云南天安化工有限公司 付歆釗

1 引言

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和電網(wǎng)規(guī)模的擴大，變電站作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，具有能源傳輸、變壓變電和配電等重要功能。為了確保變電站的安全運行和電網(wǎng)的可靠性，設(shè)備的維修檢查較為重要。本文旨在通過對電壓互感器、直流系統(tǒng)接地故障、母線故障和電容器故障等四個方面的設(shè)備維修檢查技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析，為電網(wǎng)工作人員提供準(zhǔn)確、可靠的維修檢查指導(dǎo)。

2 電壓互感器的維修檢查技術(shù)分析

2.1 電壓互感器的重要性

電壓互感器（VT）是變電站中常見的一種設(shè)備，主要用于將高壓電網(wǎng)中的電壓信號變換為標(biāo)準(zhǔn)測量電壓信號，以便進(jìn)行測量、保護(hù)和控制，同時隔離高壓帶電設(shè)備。電壓互感器將高電壓信號變換為較低電壓信號，以便保護(hù)裝置進(jìn)行故障檢測和保護(hù)操作。通過測量變壓器或母線的電壓，運行人員可以及時調(diào)整電網(wǎng)的電壓，滿足電力負(fù)荷需求，保持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。通過監(jiān)測電力系統(tǒng)中各個節(jié)點的電壓，可以分析電網(wǎng)的功率流向、電壓穩(wěn)定性和電力負(fù)荷分布等關(guān)鍵參數(shù)，從而提升電網(wǎng)的運行效率和可靠性[1]。因此，對電壓互感器的維修檢查技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析和研究，對于確保變電站的安全性和可靠性具有重要意義。

2.2 維修檢查流程與方法

2.2.1 初步檢查

仔細(xì)檢查電壓互感器外部是否有明顯的物理損壞或變形，例如裂紋、變形等。檢查電壓互感器的接線端子是否緊固良好、無松動或腐蝕現(xiàn)象，確保電壓互感器的標(biāo)志和銘牌清晰可讀，并與實際參數(shù)相符，見表1。

表1 電壓互感器的外觀檢查

檢查絕緣材料、絕緣距離和絕緣連接是否完好、無污穢或損壞。檢查電壓互感器內(nèi)部的接線連接是否牢固、無松動或腐蝕現(xiàn)象，特別檢查設(shè)備本體及二次接線的接地線、螺栓連接是否可靠。對于油浸式電壓互感器，檢查油質(zhì)的清潔程度和絕緣性能，必要時進(jìn)行油質(zhì)更換。

2.2.2 功能測試

定期進(jìn)行電氣預(yù)防性試驗，對電壓互感器進(jìn)行比值、角度測試，檢測輸出電壓與輸入電壓的比差、角差是否在精度允許范圍內(nèi)。連接負(fù)載電阻或負(fù)載設(shè)備，檢查電壓互感器的輸出電壓是否穩(wěn)定并滿足負(fù)載要求。

詳細(xì)記錄每一項檢查的結(jié)果，包括外觀、功能測試和精細(xì)檢查的數(shù)據(jù)和觀察結(jié)果。對檢查結(jié)果進(jìn)行綜合分析，比較與歷史數(shù)據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)值的差異，判斷是否存在異常或潛在故障。

2.2.3 維護(hù)與維修

根據(jù)檢查結(jié)果，制定合理的預(yù)防性維護(hù)計劃，包括清潔、緊固和絕緣處理等。如果發(fā)現(xiàn)故障或異常情況，根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)的維修和更換，確保電壓互感器的正常運行。

3 直流系統(tǒng)接地故障的維修檢查技術(shù)分析

3.1 直流系統(tǒng)接地故障的影響與危害

直流系統(tǒng)接地故障是指直流電力系統(tǒng)中的正極或負(fù)極與地之間發(fā)生電氣接觸的故障。這種故障會導(dǎo)致以下幾個方面影響。

安全風(fēng)險：直流系統(tǒng)接地故障會引起電流通過人體，造成觸電危險，對人員的生命安全造成威脅。

設(shè)備損壞：接地故障會導(dǎo)致直流系統(tǒng)設(shè)備的電氣部件和絕緣系統(tǒng)受損，性能較差的二次控制裝置電源模塊損壞，進(jìn)而影響設(shè)備的正常運行和壽命。

系統(tǒng)可靠性下降：接地故障會導(dǎo)致直流系統(tǒng)的電壓不穩(wěn)定，影響二次設(shè)備穩(wěn)定運行，進(jìn)而降低系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性[2]。

生產(chǎn)損失：接地故障引起的保護(hù)裝置，控制回路誤動作，造成系統(tǒng)停電或設(shè)備故障，導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，造成經(jīng)濟損失和影響工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性。

同時直流系統(tǒng)接地故障存在一定的隱蔽性，不易發(fā)現(xiàn)，故需要定期巡檢直流系統(tǒng)。

3.2 維修檢查流程與方法

故障定位；使用故障指示器、絕緣電阻測試儀等工具，逐一排查直流系統(tǒng)各個設(shè)備、線路和接線點，確定故障發(fā)生的位置，見表2。

表2 故障定位分析

故障分析:檢查直流系統(tǒng)的絕緣狀況，確認(rèn)是否存在絕緣擊穿或絕緣損壞等問題。通過測量和分析故障電流、電壓等參數(shù)，判斷故障類型和性質(zhì)，例如接地電阻過大或短路等。

維修方案制定:根據(jù)故障類型和分析結(jié)果，制定具體的維修方案，包括維修工具、材料和操作步驟等?？紤]維修過程中的安全性和操作風(fēng)險，并制定相應(yīng)的安全措施。

維修實施:按照維修方案進(jìn)行實施，采取適當(dāng)?shù)木S修方法，例如更換故障設(shè)備、修復(fù)電纜或線路連接等。在維修過程中進(jìn)行必要的測試和監(jiān)測，確保修復(fù)后的直流系統(tǒng)正常運行。

維修驗證：維修完成后，進(jìn)行維修結(jié)果的驗證和測試，確保接地故障已經(jīng)得到有效修復(fù)、直流系統(tǒng)的正常運行和安全性已恢復(fù)。

4 母線故障的維修檢查技術(shù)分析

4.1 母線故障的分類與原因

變電所母線故障會對變電站的功能和安全造成嚴(yán)重的影響，故障嚴(yán)重時會導(dǎo)致整個變電所停電，引發(fā)電力事故[3]。母線故障的分類和原因有以下幾種類型。

一是短路故障。原因：絕緣擊穿、絕緣老化、接觸不良、外部物體或動物進(jìn)入等。分為相間短路（如A 相與B 相之間的短路）、相對地短路（如A相與地之間的短路）。

二是接地故障。原因：絕緣破損、松動接觸、灰塵污穢、潮濕、地電阻過高等。分為單相接地、多相接地。

三是斷路故障。原因：導(dǎo)體斷裂、連接松動、設(shè)備故障、外力破壞等。分為部分?jǐn)嗦?、完全斷路?/p>

四是過載故障。原因：電流超過設(shè)備額定容量、負(fù)載不平衡、短時過電流沖擊等。分為過載過流、過載過熱。

其他可能的原因還包括設(shè)備老化、設(shè)計缺陷、操作錯誤、環(huán)境因素（如溫度、濕度等）和外部干擾等。

4.2 維修檢查流程與方法

一是故障確認(rèn)。根據(jù)系統(tǒng)告警、設(shè)備狀態(tài)、用戶報告等確認(rèn)是否存在母線故障。確定故障類型和位置，以指導(dǎo)后續(xù)的維修檢查工作。

二是安全措施。確保工作區(qū)域的安全，包括斷電、放電、裝置接地等操作，遵循安全操作規(guī)程和個人防護(hù)要求。

三是檢查與測量。使用適當(dāng)?shù)臏y試儀器和設(shè)備對母線及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查和測量，包括絕緣測試、視覺檢查、電流、電壓、溫度等參數(shù)的測量。

四是分析與診斷。分析檢查結(jié)果，判斷故障原因和程度，結(jié)合設(shè)備手冊、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗，進(jìn)行故障診斷和定位。

五是維修實施。根據(jù)維修方案，執(zhí)行相應(yīng)的維修工作，包括更換故障元件、修復(fù)斷路、清潔接觸面、調(diào)整連接等操作。

六是維修驗證。在維修完成后，進(jìn)行驗證和測試，包括測量關(guān)鍵參數(shù)，檢查絕緣狀況，進(jìn)行功能測試等。確認(rèn)故障是否解決，設(shè)備是否恢復(fù)正常工作。

七是故障分析與記錄。分析維修過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)和結(jié)果，總結(jié)故障原因和解決方法。記錄維修過程、維修措施和結(jié)果，為后續(xù)的維護(hù)和分析提供參考，見表3。

維修檢查流程和方法的具體細(xì)節(jié)會根據(jù)不同的變電站和設(shè)備類型而有所差異，同時系統(tǒng)中性點接地方式、接地故障危害及范圍亦不相同。在實際操作中，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整和補充，確保維修檢查工作的準(zhǔn)確性和安全性。

5 電容器故障的維修檢查技術(shù)分析

5.1 電容器故障的特點與識別方法

電容器故障是指變電站或電力系統(tǒng)中的電容器發(fā)生故障，可能導(dǎo)致電力傳輸過載、設(shè)備損壞甚至事故發(fā)生。

電容器故障的特點包括異常電流、電壓波動和溫升異常。其中，電容器故障時，通常會出現(xiàn)異常電流，例如電流突然增大或不穩(wěn)定。電容器故障可能導(dǎo)致系統(tǒng)電壓波動，例如電壓下降或突變。故障電容器可能出現(xiàn)異常的溫升，發(fā)熱明顯超過正常范圍[4]。

電容器故障的識別方法包括觀察電容器外觀，測量電流和電壓、熱紅外檢測，分析功率因數(shù)等。通過檢查電容器外觀是否有明顯的物理損壞，例如破裂、變形或滲漏等。使用合適的測試儀器測量電容器的電流和電壓，比較其數(shù)值與正常范圍的差異。使用紅外熱像儀對電容器進(jìn)行熱紅外檢測，發(fā)現(xiàn)異常的溫升情況。通過分析電容器的功率因數(shù)變化，發(fā)現(xiàn)異常波動或不穩(wěn)定的情況。綜合以上的結(jié)果，可以識別電容器故障的類型和位置，為維修檢查提供指導(dǎo)。

5.2 維修檢查流程與方法

一是故障確認(rèn)和安全措施。根據(jù)系統(tǒng)警告、設(shè)備狀態(tài)、用戶報告等確認(rèn)是否存在電容器故障，確定故障電容器的位置和類型，確保工作區(qū)域的安全，包括斷電、放電、裝置接地等操作，遵循安全操作規(guī)程和個人防護(hù)要求。

二是觀察和外觀檢查。觀察電容器外觀，檢查是否有物理損壞、滲漏或變形等情況。注意電容器接線和連接部件的松動。

三是測量參數(shù)檢查和功率因數(shù)測量。使用合適的測試儀器測量電容器的電流、電壓、容量等參數(shù)，將測量結(jié)果與正常范圍進(jìn)行對比，確定是否存在異常。測量電容器的功率因數(shù)，并與正常范圍進(jìn)行對比，異常波動或不穩(wěn)定的功率因數(shù)可能暗示電容器故障。

四是熱紅外檢測。使用紅外熱像儀對電容器進(jìn)行熱紅外檢測，異常的溫升情況可能暗示電容器故障。

五是故障定位和維修實施。根據(jù)檢查結(jié)果和分析，確定故障電容器的具體位置和故障類型。定位可以采用斷電檢查、連接與斷開試驗等方法，根據(jù)故障定位，執(zhí)行相應(yīng)的維修工作，包括更換故障電容器，修復(fù)連接線路，調(diào)整參數(shù)等操作[5]。

六是維修驗證。在維修完成后，進(jìn)行驗證和測試，測量電容器的參數(shù)和功率因數(shù)，確認(rèn)是否恢復(fù)正常工作。

七是故障分析與記錄。分析維修過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)和結(jié)果，總結(jié)故障原因和解決方法。記錄維修過程、維修措施和結(jié)果，為后續(xù)的維護(hù)和分析提供參考。

6 結(jié)語

本文主要從電壓互感器、直流系統(tǒng)接地故障、母線故障和電容器故障四個方面進(jìn)行了變電站設(shè)備維修檢查技術(shù)分析，通過對各個方面的作用與重要性進(jìn)行分析，提出了相應(yīng)的維修檢查流程與方法。在電壓互感器方面，明確了其作用和重要性，提出了維修檢查流程與方法。在直流系統(tǒng)接地故障、母線故障和電容器故障方面，分析了其特點、識別方法以及相應(yīng)的維修檢查流程與方法，為準(zhǔn)確診斷和維修提供技術(shù)支持。