变配电设备的运行与维护分析

黄国清

摘要：随着我国电力体制改革的深化，电网规模在扩大的同时，配电设备也大幅增加。配电运行设备的可靠性与安全性，对整个电力供应网络供电质量有重大的影响。防止变配电设备发生故障，加大运行维护力度是十分必要的。本文就变配电设备的运行与维护进行了浅谈。

关键词：电力系统；变配电设备；运行；维护

中图分类号： TM7 文献标识码： A

配电设备是电力系统中重要的组成部分，配电运行中设备的安全可靠与否直接影响到电力系统的安全可靠运行。为了保证配电运行中设备的安全稳定，就必须经常对设备进行检修与维护，设备的检修和维护的作用可以确保设备的正常运行，防止绝缘老化并能延长其使用寿命，所以必须坚持落实好设备的日常巡查、检修和维护的工作。

1、变配电设备的故障类型分析

在电力系统当中，较为重要的变配电设备具体包括变压器、断路器、隔离开关、高压配电箱、架空线路、电容器、互感器以及熔断器等等。这些设备在持续不断地运行过程中，难免会出现各种故障，一旦某个设备因故障退出运行，都可能对电力系统的安全、稳定运行造成影响。

1.1、变压器的故障类型

变压器作为电力系统中重要的电力设备，其主要作用是在交流电网中改变电压、传递能量。变压器绕组的绝缘是影响其安全运行的最重要的因素，而绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘老化。变压器安全事故的产生，主要是变压器的容量、体积和温度等因素造成的。因此，检修过程中需要密切注意变压器的温度，保证变压器运行的温度在限定运行温度内，电压器的负荷量应该低于额定负荷的20%。

1.2、断路器故障类型

大体上可将断路器的故障分为以下两种类型：一种是机械故障，另一种是电气故障。

1.2.1、机械故障。此类故障主要包括断路器本身的机械故障、传动部分的机械故障以及操作机构的机械故障等等。

1.2.2、电气故障。这类故障包括绝缘故障、开端与关合性能不良、导电性能不良等等。

1.3、电容器故障类型

对于变电站和电力用户而言，电容器是非常重要的设备之一，其主要作用是补偿无功功率、提高功率因数、减少线损、改善电压品质、确保发电力运行能力等等。电力电容器常见的故障类型如下：连接线节点过热或熔化、并联电容器渗漏油、外壳变形、瓷瓶表面闪络、内部异响、电容器爆炸等等。

导致这些故障的主要原因除了产品本身的质量不合格以外，还有就是运行维护工作不到位。鉴于此，有必要加大对变配电设备的运行维护力度。

2、变配电设备的运行与维护分析

2.1、变压器的运行与维护

2.1.1、变压器运行。在变压器的实际运行过程中最为常见的损耗现象为铁损和铜损，由于这两种损耗全部都会转化为热能，这样一来会引起变压器的铁芯及绕组过热，长时间的高温容易造成变压器绝缘过早老化，从而影响其使用寿命。为此，变压器运行过程中不允许超过额定的温度，换言之就是要确保变压器始终处于额定容量下工作。此外，室内变压器的过负荷值不得超过20%，尽可能确保变压器的负荷在额定容量的85%左右为宜。

2.1.2、维护。相关工作人员每天至少应当进行3次以上的巡视检查，每隔3个月应当对变压器进行一次全面、系统的检查维护。虽然干式变压器具有较高的防潮性能，但是空气中的尘埃会吸附在绕组表面，这样一来容易引起闪络，从而导致电压降低。为此，有必要定期进行除尘工作，并认真检查看是否存在放电现象。除此之外，还应当检查变压器有无异响、母线连接及电缆是否存在异常现象，一旦发现异常必须及时采取相应的措施加以处理，以免问题进一步扩大引发事故。

2.2、断路器的运行与维护

在对断路器进行运行维护的过程中，应当对以下问题加以注意：

2.2.1、应当对真空断路器定期进行工频耐压试验，依据电力设备预防性试验规程的相关规定要求，可在断路器正式投入运行之后每半年进行一次工频耐压试验。当设备运行2年之后，可结合设备实际运行情况对试验周期进行调整，若设备运行状况良好，则可将试验周期延长至1年一次。

2.2.2、相关工作人员应当定期对断路器进行巡视检查，在巡查的过程中，应当重点注意真空灭弧室，若发现内部部件表面颜色发生变化，必须及时通知检测人员进行停电检修。

2.2.3、虽然真空断路器具有良好的开断性能，但有时在切除电感电路时会产生出截流过电压，该情况应当引起相关工作人员的注意。

2.2.4、要对触头的行程进行严格控制。应当根据产品的安装说明书对触头行程进行调整。同时，在大修之后，必须要进行相应的测试，并与出厂记录进行比较；严禁随意增大触头行程，因为这样会导致真空度降低。

2.2.5、在断路器日常运行的过程中，应当做好极限开断电流值的统计工作，一旦发现断路器的极限开断电流值超过厂家给出的极限值时，必须及时更换真空灭弧室。

2.3、电容器的运行与维护

2.3.1、电容器运行。由于供电系统中的绝大部分负荷都是感性的，因而电感电流一般落后于电压90°，若是将电容器连接在供电系统当中，则会在电容器回路中形成一个电容电流，该电流的值超前于电压90°。因此，在电压相同的前提下，电感上的电流与电容上的电流方向恰恰相反，这样便可以抵消部分感性电流。在电容器的使用过程中，应当对其安全和经济运行状况加以关注，如果电压过高容易引起电容器过载，这样会导致电容器内容的元器件过热损坏。要尽可能确保电容器工作的周围环境温度在-40～40℃之间，若是温度不足或是过高，都有可能引起电容器渗漏油和鼓肚等现象。

2.3.2、维护。对电容器进行维护是确保其正常运行和延长使用寿命的有效途径之一。具体维护时，可从以下几个方面着手：其一，做好外观检查。相关工作人员应当对正常运行中的电容器每天进行一次外观检查，看电容器是否存在漏油、鼓肚、开裂、接线头过热等情况，若是发现异常，则应立即停用，以免引起严重的事故；其二，要对电压值进行严格检查。为了确保电容器的安全、稳定运行，应当尽可能采用自投切装置。需要特别注意的是，电容器必须在额定电压下运行；其三，认真检查保护装置。通常情况下，每一组电容器的上方都会安装熔断器进行保护，工作人员应当定期对熔断器的状况进行检查，看接线端子是否存在松动、过热等情况，一旦发现异常应当采取相应的措施及时处理，以免引起对地短路事故。

结语

电力企业要得到良好发展，需要提高电力系统可靠性和安全性运行的水平。科学技术的不断发展和变化，决定了变配电设备的运行与维护不会仅仅依靠现有技术水平。今后的发展趋势是多学科相互交融的系统研究，因此一名合格的变配电设备运行与维护人员要在不断积累工作经验的基础上，认真学习新的技术和知识。电力设备的检修和维护，可以增加电力设备的使用时间和提高电力系统的工作效率，最终促进电力系统的发展。

参考文献

[1]闵华光.浅析输配电线路运行管理[J].中国高新技术，2009.

[2]刘志刚.浅谈配电设备的运行管理[J].华北电力技术，2009.

[3]鲁丽娟.面向智能化变电站的状态监测技术研究[J].企业技术开发.2010（29）.

[4]郭远波.刘小群.基于智能 IED 数字化变电站的关键技术及以太网信息安全技术研究[J].中国高新技术企业.2010（23）.

张连威 张娜

摘要：随着科学技术的不断发展和变化，变配电设备的运行与维护不仅仅只依靠现有的技术水平，以后的发展趋势应该是多学科相互交融的一个系统的研究，所以作为一名变配电设备的运行与维护的工作人员，应该在不断积累工作经验的基础上，认真的学习新的技术和知识，这样才能更好的保障变配电设备的安全运营。

关键词：电力系统；变配电设备；运行；维护

中图分类号：TU852文献标识码： A

一、变配电设备的故障类型分析

在电力系统当中，较为重要的变配电设备具体包括变压器、断路器、隔离开关、高压配电箱、架空线路、电容器、互感器以及熔断器等等。这些设备在持续不断地运行过程中，难免会出现各种故障，一旦某个设备因故障退出运行，都可能对电力系统的安全、稳定运行造成影响。

1、断路器故障类型

大体上可将断路器的故障分为以下两种类型：一种是机械故障，另一种是电气故障。

1.1机械故障

此类故障主要包括断路器本身的机械故障、传动部分的机械故障以及操作机构的机械故障等等。

1.2电气故障

这类故障包括绝缘故障、开端与关合性能不良、导电性能不良等等。

2、电容器故障类型

对于变电站和电力用户而言，电容器是非常重要的设备之一，其主要作用是补偿无功功率、提高功率因数、减少线损、改善电压品质、确保发电力运行能力等等。其常见的故障类型如下：连接线节点过热或熔化、并联电容器渗漏油、外壳变形、瓷瓶表面闪络、内部异响、电容器爆炸等等。导致这些故障的主要原因除了产品本身的质量不合格以外，还有就是运行维护工作不到位。鉴于此，有必要加大对变配电设备的运行维护力度。

二、变配电设备的运行与维护分析

1、电力电容的运行与维护

1.1电力电容的运行

电力电容器的周围环境温度一般在一40一+4O°c之间，如果温度过高或过低，容易引起电力电容器发生鼓肚、渗油等现象，同时要保证室内湿度不得超过80%。电力电容器在供电系统中主要是用来补偿无功功率，提高功率因数，保证供电质量。输配电系统中的负荷大部分是感性的，通常电感电流落后于电压90。，如果将电力电容器连接在供电系统中，就会在电容器回路中产生一个电容电流，该电流超前于电压90。，在相同的电压F，电感上的电流与电容上的电流方向正好相反，从而抵消了一部分感性电流或者说补偿了一部分无功电流。在电力电容的使用中，我们必须要注意到其安全运行和经济运行状况。当电压过高时会使电力电容器过载，造成内部元件过热或击穿事故。另一方面避免过补偿或用电设备停止运行后的无功倒送所造成的电能损耗。

1.2电力电容器的维护

由于电力电容器在长期的运行过程当中容易受到各种因素的影响。电容器开关频繁的自动投入和切除，对电容器和开关的使用寿命都会造成一定影响。因此要做好相应的维护工作，从而保证其正常的运行。

1.2.1外观检查

由于电力电容器长期处于较高负荷的工作当中，因此应该对其做好日常的维护工作，每天应该对其进行巡视，认真仔细地看、听、闻，检查其有无异常情况。一旦发现异常，如外壳鼓肚、渗油或声响、气味异常等，应该及时停用，对其进行全面的检查和维修，防止故障扩大。

1.2.2电压值检查

在运行的过程当中电容器的电压存在某种程度的上下波动，因此为了使其能够投切应该选择具有自动功能的相关装置，为了保证安全性，应该有相应的手动装置，从而在自动装置故障时进行临时的投切。采用手动投切的过程当中需要相关的操作人员掌握好时机。对电容器的电压进行检查，超过其额定电压应该及时的停止使用。

1.2.3电流值检查

电力电容器应该尽量保持在其额定电流的范围内进行工作，防止过大电流对其造成的损害。如果需要在超出额定电流的情况下进行使用，应该确保不能超过其额定电流的1.3倍，如果超出这个范围应该立即停止使用，以免电流过大造成对电容器的损坏。

1.2.4保护装置的检查

为了防止电流过大造成电容器的烧毁，因此在电容器上都设置了相应的熔断装置。应该定期对其进行相应的检查，对其接触的相关晴况进行相应的检查，防止熔断装置接触不良引起温度过高而导致的绝缘层被烧毁，从而产生短路。

2、变压器的运行与维护

2.1变压器运行

在变压器的实际运行过程中最为常见的损耗现象为铁损和铜损，由于这两种损耗全部都会转化为热能，这样一来会引起变压器的铁芯及绕组过热，长时间的高温容易造成变压器绝缘过早老化，从而影响其使用寿命。为此，变压器运行过程中不允许超过额定的温度，换言之就是要确保变压器始终处于额定容量下工作。此外，室内变压器的过负荷值不得超过20%，尽可能确保变压器的负荷在额定容量的85%左右为宜。

2.2维护

相关工作人员每天至少应当进行3次以上的巡视检查，每隔3个月应当对变压器进行一次全面、系统的检查维护。虽然干式变压器具有较高的防潮性能，但是空气中的尘埃会吸附在绕组表面，这样一来容易引起闪络，从而导致电压降低。为此，有必要定期进行除尘工作，并认真检查看是否存在放电现象。除此之外，还应当检查变压器有无异响、母线连接及电缆是否存在异常现象，一旦发现异常必须及时采取相应的措施加以处理，以免问题进一步扩大引发事故。

3、直流系统的运行与维护

3.1直流系统的运行

直流系统的充电装置采用两个高频开关模块并联组成，通常情况下是一主一备，定期轮换使用。充电时采用横流方式，向蓄电池提供稳定的直流电流。浮充电采用恒压方式供电，充电模块输出电压通过熔断器经逆止二极管接到合闸母线上，再经熔断器接到电池组上。合闸母线经降压装置接到控制母线。当交流电中断时，充电机无直流电压输出，此时蓄电池电压经过降压装置加到控制母线上，使控制母线供电连续。均充时，充电机向直流系统提供较高的均充电压，该电压快速给蓄电池补充引向负载放电损失的能量其电路原理及供电线路与浮充电时一致。在正常情况下充电机对电池进行浮充充电，当电池连续浮充720小时以上或交流电源中断时间超过1O分钟，交流恢复供电时充电即将自动进入均充状态。

3.2直流系统的维护

为了保证直流设备的正常运行，配电运行人员应定期进行检查，高频开关模块的输入和输出电压不得过高或过低，因长期过电压运行会损坏其内部元件，过低电压会造成直流母线电压过低时断路器不能跳闸和合闸，蓄电池应存放在干燥、通风、室温不超过25°C湿度不超过70%的环境中。长期不用的蓄电池，应半年进行一次充、放电，然后在放电状态下，将其清理干净。

4、配电网中配电设备谐振问题的处理

谐振过电压事故在各种电压的电网中都会产生，在不少电网中曾严重地影响安全运行。谐振过电压的持续时间长，一般可达十分之几秒以上，甚至长期存在。但是运行经验表明，只要能够正确掌握这种过电压的规律、认真做好预防工作，这种事故是完全可以避免的。谐振按其性质不同可以分成下列三种：线性谐振、参数谐振和铁磁谐振。在中性点不接地系统中主要有基波谐振、高频谐振和分频谐振。基波谐振时两相电压升高，一相电压降低；高频谐振时为三相电压同时升高；而分频谐振时也是两相电压同时升高。

试验证明，当发生谐振时，线电压波形与频率不会有明显的变化，但电源的相电压与电压互感器的电流要超过额定值很多倍，这是造成互感器烧毁和保险器不正常熔断的根本原因。为了解决这个问题，全国有关单位进行了大量试验研究工作，对中性点非直接接地系统中分频谐振过电压，提出了以下几点技术措施：要合理布置消弧线圈，在运行操作中应避免出现中性点绝缘系统；选用励磁特性好、在最高线电压下铁磁通不宜饱和的电压互感器；采用分频继电器，发生谐振时，自动将电压互感器二次侧开口三角经电阻短接；10kV及以下高压用户电压互感器高压侧中性点不接地。

结束语

变配电设备运行的安全和稳定对于整个电网运行的状况有着直接的影响。当前各个行业对于电力供应的依赖性不断的增强，一旦变配电设备出现故障而引起断电会给各个行业的正常生产以及人们的日常生活造成重大的影响。因此要做好变配电设备日常的运行和维护工作，保证变配电设备的安全和稳定。

参考文献

[1]鲁丽娟.面向智能化变电站的状态监测技术研究[J].企业技术开发.2013（29）.

[2]郭远波.刘小群.基于智能IED数字化变电站的关键技术及以太网信息安全技术研究[J].中国高新技术企业.2012（23）.

[3]曹先常.史进渊.蒋安众.基于模糊数学的电站设备故障风险定量研[J].中国电机工程学报.2013（5）.

[4]苏鹏声.王欢.电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析[J].电力系统自动化.2013（27）.