一次变电设备状态检修的实现方案与常见故障分析

摘要：文章分析了一次变电设备状态检修的选取原则与实现方案，并就一次变电设备状态检修的常见故障表现形式进行了论述。

关键词：一次变电设备；状态检修；实现方案；常见故障

中图分类号：TM411文献标识码： A 文章编号：

一、前言

随着在线监侧技术、数字化变电站的快速发展，变电站一次设备检修智能化操作已成为可能。IEC61850标准、和等标准的颁布实施对实现变电站一次设备状态监测具有重要指导意义。在线监测、故障诊断、实施维修整个一系列过程构成了电气设备状态检修工作的内涵。因此，积极发展和应用变电站设备在线监测系统的最终目的就是为了以状态检修取代目前的定期维修，为其提供了分析诊断的依据，是状态维修策略不可或缺的组成部分。一次设备的状态监测主要包括变压器监测、GIS监测、断路器监测、容性设备监测、避雷器监测等。状态可视化要求对一次设备的温度、压力、密度、绝缘、机械特性以及工作状态等各种数据信息进行采集，为电网实现基于状态监测的设备全寿命周期综合优化管理提供基础数据的支撑。在线监测技术是实现智能设备状态可视化的必要手段，是状态维修的实现基础，为其提供了实时连续的监测数据和分析依据。有效的在线监测系统可以随时掌握设备的技术状况和劣化程度，避免突发性事故和控制渐发故障的发生，从而提高一次电气设备的利用率，有助于从周期性、预防性维修向状态检修的转变，改善资产管理和设备寿命评估，加强故障原因分析。文章分析了一次变电设备状态检修的选取原则与实现方案，并就一次变电设备状态检修的常见故障表现形式进行了论述。

一次变电设备状态检修的选取原则

变电站一次设备的检修应结合当前变电站具体的情况，从实际出发，按照“该修则修，修必修好”的原则进行选取，在新建或改建项目中可以率先引入状态检修把监测和诊断设备的安装事先融入规划设计之中，待取得成功的经验后，再逐步推广到下属的变电站。至于那些故障率较低或非重要地区的变电站，为了预防事故的发生而全部采用价格高昂的监测诊断系统，有时从经济上考虑是不合算的，可以只针对发生故障率较高的关键部件进行监测。电厂应该安装简单实用的和诊断设备，在使用的过程中不断地进行探索，学习科学的方法，延长变电站一次设备的检测维修的方法。有些设备器件数目较多但重要性不大，采用状态维修并不划算，所以如果坏了的话就应该果断的更换。

三、一次变电设备状态检修的实现方案

一次设备状态检修主要利用传感器、计算机、数字波形采集和处理等高新技术对高压设备的温度、压力、密度、绝缘、机械特性以及工作状态等各种数据信息进行采集，通过对设备的在线、离线、预试数据的录入和获取，由专家系统对设备的故障部位、故障程度、发展趋势进行判断和预测，根据诊断结果进行检修计划的制定和调整。以变压器本体的状态检修为例，变压器在线监测系统主要包括变压器油色谱状态监测、局放状态监测、铁芯状态监测和绕组温度监测，具体实现方案如图1所示：

图1、变压器在线监测实现方案

变电站一次设备的安全运行对整个电网系统的安全运行起着至关重要的作用、对变电站一次设备进行状态监测及故障诊断，改变传统的计划周期性检修为状态检修，可以大大降低电力行业的生产成本，状态检修是在对变电站设备运行状态进行监测的基础上进行的。状态检修具有及时处理设备隐患、克服设备定期检修的盲口性、减少人力物力投人等优点。从而加强了设备检修过程中的针对性和有效性，提高设备的综合分析能力和精细化管理水平，从而最大限度的延长了设备的使用寿命，提高了设备运行的可靠性，大大降低了变电所一次设备的检修成本。

四、一次变电设备状态检修器件的常见故障分析

（1）变压器

1)绝缘状态检测。变压器的绝缘状态主要是对变压器的受潮和老化现象进行检测。变压器绝缘状态检测通过电气绝缘特性试脸,油简化试脸、绝缘纸含水量、老化试验等进行状态评估、分析。

2）声音异常。变压器在正常运行时发出均匀的有节律的“嗡嗡”声，如果出现其它不正常声音，均为声音异常，变压器产生声音异常的主要原因有以下几方面:当有大容量的动力设备起动时，负荷突然增大；由于变压器内部零件松动；当低压线路发生接地或短路事故时。

3）引线部分故障。引线部分故障主要有引线烧断，接线柱松动等。引线部分与接线住连接松动，导致接触不良。引线之间焊接不牢，造成过热或汗焊。如果不及时处理，将造成变压器不能正常运行或三相电压不平衡而烧坏用电设备。

（2）断路器

断路器常见的故障有:断路器拒动、断路器误动、断路器出现异常声响和严重过热、断路器分合闸中间态、断路器着火和断路器爆炸等。由于直流电压过低，过高，合闸保险及合闸回路元件接触不良或断线，合闸接触器线圈极性接反或低电压不合格，合闸线圈层次短路，二次接线错误，操作不当，远动回路故障及蓄电池容呈不足等因素，都能造成断路器拒动。由于开关本体和合闸接触器卡滞，大轴窜动或销子脱落和操动机构等出现故障，都能造成断路器拒动。由于合闸接触器最低动作电压过低和直流系统出现瞬时过电压，造成断路器操作机构误动，由于直流系统两点或多点接地造成二次回路故障，由于互感器极性接反、变比接措，造成二次回路错接线，由于绝缘降低、两点接地，造成直流电源回路故障以及误操作或误碰操作机构，这此都会导致断路器误动。对此的处理方法是。首先投入备用断路器或备用系统，然后查明误合闸原因，设法及时排除造成误合闸的因索，使开关恢复正常运行。

（3）隔离开关

隔离厂关常见的故障主要有以下两方面:l)隔离开关载流接触面过热。由于隔离开关本身的特点和设计的局限性，不少载流接触面积裕度较小。加上活动性接触环节多，容易发生接触不良现象。因此，隔离开关载流接触面过热成为较为普遍的问题，隔离开关过热部位主要集中在触头和接线座。2)接触不良。由于制造工艺不良或安装调试不当，使隔离开关合闸不到位，造成接线座与触头臂接触不良从而钟致接线座过热。进行刀闸大修时常发现接线座与触指(触头）臂连接的紧固螺毋松动现象，这种情形一般是由于制造质量不良加上现场安装时没能检查出来造成的。接线座与引线设备线夹接触不良，多数是由于安装工艺不良造成的。例如安装时没有对接触面进行足够的打磨和进行可靠的连接，铜铝接触时不采用铜铝过渡材料等。

五、结束语

在变电所一次设备中推行状态检修的直接效益，可以大量节省维修费用，延长变电所一次设备的设备使用寿命，确保输配电的可靠性。降低检修成本、减少检修风险。由于状态检修具有极大的优越性，它将成为变电所一次设备检修的必然选择。

参考文献：

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[2]汤宇奇.变电站一次设备的状态检修[J].湖北电力,2010,(2)

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