周煒

【摘 要】變壓器、斷路器及繼電器等主要電力設(shè)備對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行起著極為重要地作用，它們的正常運行是對電力系統(tǒng)安全可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行的重要保證，必須最大限度地防止和減少電力系統(tǒng)中主要設(shè)備的故障和事故發(fā)生。隨著近年來電力安全的不斷投入，以往的檢驗標(biāo)準(zhǔn)已逐漸不適應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)展，因此我們需要尋求更加完善的檢驗方法積累更豐富的故障診斷和解決經(jīng)驗，系統(tǒng)、全面、準(zhǔn)確地進(jìn)行電力維護(hù)檢驗，才能確保整個電力系統(tǒng)的安全。

【關(guān)鍵字】變壓器 斷路器 繼電器 電力故障分析處理

不管是什么，在日常使用中都會出現(xiàn)一些常見的故障，電力系統(tǒng)中關(guān)鍵設(shè)備承擔(dān)著電壓變換、電能分配和傳輸、分流、短路保護(hù)，并提供電力服務(wù)和控制。由于設(shè)備長期運行，故障和事故總不可能避免，且引發(fā)故障和事故又出于眾多方面的原因。如外力的破壞和影響，不可抗拒的自然災(zāi)害，安裝、檢修、維護(hù)中存在的問題和制造過程中遺留的設(shè)備缺陷等事故隱患，特別是設(shè)備長期運行后造成的絕緣老化、材質(zhì)劣化及預(yù)期壽命的影響，已成為發(fā)生故障的主要因素。同時，部分工作人員業(yè)務(wù)素質(zhì)不高、技術(shù)水平不夠或違章作業(yè)等，都會造成事故或?qū)е率鹿实臄U大，從而危及電力系統(tǒng)的安全運行。我根據(jù)多年的工作經(jīng)驗，綜述了電力系統(tǒng)主要設(shè)備在電力供應(yīng)中常見的故障，同時提出了處理和防護(hù)的相應(yīng)措施。

一、變壓器常見故障及處理

油浸電力變壓器的故障常被分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。內(nèi)部故障為變壓器油箱內(nèi)發(fā)生的各種故障，其主要類型有：繞組的線匝之間發(fā)生的匝問短路、各相繞組之間發(fā)生的相問短路、繞組或引出線通過外殼發(fā)生的接地故障等。外部故障為變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障，其主要類型有：引出線之間發(fā)生相問故障等而引起變壓器內(nèi)部故障或繞組變形、絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的短路等。而對變壓器本身影響最嚴(yán)重、目前發(fā)生機率最高的是變壓器出口短路故障。變壓器短路故障主要指變壓器出口短路，以及內(nèi)部引線或繞組間對地短路、及相與相之間發(fā)生的短路而導(dǎo)致的故障。變壓器正常運行中由于受出口短路故障的影響，遭受損壞的情況較為嚴(yán)重。

為降低短路事故率，一是應(yīng)采取選用能順利通過短路試驗的變壓器并合理確定變壓器的容量，合理選擇變壓器的短路阻抗。二是提高電力線路的絕緣水平，特別是提高變壓器出線一定距離的絕緣水平，同時提高線路安全走廊和安全距離要求的標(biāo)準(zhǔn)，降低近區(qū)故障影響和危害，包括重視電纜的安裝檢修質(zhì)量（因電纜頭爆炸大多相當(dāng)于母線短路；對重要變電站的中、低壓母線，考慮全封閉，以防小動物侵害；提高對開關(guān)質(zhì)量的要求，防止發(fā)生拒分等。三是要核算短路電流，并限制短路電流的危害。如采取裝備用電源自投裝置后開環(huán)運行，以減少短路時的電流和簡化保護(hù)配置；對故障率高的非重要出線，可考慮退出重合閘保護(hù)；提高速切保護(hù)性能，壓縮保護(hù)時間；220kV 及以上電壓等級的變壓器盡量不直接帶l0kV 的地區(qū)電力負(fù)荷等。四是提高運行管理水平，防止誤操作造成的短路沖擊；要加強變壓器的適時監(jiān)測和檢修，及時發(fā)現(xiàn)變壓器的變形強度，保證變壓器的安全運行。

二、配電柜常見故障及處理

變壓器進(jìn)線相序錯誤、斷路器未儲能以及電容器不能自動投切等問題都是配電柜的常見故障，針對這些常見故障我們一起來總結(jié)一些配電柜的常見故障及解決措施：

合閘按鈕接觸不良，解決方法是更好一個新的合閘按鈕；控制回路的熔芯燒壞，解決辦法是首先看一下控制回路是否正常無短路現(xiàn)象，如果沒有問題及時更好一個新的熔芯；斷路器未儲能，解決方法是檢查電動機控制電源電壓并且保證電源電壓大于或等于；合閘電磁鐵已燒壞，解決方法是及時更換新的合閘電磁鐵；進(jìn)線柜主開關(guān)不能分閘可能是由于分閘線圈燒壞，解決方法更換分閘線圈；主計量無功表反轉(zhuǎn)或不轉(zhuǎn)；電容補償功率因數(shù)偏高或超前，解決方法是調(diào)整電容補償至；變壓器進(jìn)線相序錯誤，解決方法重新調(diào)整相序；電流取樣信號線未接，解決方法：接好電流取樣信號線；只有找到配電柜發(fā)生故障的根源才知道應(yīng)該采取何種解決措施。

三、繼電器常見故障及處理

一是電流互感飽和故障。電流互感器的飽和對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的影響是非常之大。隨著配電系統(tǒng)設(shè)備終端負(fù)荷的不斷增容，如果發(fā)生短路，則短路電流會很大。如果是系統(tǒng)在靠近終端設(shè)備區(qū)的位置發(fā)生短路時，電流可能會達(dá)到或者接近電流互感器單次額定電流的100倍以上。在常態(tài)短路情況下，越大電流互感器誤差是隨著一次短路電流倍數(shù)增大而增大，當(dāng)電流速斷保護(hù)使靈敏度降低時就可能阻止動作。在線路短路時，由于電流互感器的電流出現(xiàn)了飽和，而再次感應(yīng)的二次電流小或者接近于零，也會導(dǎo)致定時限過流保護(hù)裝置無法展開動作。當(dāng)在配電系統(tǒng)的出口線過流保護(hù)拒絕動作時而導(dǎo)致配電所進(jìn)口線保護(hù)動作了，則會使整個配電系統(tǒng)出現(xiàn)斷電的狀況。

二是開關(guān)保護(hù)設(shè)備的選擇不當(dāng)。開關(guān)保護(hù)設(shè)備的選擇是非常重要的一項工作，現(xiàn)在的多數(shù)配電都在高負(fù)荷密集的地區(qū)建立起開關(guān)站，也就是采用變電所—開關(guān)站—配電變壓器的供電輸電的模式。在未實現(xiàn)繼電保護(hù)自動化的開關(guān)站內(nèi)，我們應(yīng)當(dāng)更多地采用負(fù)荷開關(guān)或與其組合的繼電器設(shè)備系統(tǒng)作為開關(guān)保護(hù)的設(shè)備。

常見的繼電保護(hù)故障的處理方法有對比法、短接法以及替換法。通過對正常設(shè)備和非正常設(shè)備的相關(guān)技術(shù)參數(shù)對比，找出不正常設(shè)備的故障點。這個方法主要用于檢查接線錯誤、定值校驗過程中測試值與預(yù)想值有比較大差異的故障。在進(jìn)行改造和設(shè)備更換之后二次接線不能正確恢復(fù)時，可參照同類設(shè)備的接線。并在繼電器定值校驗時，如果發(fā)現(xiàn)某一只繼電器測試值與整定值相差得比較遠(yuǎn)，此時，不可以輕易做出判斷，判斷該繼電器特性不好，應(yīng)當(dāng)調(diào)整繼電器上的刻度值，可用同只表計去測量其他相同回路同類繼電器進(jìn)行比較。用完好的元件代替被認(rèn)定有故障的元件，來判斷它的好與壞，可以快速縮小故障的查找范圍。或者將回路某一段或一部分用短接線短接，來進(jìn)行判斷故障是否存在短接線范圍內(nèi)或者其他地方，這樣來確定故障范圍。此法主要是用在電磁鎖失靈、電流回路開路、切換繼電器不動作、判斷控制等轉(zhuǎn)換開關(guān)的接點是否完好。

隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，電力設(shè)備的保護(hù)技術(shù)也會面臨新的挑戰(zhàn)和機遇，其將沿著計算機化、網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化的發(fā)展方向去發(fā)展。我們將不斷學(xué)習(xí)和總結(jié)電力常規(guī)設(shè)備的故障診斷技術(shù)和有效處理方法，推動新技術(shù)的引進(jìn)、應(yīng)用，為我國電力技術(shù)的進(jìn)步做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳曉梅，鄒森元.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)典型保障分析[M].中國電力出版社，2001.

[2]王曉鶯.變壓器故障與監(jiān)測.2004.