(云浮供电局变电管理所)
摘要：在电力系统中，变电站是实施输配电的基础设施，而变电站构成中，一次设备又占据重要地位，可以说，变电站一次设备能否安全稳定运行，直接关系到变电站及电网系统能否正常发挥其供电及输电功能。变电站一次设备主要由变压器、母线、发电机、隔离开关、断路器、电缆设施及输电线路组成，对这些一次设备的运行状态及时加以检修，既是电网保电维稳的实际需要，又是电力企业获取经济效益的必要途径。本文就变电站一次设备状态检修，进行相关探讨。
关键词：变电站；一次设备；状态检修；要点
现阶段，社会各行业基于电力能源的需求逐年攀升，电网建设的幅度也得到极大扩展，要保障电网正常稳定供电，除了要在电厂及机组投产建设中增强力度，以整体提高电网系统供电量外，还应针对变电站一次设备，着力做好设备运行状态检修及设备日常管理工作，消除变电站一次设备的运行隐患，最大限度地降低变电站机组停运几率。
一、变电站一次设备基本概述及变电站一次设备状态检修的含义
（一）变电站一次设备的主要构成及其作用
变电站主要起到对电网系统中的电能实施分配及变送，以满足各部位对电能使用的需求，变电站一次设备主要涉及到变压器、隔离开关、断路器、电容器、电流及电压互感器、GIS设备等电力装置[1]。其中，变电站变压器主要起到转换电压的作用；变电站高压断路器属于变电站电力控制装置，主要起到线路接通及切断作用，在变电站出现故障电流后，通过变电站继电保护设备辅助，可以将电力故障范围加以缩小；电流及电压互感器主要是对电力设备，母线运行的高电压及电力设备，母线的负荷强电流进行转换，使之成为具备额定值的标准电压及电流，以提高电力设备运行的安全性和稳定性；隔离开关可以用于变电站设备检修时的电源分隔及电压隔离，以确保检修过程的人身及设备安全；变电站GIS设备是将除变压器外的各类电力设备，将其加以组合，借助绝缘介质，如SF6气体，使设备装置密封于金属箱体中。
（二）变电站一次设备状态检修的含义
变电站一次设备状态检修指的是通过变电站一次设备运行状态监测，结合变电站一次设备运行状态的监测结果，对变电站一次设备确定相应的检修内容、检修频率及检修方式[2]。从变电站一次设备状态检修的流程上看，其主要涉及到监测一次设备的运行状态、诊断一次设备的运行隐患、制定一次设备的检修计划等工作，而变电站一次设备运行状态的监测是开展后续状态诊断的前提基础，一次设备状态诊断的方式主要借助于电力网络专家系统及模糊神经网络技术。
二、变电站一次设备状态检修选用的技术及其优势
变电站一次设备状态检修在技术选择及应用上主要依托于变电站智能化技术及电气自动化技术，在参考智能变电站及智能高压设备相关技术导则的基础上，通过设计及研究涵盖变电站一次设备运行状态在线监测、变电站一次设备故障诊断、变电站一次设备后续维修等流程的监测及检修系统，使变电站一次设备检修更具目的性，节约定期检修耗费的成本。
现阶段，在变电站一次设备状态检修技术应用上，计算机技术、光纤技术、传感技术等都能够被用于变电站一次设备在线监测及检修系统中，如油中溶解气体监测系统、泄漏电流监测系统及局部放电监测系统都得到了实践应用，极大提升了变电站一次设备状态检修效率。尽管变电站一次设备状态检修系统在技术选择上不尽相同，但用于变电站一次设备状态的监测及检修系统应具备以下几个共同的特性：1.变电站一次设备状态监测及检修系统应具备一定的信息查询、编辑及修改的权限。2.变电站一次设备状态监测及检修系统的数据库应具备较强的可扩展性，以补充及完善一次设备故障分析及诊断决策。3.在变电站一次设备运行状态信息数据的整理及分析上，应选择通用的分析工具。4.变电站一次设备监测及检修系统要具备量化评价指标标准。
三、变电站一次设备状态检修应遵循的原则及其流程步骤
（一）变电站一次设备状态检修需遵循的原则
1.安全性。变电站一次设备状态检修要以保障变电站一次设备的运行质量为首要前提，在监测及检修一次设备运行状态及故障时，应在确保检修工作人身及设备安全的同时，减少停电检修的频率。
2.全程性。变电站一次设备状态检修要将变电站建设规划、变电站一次设备选型、变电站一次设备安装调试、变电站一次设备试运行及验收等流程与一次设备状态监测及维修加以结合，实施全过程管理。
3.经济性。变电站一次设备状态检修会对电力系统的运行产生一定程度的影响，在进行一次设备状态的监测及维修时，应本着经济性的原则，在对变电站一次设备的类型、规格、状态做好分类记录的基础上，确定最佳的检修时段，节约变电站一次设备状态检修的成本。如变电站整体故障率不高，或者变电站一次设备故障集中在某一环节上，为降低变电站一次设备检修成本，可以采取分类的方法，对重要的一次设备进行监测及维修，对一些附属元器件，可以进行及时的更换，以缩小一次设备状态检修的范围[3]。
4.渐进性。变电站一次设备状态检修的内容较多，在一些电力设备，如GIS设备状态的监测上难度较大，针对各类变电站一次设备状态检修，我国也在逐步研究及探索中，这就需要在变电站一次设备状态检修实践中，要通过试点推广的方式，在循序渐进中布局规划变电站一次设备状态检修整体格局。
（二）变电站一次设备状态检修的流程步骤
变电站一次设备状态检修较为全面系统，包含了一次设备运行状态的监测、一次设备故障的分析诊断、一次设备维修决策的执行等环节，在开展实施变电站一次设备状态检修时，相应的流程步骤如下：1.借助于模糊神经系统、电气自动化技术及变电站一次设备状态监测及诊断技术等，确定监测及检修的对象，汇总整理各类一次设备的状态运行信息。2.结合变电站一次设备的寿命周期，对变电站一次设备运行状态信息加以分析及判定，从一次设备监测及维修系统数据库中调取故障信息，确定变电站一次设备故障范围。3.根据得出的变电站一次设备故障信息，做出变电站一次设备检修决策，对检修的内容及检修的时间加以确定。
四、变电站一次设备状态检修要点
（一）变电站变压器设备的运行状态检修
变电站变压器是转换电压及电力输送的主设备，通过对变电站变压器的运行状态进行实时监测，可以对变电站变压器的关键参数加以收集及分析，使变电站检修人员可以全面了解掌握变电站变压器在运行过程中是否存在安全及故障隐患，从而提高变压器运行的稳定性，延长其寿命周期。变电站变压器运行状态可做以下几种评定：1.正常状态。变压器正常状态指的是变压器的主要参数数据经监测属于正常运转状态，或虽然运行参数及数据的升降变化不超出控制范围，变压器运行参数基本稳定。2.欠稳状态。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变电站变压器欠稳状态是指在对变压器运行的各参数进行监测时，存在一些参数表现异常的现象，这些异常参数可能表示变压器及其元器件可能在运行中面临一些不稳定因素。3.临界状态。变电站变压器的临界状态主要是指在多次监测及参数测试后，大致确定出变压器存在故障，对故障的产生原因及存在部位也能做出基本判断，此时变压器就处于待修的临界状态。如变电站变压器在临界状态下运行，其绝缘性能会大幅下降，应做好停电检修的准备。4.失稳状态。失稳状态指的是变压器运行监测中，相关参数数据显示，变压器运行过程会随时出现故障及事故，并同步伴随产生一些运行危险信号，如变压器出现渗漏油、变压器套管头出现温度骤升、变压器运行中有极为明显的放电声等，如出现以上现象，要及时对变压器进行停机检修。
变电站变压器一次设备检修的内容及方法如下：1.声音异响检测与维修。如变压器在运行中出现不规律不均匀的异常声音，可能表明变压器具备一定的运行隐患。导致变压器异响产生的原因主要有变压器在启动时电力负荷骤增、变压器低压线路出现短路或接地方式不规范、变压器内部元器件零件紧固性下降，出现零件松动现象等。相应的维修策略就是借助变电站一次设备状态检修系统进行详细分析，着重对变压器的零件及线路进行检查及试验。2.变压器绝缘性检测。变压器绝缘性检测主要针对变压器的老化及受潮程度加以检测试验。变压器绝缘性检测选用的方法主要有绝缘纸检测、电气绝缘性试验、老化试验、油简化试验等[4]。3.变压器引线故障检测。导致变压器出现引线故障的因素主要是变压器接线柱紧固度下降、引线烧断、引线焊接质量不高等，由此导致引线和接线柱难以有效连接。针对这一故障，可以采用引线侧加装固定装置的方式，增强引线与接线柱的接触紧固度。
（二）变电站断路器设备的运行状态及故障检修
变电站断路器设备根据变电站高压开关设备及低压开关设备的不同，又可以分为高压断路器及低压断路器两种类型，变电站断路器设备可以开断及启闭变电站回路电流，对异常回路也能够进行相应的开断操作。变电站断路器一次设备在运行中的常见故障主要体现在断路器异响、温度骤升、断路器误动及拒动、断路器分合闸中间态及断路器爆炸等方面[5]。引发变电站断路器设备无法正常稳定运行的因素较为多样，例如，变电站断路器的误动及拒动故障，其主要原因有以下几方面：1.变电站断路器直流电压过强或过弱、变电站断路器的合闸接触器出现短路及合闸线圈出现运动回路故障。2.变电站断路器合闸回路及保险，出现断线或不良接触，在进行二次回路接线时出现错误。3.变电站断路器合闸接触器及开关之间出现卡涩，断路器蓄电池缺乏充足的容量等。4.变电站断路器互感器及变比接错或接反，断路器绝缘性下降会导致断路器出现误操作及误动。
变电站断路器设备在运行状态及故障检修环节，要把握以下要点：1.变电站一次设备检修人员应对变电站断路器的规范操作流程加以熟悉，提高变电站断路器操作的合理性，对断路器在接线操作及元件接触的要点予以明确，提高变电站断路器运行状态监测的水平。2.重点监测及检验变电站断路器内部各回路，确保变电站断路器具备良好的绝缘性，对断路器接地环节进行检验，确保接地准确无误。3.为提高变电站断路器的检修效率，保障变电站断路器在检修环节能够保持正常稳定供电，可以在变电站中设置备用断路器，然后针对故障断路器进行误操作及拒动的原因查明。
（三）变电站隔离开关一次设备的运行状态及检修
变电站隔离开关一次设备主要指高压隔离开关，其额定电压不小于1Kv，在变电站高压电路中，隔离开关在变电站断路器的辅助下，可以对变电站一次设备进行状态检修时，将带电电压进行隔离，起到防护作用。变电站隔离开关一次设备主要的故障及原因有以下几点：1.隔离开关温度过高。隔离开关温度过高主要指隔离开关在载流接触面上出现过热现象，这主要是由于在进行隔离开关设计时，没有给开关的载流接触面留出足够的面积，极易导致隔离开关出现不良接触，进而引发开关温度升高。一般而言，隔离开关温度过高现象在开关的接线座及开关的触头部位较为常见。2.接触不良。引发变电站隔离开关接触不良的原因涉及到开关的制造、开关的调试、开关的安装等多个方面，如隔离开关在合闸上准确性不高，会导致开关触头和开关接线座出现接触不良，进而引发开关接线座温度骤升。
在变电站隔离开关的检修上，电力检修企业及人员应重点针对隔离开关容易出现接触不良的问题，做好隔离开关运行状态的实时检查，如出现接触不良等问题，在进行隔离开关的更换时，可选择连接性及接触性较好的开关类型及材料。在隔离开关温度过高这一问题的解决上，一方面要在设计中留出足够的截流接触面面积，另一方面要对隔离开关的性能进行检测，合格后再予以使用。
（四）变电站电压及电流互感器运行状态的检修
变电站电压及电流互感器主要承担电压及电流转换的作用，变电站电压及电流互感器运行过程中的问题主要是电压及电流互感器的异响及过热现象[6]。引发变电站电压及电流互感器异响及过热的主要原因有以下几方面：电压及电流互感器承载的电力负荷过重或电压，电流互感器设备内部存在电晕现象；电压及电流互感器出现二次侧开路或电压，电力互感器设备内部元件的绝缘性受损，导致设备出现放电；电压及电流互感器出现螺丝松动现象。
在变电站电压及电流互感器的检修上，主要要点如下：1.对电压及电流互感器进行绝缘子检查，对绝缘子是否存在油垢、破裂、掉釉及放电现象加以核实。2.对电压及电流互感器采用油位计进行检查，查看其是否存在渗漏现象。3.检查电压及电流互感器的密封胶及阀门，查看是否存在老化及开闭不良现象。4.检查电压及电流互感器的导电接头，对其螺丝紧固程度、引出线及接线端子的接触面进行检查，确保接线正确无误。
结语：
变电站一次设备运行状态检修对提高电力系统供配电的安全性及稳定性作用显著，在进行变电站一次设备运行状态检修时，要借助计算机技术及智能模糊技术，构建变电站一次设备检修系统，然后在遵循相关检修原则及流程的基础上，着重从变电站变压器检修、断路器检修、隔离开关检修、电压，电力互感器检修入手，提高变电站供电设备的检修及运行效率。
参考文献：
[1]罗理鉴,黄少锋,江清楷等.智能变电站智能一次设备框架设计[J].电力自动化设备,2011,(11):120-124.
[2]王勇,梅生伟,何光宇等.变电站一次设备数字化特征和实现[J].电力系统自动化,2010,(13):94-99.
[3]杨丽徙,曾新梅,刘蓉等.变电站电气一次设备智能化问题的研究综述[J].高压电器,2012,(9):99-103.
[4]李瑞.提高变电站电气一次设备寿命的措施研究[J].中国高新技术企业,2015,(23):27-28.
[5]邓华春.智能变电站一次设备的选择及应用研究[J].广东科技,2014,(14):70-71.
[6]谭宁.提高变电站一次设备预防试验效率[J].大科技,2015,(17):93+94.
论文作者:刘锦明
论文发表刊物:《电力设备》2016年第5期
论文发表时间:2016/6/16
标签：变电站论文; 设备论文; 断路器论文; 变压器论文; 状态论文; 电压论文; 运行状态论文; 《电力设备》2016年第5期论文;