浅析火电厂高低压配电设备常见故障的分析与处理

赵明远

摘 要：在我国社会经济快速发展的关键时期，对电力系统的要求越来越高，高低压配电设备作为电力系统重要构成部分之一，对保障电力系统稳定性具有一定影响。电力系统运行过程中，若高低压配电设备发生故障，那么不但会对供电系统运行造成一定影响，同时也可能发生安全事故，如何做好高低压配电设备故障分析和处理工作，是当前供电单位需要研究的重要问题之一。该文将从高低压配电系统构成角度出发，分别对高低压设备故障原因进行研究，并结合具体情况提出针对性的处理对策。

关键词：火电厂 高低压配电设备 故障分析 处理对策 运行稳定

中图分类号：TM64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（b）-0030-03

在现代化社会建设过程中，电力对社会生产、生活的正常进行具有十分重要的影响。一旦供电系统发生故障，将会对社会一系列活动的进行产生极大影响。尤其是现阶段，我国正处于产业结构转型的关键时期，电气设备应用范围越来越广泛，对社会发展影响作用也越来越突出。基于此，如何做好电力保障工作是供电单位应当思考的重要问题之一。供电系统运行过程中，高低压配电设备运行状态对系统运行稳定性有一定影响，然而一旦设备运行过程中出现故障，就会对供电系统产生影响，导致停电事故发生。在这种情况下，技术人员首先应当迅速找到故障点并进行处理，恢复供电。除此之外，供电单位还应当对高低压配电设备进行日常维护和保障，消除故障隐患，保障高低压配电设备稳定运行。

1 简述火电厂高低压配电设备

火电厂低压配电设备主要由低压配电屏、开关柜、开关板、照明箱、动力箱以及电动机控制中心等构成。高压配电设备则主要是由高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关以及高压断路器构成。作为直接参与终端用户电能分配的电力网络系统的主要构成部分，高低配电设备运行状态对整个电力系统稳定运行具有十分重要的意义。例如：开关柜柜体为组装式结构，断路器柜分为断路器室、电缆室、继电保护室以及主母线室，且都设置了单独可靠的接地系统，其中压力释放装置主要设置在断路器室、电缆室以及主母线室中，并且不同室的压力释放装置是独立存在的。若配电系统内部发生电弧故障，开关柜内部的压力也会急剧增加，这种情况下，顶部设置的压力释放金属板就会自动打开，进行压力和排泄气体的释放，一方面可以有效保证开关柜安全；另一方面也避免工作人员受到伤害。另外，火电厂高低压配电设备种类较多，且相互之间存在着不同的联系，因此，应当做好设备安装和检修工作。例如：在全部或者是部分带电的盘上工作时，应当将检修设备和运行设备进行区别的标记；有电流互感器和电压互感器的二次绕组应有永久性、可靠性的保护接地。在进行电流互感器二次回路上工作过程中，应当注意以下几点问题：第一，禁止断开电流回路；第二，通过短路片和短路线的使用，来完成电流互感器二次线圈短路处理，切不可使用导线缠绕，以免产生危险，对设备造成损坏。在进行电压互感器二次回路工作过程中应当采取措施，避免短路或者是接地问题的发生。整个操作过程中，工作人员必须使用绝缘工具、戴绝缘手套，必要情况下还应当将继电保护装置断开。

2 浅析高压配电设备故障及处理

通常情况下，高压配电设备的开关设备都是设置在金属铠甲装置中的，并通过这种方式来完成对主供和备供电源的供电任务。在高峰用电阶段，是通过主供方式来进行供電的，且供电过程中，两台变压器都属于运行状态，同时利用电气和机械联锁的方式来实现主供与备供之间的联系。高压操作电源和高压配电柜柜面的指示灯电源是直流屏，高压配电设备发生故障主要是因为检修或者是线路出现故障所引起的，故障的发生使得高压电源处于中断状态，主供或是备供的电源进线与开关之间处于隔离状态。结合具体情况，高压配电设备出现故障可以从以下两个方面进行分析。

2.1 人为因素及处理措施

供电系统运行过程中，若是发生检修环节或者是线路出现故障而导致停电时，有些技术操作人员在进行故障处理过程中，事先没有对高压设备运行状态进行观察和分析，过于急躁，为了在短时间内恢复供电，容易出现操作错误问题，进而引发设备故障，最终不但没有恢复供电，甚至还可能会发生大面积停电事故。这一过程中人为因素主要表现为：电力技术人员在进行高压送电之前没有断开高压母联开关，这种错误操作使得主供、备供线路处于互锁状态；操作人员在将电源负荷开关装入轨道过程中，操作出现偏差，导致开关位置不准确，这种情况下，有些操作员用“暴力”的方式来将开关轨道纠正，这时不但开关位置偏离问题没有解决，甚至造成了机械变形问题的发生，行程开关到位不精确；负荷开关储能过程操作不标准；操作人员未将变压器开关和负荷开关从试验位置移开。在以上情况下，进行送电操作容易发生故障。

以上这些故障都是人为失误所引起的，但是故障发生时，操作员可能意识不到这是由人为所造成的，做出错误的判断，进而使得故障范围越来越大，导致停电时间过长，影响社会正常生产生活。在今后工作过程中，首先应当加强对高压配电系统运行的监督力度，进行技术指导干预，培养操作人员责任安全意识，通过制定一系列的专业技术培训，不断提升操作技术人员的专业素质水平。其次，作为一名操作技术人员，在日常工作过程中，应当加强自身专业知识的学习，提升操作技术水平，结合高压配电设备具体情况，制定针对性的应急预案，规范操作流程，提升自身面对故障的应变能力，避免有人为误操作所引起的停电事故。

2.2 设备因素及处理措施

经过长时间的使用，高压配电设备就会出现老化现象，且随着使用时间的推移，老化现象日趋严重，从而设备功能性能降低，结构出现变形。在日常运行过程中，停电事故发生概率低，操作人员对设备结构情况了解和掌握并不全面，维护操作不到位。一旦发生故障，在短时间内无法成功解决。经研究发现，高压配电设备故障原因主要包括以下几个方面：（1）工作人员操作不当导致负荷开关发生机械变形；（2）负荷开关操作出现异常；（3）负荷开关位置正确，且柜面板指示灯也处于正常状态，但是操作面板开关操作异常；（4）负荷开关自动储能失灵；（5）送电之前未断开高压母线开关，造成主供、备供线路处于互锁的不正常状态。

上述问题的存在对恢复供电造成了一定阻碍，基于此，在工作过程中，首先应当针对高压配电设备进行高压试验和继电保护实验，同时为了从根本上保证设备运行正常，应当结合设备具体情况制定定期试验计划。检查过程中，一旦发现故障设备，应当对一些老化较为严重的设备进行更换，另外针对负荷开关这种易损耗元件应当做好储备工作，以便在故障发生后，能够及时进行更换。对闭锁电路进行一定优化，避免负荷开关位置出现偏差，同时在观察负荷开关位置是否正确的同时，还应当对其是否处于储能状态进行检查。事实上这一过程都是自动完成的。但若是线路发生故障，自动储能操作是无法完成的，这时就需要人为地完成储能操作：将操作面板储能开关断开，利用储能棒来进行手动储能，这一步完成之后才能将开关打开，并打开电源开关。以上操作完成后，若还没有恢复送电，操作人员应当立即进行应急处理，将航空插头电源断开，将负荷开关面板进行拆卸，并将其内部的电磁锁移入到线圈中，同时按下启动键，完成后将航空插头电源打开，打开操作面板开关，恢复送电。

3 低压配电故障分析及处理措施

通常情况下，低压配电设备运行故障经常发生在供电高峰阶段，具体故障形式较多，处理难度较大。如：机械变形、储能失效等在系统运行过程中经常发生，这些故障对电网系统的稳定安全运行造成了严重影响。例如：夏季通常是用电高峰期，这一时期低压配电设备在运行过程中，其负荷变动较大，容易出现运行负荷远大于电流额定值的情况，这种情况说明低压配电设备有发生短路或者是烧毁的风险，这时火电厂就应当及时对额定电流值进行调整，有效防范低压配电设备运行故障的发生，保证电力系统稳定运行，避免在用电高峰期出现大范围长时间的停电事故。

3.1 人为因素及处理措施

由于人为操作判断失误而引起的低压配电设备故障，在实践过程中经常发生。部分操作人员在进行配电设备操作过程中，未对设备进行仔细观察和分析，出现对故障判断失误的问题。例如：操作人员在发现负荷开关无法正常操作后，会认为该故障类型属于开关故障，该分析过程具有一定的主观臆断性。也就是说，操作人员在判断故障之前未对额定电流进行检查，就完成了负荷开关的更换，这样不仅没有消除故障，同时也浪费了时间。事实上，负荷开关在过流后发生跳闸，这时恢复就需要一定的时间，而这一过程中容易出现大规模停电的情况。

由人为因素所引起的低压配电设备故障处理相对比较简单。一名合格的操作人员应当具备一定的责任意识，认真对待自己的本职工作，尤其是在进行设备检查工作时，应当以仔细认真的态度完成工作，切不可粗心大意，有效避免低压配电故障的发生。另外，火电厂还应当制定严格的专业培训计划，培养操作人员的专业技能，提升工作责任感，制定奖惩机制，调动操作人员工作积极性，有效避免由人为操作失误导致的低压配电设备故障问题的发生。操作人员还应当具备较高的应变能力，一旦发生突出故障能够迅速做出反应，降低由故障所造成的损失。

3.2 设备因素及处理措施

通常情况下，经过一段时间的使用，低压配电设备也会出现不同程度的老化现象，如：机械结构发生变形、负荷开关面板操作异常、弹簧性能下降等问题都有可能发生。另外，受到线路老化的影响，负荷开关内辅助开关也容易出现操作异常，如：开关使用不正常、自动储能操作无法正常进行等，以上这些设备故障的存在都会对送电造成不同程度的影响。

基于此，火电厂应当制定严格的设备检修制度，并加大对执行过程的监督力度，保障操作人员高质、高效地完成设备检修工作。同时火电厂操作技术人员在日常工作过程中，应当对负荷开关运行情况进行深入剖析，一旦发现故障是由设备老化引起的，应当立即更换新的设备。另外，火电厂还应当结合自身的实际情况，制定专业培训制度，提升操作人员对低压配电故障的应变能力，使其掌握负荷开关性能以及常见故障处理措施。例如：在用电高峰阶段，要求操作人员应当对电流额定值进行一定调整，同时按照相关的规定进行红外测温、测负荷的工作，一旦发现低压配电设备存在安全隐患，应当立即进行处理，消除隐患，保证设备正常运行。

4 高低配电设备维护要点

在火电厂电力系统日常运行过程中，应当针对高低压配电设备制定维护保养制度，从而有效降低高低配电设备故障系数。通常情况下，维护措施主要就是指对一些老化设备進行更换。另外，为了有效提高高低压配电设备的绝缘性能，在日常维护过程中，还应当做好绝缘位置的擦拭工作；定期对使用的仪器仪表进行校准，同时还应当注意对仪器仪表灵敏性的检验，这样做的目的是为了避免高低压设备出现线路故障问题；对高低压配电设备中的蓄电池也应当给予一定的日常维护，避免由水分的存在对电源性能的影响。

4.1 做好高低压配电设备安装工作

火电厂在进行高低压配电设备安装工作过程中，首先，应当确保安装操作人员具备较高的专业技术水平，避免由操作失误所导致的设备损坏故障发生。其次，安装操作人员在进行设备安装之前，应当对设备使用说明书中的内容进行认真阅读，避免由此造成的安全错误。最后，设备安装完成之后，必须经由专业技术人员做好检查工作后，再投入生产使用，另外，在新设备运行前期，操作人员应当增加检查、监督等频率，一旦发现运行故障，应当立即进行干预处理，避免影响范围的扩大。结合现代化技术，针对高低压配电设备引进监测系统，例如：通过电子监测技术的应用，可以实现对设备运行状态的实时监测；通过网络信息技术的应用，还可以有效提高设备检测效率，为高低压配电设备运行稳定性打下坚实基础。

4.2 完善定期维护制度

定期维护措施的实施，对保证高低压配电设备的正常运行具有十分重要的作用。首先，在执行维护制度过程中，操作人员应当对每一个细节进行检查，尤其是针对容易发生危险的地方要定期进行细致检查；在高低压设备中，有一些位置容易积累污垢，一方面影响设施使用寿命；另一方面也有可能影响系统运行的稳定性，容易发生安全事故。因此，在维护保养过程中，应当针对这些区域做好清洁工作，避免由此对高低压配电设备运行产生不利影响。另外，操作人员还应当定期对高低压配电设备性能进行试验，一旦发现元件性能下降或者失灵，应当立即进行更换。除此之外，高低压配电设备对内部绝缘性要求较高，因此，在日常维护过程中应当保障设备内部始终处于干燥状态，避免内部发生漏电，影响电力系统的运行。

4.3 完善预防机制

火电厂电力系统运行稳定性和安全性与高低压配电设备有着十分密切的关系，设备运行状态的好坏会直接影响用户的用电情况，因此，除了做好日常维护措施外，还应当建立健全高低压配电设备预防机制。首先在日常预防工作进行过程中，操作人员应当针对容易发生故障的位置制定针对性的应急预案，这样即使故障发生，操作人员也能够在短时间内消除故障，恢复送电。另外还应当针对出现概率较低但是影响作用较大的故障制定相应的应急处理措施，定期对操作人员掌握情况进行考核，提升操作人员应对这些故障的应变能力，为电力系统稳定运行创造良好条件。

5 结语

综上所述，高低压配电设备运行状态与整个电网系统性能的发挥具有十分重要的作用，因此，火电厂在日常的工作过程中，应当做好高低压配电设备故障预防和处理工作，全面保证电力系统运行稳定性。

参考文献

[1] 朱泽伟.基于EMTP模拟雷电流入侵低压配电线路仿真与防护研究[J].电瓷避雷器，2016（5）：60-66.

[2] 李鹏竹.火电厂电气运行的安全管理及故障排除处理研究[J].山东工业技术，2016（17）.

[3] 陈海泉.配电网与配电线路安全运行中存在问题及解决措施[J].中国高新技术企业，2016（18）：142-143.

[4] 晏维.多类型DG接入配电系统的可靠性影响研究[J].电工电气，2016（10）：1-5.