國(guó)家電投集團(tuán)協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司 楊平平

1 引言

在整個(gè)電力系統(tǒng)中，高低壓配電設(shè)備在其中占著重要的作用，其是整個(gè)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。高低壓配電設(shè)備包含的內(nèi)容較為廣泛，在高低壓配電設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，要按照要求進(jìn)行嚴(yán)格的運(yùn)行，并實(shí)施相對(duì)的維護(hù)措施，以此來(lái)保證供電質(zhì)量的安全性和穩(wěn)定性。

2 低壓配電設(shè)備故障

2.1 常見(jiàn)故障問(wèn)題

低壓配電裝置的主要故障原因?yàn)橄到y(tǒng)接地與熔斷器熔斷。目前，很多配電設(shè)備安裝單位沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)的接地工作，只是采用消弧線圈連接的較小輸出電流連接線路，一旦出現(xiàn)線路和系統(tǒng)故障的過(guò)程時(shí)，容易引起中心信號(hào)系統(tǒng)的報(bào)警。此外，很多配電裝置熔斷器的熔斷是由接地系統(tǒng)中母線與輔助線圈的開(kāi)口三角形連接電壓差引起的。當(dāng)繼電器電流處在均衡狀態(tài)時(shí)，開(kāi)口三角形的電流也將歸零。但如果電流不均勻，其電流會(huì)慢慢減小，其電壓也會(huì)愈來(lái)愈高，導(dǎo)致熔斷器的熔斷。如果發(fā)現(xiàn)其中任何一種相位都減小了，而其余相位卻逐漸增大，并且在部分高度處發(fā)生共振，那么熔斷器的任何一個(gè)相位越來(lái)越高，而其他每個(gè)相位都減小，使得線路被燒壞。

2.2 電容器運(yùn)行故障

各種家用電器在使用過(guò)程中會(huì)形成高諧波電流，不但會(huì)妨礙家用電器的安全平穩(wěn)工作，而且還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)中的電流和電壓紊亂，從而產(chǎn)生了許多安全隱患。在高頻諧波電流的影響下，電力電容器的電壓和電流會(huì)較快增加至最大值，甚至出現(xiàn)過(guò)流狀態(tài)，這將對(duì)電力電容器產(chǎn)生長(zhǎng)期的傷害。從工作電流的角度看，電容器的工作損耗受到導(dǎo)線電阻和介質(zhì)損耗的制約，其中介質(zhì)損耗所占的比重較大，電容器在運(yùn)行一段時(shí)間之后，溫度就會(huì)愈來(lái)愈高，電流也會(huì)愈來(lái)愈高，自工作溫度就會(huì)上升。當(dāng)電容器的額定電流超過(guò)了額定負(fù)載之后，工作溫度就會(huì)上升，自損耗的速度也會(huì)越來(lái)越快。當(dāng)電容器電壓數(shù)值過(guò)低難以平衡無(wú)功功率，效率就會(huì)明顯下降。在應(yīng)用電容器時(shí)，應(yīng)該使其維持在額定電壓下工作。否則過(guò)電壓會(huì)使電容器發(fā)熱嚴(yán)重，電容器絕緣加速老化壽命縮短，甚至出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。

2.3 高壓配電設(shè)備問(wèn)題

高壓配電裝置長(zhǎng)時(shí)間操作很難確保元器件沒(méi)有老化變質(zhì)。引起高壓配電系統(tǒng)的問(wèn)題主要有器件老化、短路等，但因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間工作，對(duì)高壓配電裝置實(shí)施停電檢修的情況較少，這就導(dǎo)致檢修工作人員不能深入接觸高低壓配電裝置的內(nèi)部，造成檢修不徹底的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，甚至無(wú)法徹底解決故障。此外，由于高壓配電裝置的大部分輔助整定值均在負(fù)載切換區(qū)域內(nèi)，因此相對(duì)而言，檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，且檢測(cè)難度較大，這勢(shì)必延誤供電恢復(fù)時(shí)機(jī)，對(duì)安全生產(chǎn)帶來(lái)較大的不確定性。所以，有必要正確評(píng)估各種負(fù)載開(kāi)關(guān)的定位和儲(chǔ)能狀況以及相關(guān)設(shè)備老化情況。如果設(shè)備器件發(fā)生問(wèn)題，使開(kāi)關(guān)無(wú)法儲(chǔ)能時(shí)，應(yīng)先啟動(dòng)手動(dòng)儲(chǔ)能裝置，手動(dòng)操作正常后再進(jìn)行遠(yuǎn)方傳動(dòng)試驗(yàn)，確保設(shè)備正常，然后重新恢復(fù)供電。如無(wú)法完全排除故障，則需要在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行停電，隔離設(shè)備進(jìn)行檢修[1]。

3 導(dǎo)致高低壓配電設(shè)備出現(xiàn)故障的原因分析

3.1 設(shè)備檢測(cè)和維護(hù)缺乏有效的預(yù)警監(jiān)管

雖然現(xiàn)階段的配電網(wǎng)在施工的流程中達(dá)到了較大程度的智能化，但是對(duì)高低壓配電裝置的配置與測(cè)量還是必須采用人工的方法加以解決。而在設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)安裝流程中，往往因?yàn)樵O(shè)計(jì)圖不夠細(xì)化，導(dǎo)致安裝人員操作不當(dāng)，為設(shè)備正常運(yùn)行留下隱患，從而導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障。此外，由于維護(hù)與檢測(cè)人員在平時(shí)的檢查維護(hù)工作中并沒(méi)有良好的預(yù)防監(jiān)督意識(shí)，也就不能把檢查維修工作的預(yù)警與監(jiān)督功能有效地利用起來(lái)，因此在故障發(fā)生以后才進(jìn)行具體的檢查保養(yǎng)與檢測(cè)工作，從而導(dǎo)致了故障檢測(cè)工作一直處于被動(dòng)地位。

3.2 高低壓配電設(shè)備自身具有運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)

就現(xiàn)階段高低壓裝置的實(shí)際應(yīng)用狀況分析，由于高壓配電裝置中普遍使用著真空系統(tǒng)及集成電路器件，這一元器件存在著較大的復(fù)雜性，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，器件的部分元件發(fā)生了故障會(huì)導(dǎo)致整體斷路器系統(tǒng)根本無(wú)法工作。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于部分真空斷路器中的最大真空度不能夠滿足相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以及真空環(huán)境不純導(dǎo)致存在較大的操作危險(xiǎn)性。

3.3 高低壓配電裝置故障的處理缺乏有效的參照依據(jù)，線路和設(shè)備出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)

在對(duì)高低壓配電裝置故障進(jìn)行處理的過(guò)程中，要根據(jù)電氣設(shè)備類型和故障的特性采取相應(yīng)的解決對(duì)策并加以管理。但很多配電設(shè)備安裝和維護(hù)單位在設(shè)備故障處置工作完畢以后也往往未能做出及時(shí)的研究與匯總，從而使得設(shè)備故障處置管理水平無(wú)法進(jìn)行有效的提高。配電網(wǎng)中的線路以及設(shè)備等運(yùn)行是有限制的，如果其長(zhǎng)期處于超負(fù)荷狀態(tài)，就會(huì)導(dǎo)致線路和設(shè)備出現(xiàn)發(fā)熱情況，如果溫度逐漸上升，就會(huì)使線路和設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題。如果在上述方面都原本伴隨著老化跡象，有可能還會(huì)出現(xiàn)更嚴(yán)重的故障，例如線路出現(xiàn)熔斷、設(shè)備絕緣加速老化、絕緣能力降低等問(wèn)題。這些問(wèn)題的產(chǎn)生危害范圍和修復(fù)難度均較大，所以相關(guān)部門(mén)必須盡量避免該線路和設(shè)備處在超負(fù)荷狀態(tài)，確保線路運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4 高低壓變配電設(shè)備安全維護(hù)措施

4.1 完善預(yù)防機(jī)制

電力系統(tǒng)的可靠性和安全與高低壓配電設(shè)備有著非常緊密的聯(lián)系，其工作狀況的優(yōu)劣也會(huì)直接影響用戶的供電狀況，所以除抓好日常保障措施之外，還需要建立健全高低壓配電設(shè)備防護(hù)體系。首先在日常預(yù)防工作開(kāi)展過(guò)程中，操作技術(shù)人員需要根據(jù)容易出現(xiàn)問(wèn)題的情況制訂針對(duì)性的應(yīng)急預(yù)案，這樣即便出現(xiàn)問(wèn)題，作業(yè)人員也可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行維護(hù)，恢復(fù)正常供電。此外還需要根據(jù)發(fā)生概率較小但危害效果較大的問(wèn)題，制訂具體的應(yīng)對(duì)處置方法，定期對(duì)作業(yè)人員理解與掌握進(jìn)行考評(píng)，提高作業(yè)人員處理這些問(wèn)題的應(yīng)變能力，為電力系統(tǒng)平穩(wěn)工作提供良好條件。

4.2 保證操作電源的可靠性

對(duì)電氣運(yùn)行控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可靠的供電對(duì)其十分關(guān)鍵，在低壓配電中要特別關(guān)注蓄電池及直流系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。直流系統(tǒng)是為二次控制回路及回路系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置、儀器儀表、事故照明裝置等提供電源，也為某些設(shè)備提供動(dòng)力電源。但在實(shí)際的電源供電中，一些控制系統(tǒng)的運(yùn)行供電往往會(huì)出現(xiàn)線路老化問(wèn)題，使得電源的可靠性降低。日常運(yùn)維中要注意防火、防潮，保證線路絕緣合格，導(dǎo)線壓接緊固，防止造成直流接地等故障情況的產(chǎn)生。施工安裝過(guò)程中要注意工藝，避免損傷導(dǎo)線發(fā)生接地或短路的情況發(fā)生，這也是在后期維修工作期間必須重視的問(wèn)題。

4.3 跳閘故障的處理對(duì)策

跳閘故障問(wèn)題的合理解決對(duì)高低壓配電設(shè)備的正常運(yùn)行而言較為重要，設(shè)備維護(hù)人員要迅速調(diào)整該線路運(yùn)行的方法，合理地設(shè)置配電設(shè)備的負(fù)載。要根據(jù)該線路在維護(hù)過(guò)程中的情況加以檢測(cè)，仔細(xì)檢查相關(guān)的導(dǎo)線，并查看這些線路上有無(wú)發(fā)現(xiàn)跳閘時(shí)變壓器設(shè)備過(guò)載，或者該線路運(yùn)行情況不正常的狀況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)了跳閘情況，要分析線負(fù)載的原因，需要減少對(duì)其的負(fù)載。對(duì)于高壓設(shè)備而言，要做好防雷措施，定期進(jìn)行防雷接地檢測(cè)和避雷器試驗(yàn)，提高線路和設(shè)備的防雷能力，降低雷擊跳閘的發(fā)生概率，同時(shí)做好絕緣子的清潔工作，保證絕緣子的耐電強(qiáng)度，有效避免絕緣子發(fā)生閃絡(luò)。

若跳閘故障是由于設(shè)備的各種問(wèn)題所造成的，則需要及時(shí)切除造成線路故障的設(shè)備，切換運(yùn)行方式以使線路運(yùn)行狀態(tài)恢復(fù)正常，立即處理故障設(shè)備，使系統(tǒng)得以迅速恢復(fù)正常工作狀態(tài)。對(duì)于低壓系統(tǒng)而言，通常是空氣開(kāi)關(guān)和熱繼電器跳閘，故障發(fā)生后要及時(shí)檢查線路和設(shè)備發(fā)生的故障類型，排除故障后測(cè)試空開(kāi)狀態(tài)再送電。科學(xué)有效的防護(hù)措施，檢查維護(hù)好設(shè)備，是保證線路安全運(yùn)行的前提。

4.4 定期維護(hù)

設(shè)備維護(hù)人員應(yīng)著重注意高低壓配電裝置的運(yùn)行問(wèn)題，如線路接觸不良、結(jié)構(gòu)設(shè)施的重大損壞等，如果對(duì)此類問(wèn)題不能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)或者選擇性忽視，則必然會(huì)造成嚴(yán)重的后果。因此，必須定期進(jìn)行維護(hù)工作，這也是及時(shí)發(fā)現(xiàn)高低壓配電設(shè)備運(yùn)行隱患最佳的方式。在電力系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程中供配電系統(tǒng)有著較為關(guān)鍵的角色，也可以說(shuō)占具著不可忽視的地位，所以需要專門(mén)技術(shù)人員做好高低壓配電設(shè)備維護(hù)工作，在具體的維護(hù)過(guò)程中首先應(yīng)使高低壓配電裝置內(nèi)外部環(huán)境保持干凈整潔，以確保其所處環(huán)境中無(wú)污染物，然后再進(jìn)行專業(yè)性的檢查與維護(hù)。

4.5 互感器的運(yùn)行維護(hù)

互感器是供配電系統(tǒng)中最主要的電壓電流檢測(cè)裝置，在電力系統(tǒng)二次保護(hù)體系中發(fā)揮著作用。電流互感器和電壓互感器在運(yùn)行中二次繞組要接地，是防止互感器絕緣在被擊穿后，高壓串入低壓，傷及儀表及人員，互感器二次側(cè)一點(diǎn)接地是保障人員和設(shè)備安全的必要措施。電流互感器在運(yùn)行中不能超過(guò)額定容量長(zhǎng)期運(yùn)行，一旦其容量超出限制值，會(huì)使鐵芯磁飽和，將造成較大的計(jì)量偏差，電流指示不再準(zhǔn)確。為此，必須確保設(shè)備工作負(fù)荷的合理化，或選配容量合適的電流互感器，確保設(shè)備的安全運(yùn)行。電壓互感器在運(yùn)行過(guò)程中要注意二次線圈不能斷路，否則二次線圈阻抗大大減小，出現(xiàn)短路電流使線圈發(fā)熱燒毀?；ジ衅鞯氖褂镁S修應(yīng)著重檢測(cè)異味、絕緣損傷、油污等問(wèn)題，各接觸部分接觸要良好。此外，檢修前應(yīng)注意查看互感器的絕緣子上有沒(méi)有破裂、放電、油污等跡象，對(duì)于充油式互感器還應(yīng)檢查其油位應(yīng)正常，各部位無(wú)漏油、滲油現(xiàn)象[2]。

4.6 使用故障診斷和運(yùn)行監(jiān)控設(shè)備

高低壓配電設(shè)備的正常運(yùn)行離不開(kāi)大數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)的保障。借助故障診斷系統(tǒng)和運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備，可以進(jìn)行對(duì)高低壓配電設(shè)備的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。并根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況結(jié)合設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)及時(shí)確定高低壓配電設(shè)備的工作狀況，以保障整個(gè)系統(tǒng)的平穩(wěn)安全運(yùn)行。該體系主要通過(guò)利用設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控管理系統(tǒng)和故障診斷設(shè)備，進(jìn)行對(duì)高低壓配電設(shè)備運(yùn)行故障狀態(tài)的綜合檢測(cè)。同時(shí)，利用設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控管理系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)高低壓配電設(shè)備的工作狀況和功率參數(shù)進(jìn)行分析和控制，為故障預(yù)警的順利實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造優(yōu)越的條件。

因此，為了保障高低壓配電設(shè)備的正常使用功能，就有必要積極構(gòu)建電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)和運(yùn)行監(jiān)控管理體系，以推動(dòng)相關(guān)工作的有效實(shí)施。故障診斷系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，就是從故障判別的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)中提煉有關(guān)內(nèi)容，從而建立一個(gè)更加完善的故障診斷體系。而針對(duì)大型動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其運(yùn)行問(wèn)題往往很難通過(guò)人員進(jìn)行合理的診斷，合理使用故障診斷設(shè)備才能進(jìn)行有效的解決。所以，有關(guān)部門(mén)工作人員應(yīng)高度重視對(duì)設(shè)備的故障診斷，并進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)。

4.7 加強(qiáng)設(shè)備維修和故障檢測(cè)人員的素質(zhì)培養(yǎng)

在高低壓配電機(jī)械設(shè)備的操作維護(hù)過(guò)程中，人員的專業(yè)素質(zhì)和業(yè)務(wù)對(duì)待所有設(shè)備故障處理工作的水平與品質(zhì)都有著密切的關(guān)聯(lián)。所以，在今后的發(fā)展過(guò)程中，相關(guān)管理人員要充分地意識(shí)到，工作人員的專業(yè)素質(zhì)對(duì)增強(qiáng)高低壓配電設(shè)備故障處理能力的重要意義，并采取定時(shí)舉行技術(shù)培訓(xùn)、授課和外派培訓(xùn)等方式，使工作人員都能對(duì)電氣設(shè)備故障維修與檢查方面的相關(guān)專業(yè)知識(shí)及技能熟練掌握，增強(qiáng)自身的責(zé)任意識(shí)與工作熱情。

4.8 優(yōu)化配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境

為了進(jìn)一步保障配網(wǎng)設(shè)備的安全平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須對(duì)其工作環(huán)境加以優(yōu)化，即為配網(wǎng)設(shè)備創(chuàng)造一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境，以防止雷擊等天災(zāi)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的沖擊。實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，部分自然災(zāi)害會(huì)對(duì)配網(wǎng)裝置的運(yùn)行造成不良影響，所以必須將有關(guān)把控措施做好，及時(shí)進(jìn)行處理措施，確保自然災(zāi)害出現(xiàn)時(shí)可以及時(shí)將這些存在的問(wèn)題處理，確保設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。如對(duì)雷擊可以采取相應(yīng)避雷措施，定期檢查防雷接地系統(tǒng)，以免雷擊情況出現(xiàn)。一旦出現(xiàn)問(wèn)題，可運(yùn)用絕緣導(dǎo)線或變更配網(wǎng)交流輸電線路，這樣可以更好避免聯(lián)電問(wèn)題發(fā)生。如此可以保證配網(wǎng)設(shè)備在一個(gè)較好的環(huán)境中運(yùn)轉(zhuǎn)，其運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境的完善，對(duì)于設(shè)備實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)而言有著很重要的作用，與此同時(shí)，還可提高配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的安全穩(wěn)定性。

綜上，高低壓配電設(shè)備的正常運(yùn)行是保證配電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，同時(shí)也會(huì)影響工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ畹挠行蜻M(jìn)行。在日常工作中，運(yùn)行維護(hù)人員要針對(duì)配電網(wǎng)中高壓配電設(shè)備和低壓配電設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)，有針對(duì)性地做好預(yù)防和檢修工作，及時(shí)排除可能引發(fā)故障的危險(xiǎn)因素，保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。