变电站常见故障及防范探究

谢 晖（国网江西宜春市袁州区供电有限责任公司，江西 宜春 336000）

变电站常见故障及防范探究

谢 晖
（国网江西宜春市袁州区供电有限责任公司，江西 宜春 336000）

摘 要：变电站故障预防是变电站日常工作的重点，是保障变电站和电网正常运行的关键环节。本文主要介绍了输电线路故障、电容器故障、直流系统故障三个常见的变压器故障，并针对以上故障提出防范对策。

关键词：变电站；常见故障；预防对策

变电站是我国电网系统的重要组成部分，变电站安全运行极大的保障了我国电力供应的持续性和稳定性。随着电能在人们生活生产中的重要性不断提高，保障变电站的稳定运行也成为电力企业日常工作的重点内容，而做好故障预防是减少故障设备几率和维修次数的重点。因此，本文就变电站常见故障及其相关防范措施进行分析，为广大一线工作者提供参考。

1 变电站常见故障及原因

1.1 输电线路故障及原因

输电线路故障的具体表现为电流未经正常线路流通，引起线路停止工作。输电线路故障类型有三种：短路故障、断路故障和接地故障，三者的主要差别在于故障原因。短路故障是导线连接同一线路的不同点位的两端引起的故障，断路故障是指线路某环节异常断开，接地故障是指输电线路内某环节发生不正常接地，电流从地表通过，引起电量损失。接地故障包括单相接地、两项接地以及三相接地三种不同的故障类型。输电线路故障多由自然原因引起，例如雷击和覆冰，在土壤高电阻地区，强雷击容易引起输电线路发生反击跳闸；山坡倾角导线弧面增加，导致输电线路遭雷击故障的几率也较高。覆冰主要是指输电线路积聚的冰层的重量超过输电线路负载范围，而出现塔杆变形、倒塌或闪络事故。另外，工程施工及输电线路周边环境也容易引起输电线路故障，如施工吊车、线路周边的障碍物等，都对线路正常运行产生威胁。

1.2 电容器故障

电容器故障的原因有断路器重燃、电容器熔丝特性差、电容器内部质量差以及涌流超过电容器负荷范围。重燃现象是指断路器在切断电容器的过程发生的重燃现象，重燃现象会引起电容器过电压，并损坏电容器的绝缘层。电容器熔丝特对电容器的影响作用较大。在过流情况下，如果熔丝未被立即熔断，过电流会直接通过电容器，导致电容器被过电流烧毁；电容器内部质量问题主要表现在内部绝缘层老化速度过快。电容器内部通常处于局部放电状态，放电状态会加速绝缘层老化速度，导致电容器内部缺少绝缘保护而出现化学击穿现象。涌流超过电容器负荷范围引起的故障是指过高的涌流引起内部温度过高，削弱电容器内部绝缘层的性能，进而出现导电现象。

1.3 直流系统故障及其原因

与交流供电系统相比，直流供电系统的结构更为复杂，系统包含的设备、接线数量远远多于交流供电系统，结构复杂的特点导致直流供电系统发生直流接地事故的几率更高。虽然直流系统中的一处位置发生接地故障并不会引起太大的安全事故，甚至不会引起任何意外事故。但是如果直流系统同时发生两处接地事故，就会构成系统短路，导致继电保护装置和自动装置出现错误操作或无法控制，引起熔丝被熔断，保护设备及控制回路失去电源。如果回路较为复杂，同级2点发生接地故障还会出现跳闸事故。

2 变电站常见故障防范对策

2.1 输电线路故障防范对策

第一，针对雷击引起的输电线路故障，检修人员需要勘察雷击故障现场，结合雷击定位系统得出的检测结果、故障点痕迹等信息，综合分析雷击故障的特点，并以此为根据制定防范系统，提高输电线路抗雷击的能力。例如安装可控避雷针、降低输电线路塔杆接地部位装置的电阻、加强线路绝缘等等。日常维护工作中需要加强巡视，及时发现绝缘子自爆问题；对于新架设的输电线路，需要合理设计输电线路，避开雷击高发区；提前采取预防措施，降低输电线路遭受雷击几率。

第二，对于覆冰引起的输电线路故障，可通过电流加热减少覆冰。电流加热有降压或全压短路法、高压直流短路法等。采用电流加热去除覆冰的同时可结合机械除冰，可提高电流加热除冰的效率。

第三，针对输电线路周边环境引起的故障，需要在输电线路设计阶段提高预见性，输电线路尽量避免通过矿山、采石场等工程较多的区域。对于投入使用的输电线路，维修人员需要加强巡查力度，及时发现威胁输电线路安全的施工作业，与施工方进行协调。

2.2 电容器故障防范对策

加强巡视和检查，检查电容器外壳、支架等部位是否存有积尘，及时清除外壳、支架等部位的污物。检查时还需要检查连接点部位是有松动、漏油现象，一旦发现应及时停止运行电容器，并立即处理故障。控制电容器运行环境，将电容器运行时外壳温度保持在60℃以下；控制运行电压，合理选择额定电压，并且使运行电压不得超额定电压至的10%；装设串联电抗器，抑制谐波分量及涌流。或者事先测定谐波分量，再根据测试结果确定串联电抗器容量；选择正确的投开关或切开关，投开关或切开关的容量要高于电容器容量的35%；设置熔断器保护装置，将熔丝的额定电流设置为1.3倍的电容器额定电流，避免电容器故障时引起群爆事故。

2.3 直流系统故障防范对策

加强直流电源和回路的全过程管理，直流电源和回路的施工设计都需要严格按照相关规定和设计规程要求。选取的直流电源需要满足事故时最大冲击负荷。加强巡视和管理维护，维护人员要按照相关规程维护蓄电池，如按时充电和放电，保证蓄电池的电压质量及容量。更换不合格的蓄电池，确保蓄电池能够正常运行；检查熔断器的接触部分是否经过打磨以及接触良好；及时更换戒除不良的熔断器；独立设计直流操作、控制和信号负荷，采用专用的熔断器负责供电。谨慎操作、信号电源回路控制负荷，避免出现回路故障。

结语

变电站故障类型多种多样，以上提出的故障类型及预防措施只是针对某些具体的处理方式，变电站实际运行中发生的故障原因可能更加复杂，而且多种故障可能同时发生。因此，变电站维护人员不能完全借鉴他人经验，而需要从实际出发，分析故障的具体原因以及故障对其它系统的影响，再制定切实可行的措施，才能真正的预防故障和排除故障，保证变电站正常运行，维护电网稳定和安全。

参考文献

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中图分类号：TM76

文献标识码：A