、热故障等等,这些问题可能导致生产事故,或者带来工作问题,也是状态检修模式下变电站检修的主要对象[2]。
2.2状态检修模式下变电站常用检修技术
变电站常用检修技术主要针对检修对象而言,包括系统检修技术、变压器检修技术、隔离开关检修技术、断路器检修技术、接地引下线检修技术等,这些技术又各自涉及到具体应用技术,包括各类设备绝缘分析技术、性能判定技术等。总体而言,变电站常用的检修技术类别多样,均在实际应用中发挥着重要作用。
在此前的调查中,研究人员分析了我国各地变电站事故发生的情况,并进行了统计分析,主要包括事故发生率、发生原因等,具体情况如表1所示。
3.3系统检修注意事项
系统检修是指对变电站的工作环境、流程、各个工作节点进行的检修,比如变电系统、输电系统等。该项检测的主要方式有两个,一是停电模拟,二是工作监测。主要的注意事项则包括各类参数的变化情况、系统设施的性能等。以升压系统参数变化为例,采用停电模拟进行检修时,应至少进行4次,第一次为空载运行,判断系统的基本状况,如果各结构能够正常工作,则记录参数,进行二次模拟。第二次模拟内容为半负载运行,判断在半负载状态下各类参数,并进行记录。第三次模拟为80%负载运行,了解系统在负载达到80%时工作的各类参数,进行记录。最后一次为满负载模拟,了解情况,记录参数,将4次模拟所得参数进行汇总,与常规模式下系统工作的对应参数进行比较,如果参数值变动范围不大于5%-8%,则其性能良好;如果参数值变动范围达到8%-10%,系统可能存在一定问题;如果参数值变动范围达到10%-12%,则应进行检查,系统可能存在较为严重的问题。上述为系统检修技术的注意事项[3]。
3.4变压器检修的注意事项
变压器是变电站的核心设备,对变压器进行检查时,应注意三个问题,一是变压器是否存在工作过热,二是变压器的绝缘性,三是变压器的工作声音。工作过热可能意味着变压器内部存在内阻过大问题,造成线圈发热,绝缘性直接关乎安全生产,工作声音可以作为判断变压器是否正常工作的标准。以工作过热问题为例。通常来说,由于变压器存在一定电阻,当电流流经变压器内部的金属绕组时,金属在电流作用下会渐渐发热,这与计算机、电视机工作时发热原理是相同的。常规情况下,这种发热不会影响变压器的工作性能,也不会带来其他安全隐患,进行检修时,可首先查看变压器外围是否存在漆皮掉落、锈蚀的问题,如果不存在,则建立电力闭路循环系统,接通电源,观测变压器温度,当变压器投入使用至少5-10分钟后,测量变压器温度,20分钟后,再测量一次变压器温度,30分钟后,进行最后一次测量。将三次测量的结果进行比对,并与变压器常规工作温度进行比对,三次测量的温度差不应大于10%,变压器实验温度和常规工作温度的变动幅度也不大于15%,如果存在温度差值过大问题,则需对变压器进行拆卸检查。上述为变压器检修技术的注意事项。
3.5隔离开关检修的注意事项
隔离开关的可能出现的问题包括三个方面,一是接触不良,二是设计问题导致工作过热,三是系统市场,保护结构不作用。以接触不良为例,一般来说,变电站的各类设备都是依靠电力线路实现连接的,为强化为整个系统的控制,则需要加装各类控制结构,包括隔离开关。当隔离开关在安装时采用竖向位置、斜角位置时,可能加大其接触不良的几率,检修时,需注意对这一类问题的处理,尽量采用平行角度安装隔离开关。与此同时,如果各类开关的控制线路暴露于明处,可以轻摇线路,模拟变电站的工作状态,如果开关依然正常工作,则性能优良,如果在轻摇线路时开关出现异常,则表明接触不良,应进行必要处理,以螺钉等加固线路,避免后续工作中出现接触不良的情况[4]。
3.6断路器检修的注意事项
断路器是一种开关装置,其能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流,也能关合、承载和开断异常回路条件下的电流。相比变压器等设备,断路器的故障较多,这是由其本身较多的工作职责决定的。对断路器检修的注意事项包括两个主要内容,即回路检查和备用设计。以回路检查为例,可以在闭路电力循环条件下进行实验,判断回路保护装置的性能,以及跳闸、合闸能力的状态。实验共进行4次,第一次为低压、低电流实验,理想状态下,回路保护装置不会启动,系统处于合闸状态,但系统应发出警报,提示电压过低;第二次实验为正常电压、电流试验,理想状态下,回路保护装置不会启动,系统处于合闸状态,系统正常运行;第三次为额定最大负载80%的电压、电流实验,理想状态下,回路保护装置不会启动,系统处于合闸状态,系统依旧正常运行;第四次为满负载实验,回路保护装置启动,发出警报,同时出现跳闸情况。满足以上条件,则断路器回路检查性能优良。上述为断路器检修技术的注意事项。
3.7带电作业相关注意事项
带电作业的相关注意事项方面,参与带电作业的相关工作人员在上岗前必须要经过专业的培训,并且在断电的模拟设备上进行严格准确的操作,通过上岗前的相关考试,且要经过负责人批准方可进行带电作业。在进行带电作业时,必须由专员监护,专员要随时注意观察工作人员的体力及精神状态,而工作人员本身要保证自己身体健康,如有不适应立即停止工作。考虑到带电工作的危险性,要求所有人员穿戴完整的防护装备。专业性和安全性是带电作业检修技术的主要注意事项。
3.8接头发热相关注意事项
接头发热检修方面,工作人员应当认真查看设备的运行记录,核对测温数据的最高值与最低值,以此来得知经过此过热点的最低及最高负荷电流,利用上述数据综合进行分析比较。接着就应该认真观察该过热点的外部状态,包括颜色、气味、烧痕以及内外部接触缝隙和螺丝的紧固强度和均匀程度。另外,接头发热大致分为两类,包括硬母线接头所产生的发热,可分为几种情况,假定烧伤较轻,可以将铝以及铜排表面的烧痕处理平整,并且将硫化物和氧化物清除干净,然后将少量的导电膏涂均匀抹于表面,将螺丝对角均匀拧紧。如果螺丝、螺母滑扣、滑丝或者烧伤,则应当进行更换。保证设备性能是接头发热检修技术的主要注意事项[5]。
3.9接地引下线相关注意事项
接地引下线相关检修,应当从接地引下线地面以下30cm起至地面以上50cm范围重点进行,并遵守安全设施规范化管理要求,在接地线表面涂15—100mm宽度相等的黄绿相间条纹漆,以此来增强防锈强度。同时,应当按照规程要求利用测量接地引下线与接地网之间的直流电阻值来检查其连接情况,在现场测量中,因为大地中存在自然电场以及人工电场的干扰,所以在现场的测量中,可以选用直流伏安法,通过加大电流来消除干扰,防锈是接地引下线检修技术的主要注意事项。
总结:通过分析基于状态检修模式下变电站检修技术注意事项,了解了相关基本内容。由于变电站在电力系统中非常重要,检修工作不容大意,主要的检修目标包括变压器、断路器等,检修技术的注意事项包括热故障检修、系统检修、变压器检修、隔离开关检修、断路器检修、带电作业相关工作、热接头相关工作和接地引下线等方面。后续工作中,应用上述理论有利于具体工作的开展和优化。
参考文献:
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[2]刘巍,郝如海,崔力心,郭文科,倪赛赛,王永年. 智能变电站全站失电事故分析及其安全管控措施研究[J]. 电气时代,2016,(06):80-82.
[3]陈旋.浅析变电检修技术[A]. 北京中外软信息技术研究院.第五届世纪之星创新教育论坛论文集[C].北京中外软信息技术研究院:,2016:1.
[4]万彩红.变电站接地线管控系统通信规约及后台软件设计[D].华北电力大学,2015.
[5]李卫刚.变电检修技术及其注意事项分析[J/OL].电子制作,2014,(17):209-210. (2014-11-21)
论文作者:沈富宝1,李东2,孔花花3
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/26
标签:变电站论文; 变压器论文; 工作论文; 技术论文; 状态论文; 注意事项论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第27期论文;