电力系统变电运行故障类型及处理

朱斌

摘 要：在电力系统变电运行时会出现很多故障，给整个供电系统的正常供电带来了严重影响。近年来我国社会各界用电需求日益高涨，满足社会供电需要，及时对在变电站运行过程中存在的故障进行处理，是目前电力人员面临的严峻问题。在电力系统变电运行故障愈加复杂的今天，有必要站在全局角度来考虑、处理这些故障。基于此文章分析了电力系统变电运行时的主要故障类型，并有针对性的提出了解决措施。

关键词：电力系统；故障；处理

由于在电力系统中电气设备数量众多、运行复杂，很容易在运行中遇到变电故障，这无疑极大增加了变电设备维护工作难度。并且电力系统变电工作人员相对较少，工作内容枯燥、单一，很容易导致工作人员放松警惕，疏忽对设备运行状态的观察与检查，同时也经常发生变电站操作错误等状况，造成在电力系统变电运行时存在重大故障。如果在电力系统变电运行故障出现后，没有在第一时间进行解决，势必会带来更加严重的后果。因此，在电力系统变电运行时要小心谨慎对待，认真处理其中存在的故障，避免运行故障为电力系统带来损失。

1 电力变压器的主要故障类型

电力变压器故障主要有油箱内部故障与油箱外部故障两种，其中油箱内部故障主要是发在在变压器油箱内部的低压侧与高压侧绕组的匝间短路、相间短路、中性点直接接地系统侧绕组的铁芯绕损、单相接地短路等。变压器内部故障危险性极高，由于故障所产生的电弧，会将铁芯烧坏、损坏绕组绝缘，同时因为变压器、绝缘材料受热会分解产生大量气体，容易导致变压器油箱发生爆炸，因此继电保护必须及时解决这些故障。而油箱外部故障主要有绝缘套管上出现的接地短路与相间短路、变压器绕组引出线等[1]。

变压器不正常运行状态一般表现在：（1）负荷超过额定容量导致过负荷；（2）变压器外部接地短路导致的中性点过电压与过电流，外部相间短路导致过电流；（3）系统故障导致温度上升或者油箱漏油而降低油面等。另外，对于大容量变压器来说，在其额定工作中磁通量密度与铁芯饱和磁通密度十分接近，如果处于低频率、过电压等异常运行状态，可能会引发变压器过励磁故障。变压器出现上述不正常运行状态后，会导致铁芯、绕组及其他金属构建过热，影响变压器的绝缘。

2 电力变压器主保护配置方案

2.1 瓦斯保护

主要用于解决变压器油箱内部油面降低或各类短路故障，0.8MVA以上油浸式变压器都要设置瓦斯保护。变压器主要保护就是瓦斯保护，能够对邮箱内所有故障作出反应，比如导线焊接不良、分接开关接触不良、漏油、油面下降、铁芯故障、外壳间短路、绕组匝间短路以及邮箱内的多相短路等。瓦斯保护动作有着结构简单、灵敏可靠和动作迅速，缺点是无法对油箱外部电路故障作出反应，并且在受到外界因素干扰时瓦斯保护也会出现误动作，因此还要其他保护装置配合使用。

2.2 差动保护

主要原理是通过对变压器低、高侧电流相位与大小进行比较实现的，能够对电力变压器内部短路、套管及引出线等短路故障作出反应[2]。主要应用于6.3MVA以下并列运行变压器与厂用变压器，和10MVA以下单独运行的变压器与厂用变压器。在后备保护时限超过0.5s后，要设置电流速断保护。对于6.3MVA及以上并列运行变压器或10MVA及以上单独运行的变压器，以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏性无法满足要求的变压器，要设置差动保护。

2.3 过电流保护

主要对外部相间短路造成的过电流作出应用，是瓦斯保护与差动保护的后备。（1）过电流保护，主要用于降压变压器；（2）复合电压启动的过电流保护，主要用于过电流保护灵敏性不符合的降压变压器和升压变压器；（3）单项式低压和负序电流造成的过电流保护，主要用于63MVA以上大容量升压变压器和系统联络变压器。

3 变电站设备主要故障处理

3.1 直流系统接地故障

在电力系统运行时直流系统接地故障比较常见，其产生的原因有很多，会受到各方面因素的影响。如果接地故障在电力系统运行中出现，电力人员应该先暂停直流系统工作，随后从线路实际情况出发，细致检查系统中控制回路、备用电源、回路充电、回路户外合闸以及回路信号等状况[3]。在进行检查时电力人员要按照实际情况对检查顺序加以确定，这些设备的检查顺序并非固定不变的，在故障原因检查过程中要本着快、准的原则。在调度管辖各種设备和分合试验前，要做好事先汇报工作，经过上级批准后方可进行。在寻找接地系统故障原因过程中，要确保设备处于被保护状态，然后才能开展检查工作。

3.2 电容器故障

电容器常见故障为出现异响、膨胀、外壳温度高、漏油等情况，在变电站运行中只要发生电容器故障，电力人员应该立即关掉电源。（1）电容器冒火故障。需要电力人员用灭火器灭火，不能使用水灭火，以避免造成人员伤亡，或者是使用沙子来解决电容器冒火故障；（2）外围检测。在对线路作放电处理后对电容器的外围检测，主要是观察电容器有无套管闪络、变形、接地装置短路等问题。若在检查后未能发现问题，这时就要将保险丝再进行送电观察，若保险丝被烧断，则要对故障电容器进行隔离；（3）保险丝被烧断。主要由线路短路所致，对于此类问题电力人员要对电容器作放电处理，之后仔细检查是否存在其他故障，若未能检查到其他故障，可判定为母线出现故障。

3.3 仪用互感器故障

电压互感器故障和电流互感器故障是仪用互感器两种主要故障类型。（1）电压互感器故障。电压互感器外壳和引线发生火花、内部存在放电现象，甚至外壳出现漏油、冒烟并发出焦味等情况。出现电压互感器故障后要立即停电，仔细检查排除故障；（2）电流互感器故障。主要表现在漏油、内部冒烟发臭以及有异响发出，以及主绝缘被击穿、单相接地、匝间与一次、二次线圈层间出现短路等情况。在电力系统中电压互感器和电流互感器都是重要设备，在日常工作中要加强监督检测这两种设备，避免其出现故障。

3.4 主变开关故障

在电力系统变电运行时主变开关故障一般表现在跳闸问题上，根据系统中设备保护动作变化情况、断路器跳闸情况、出现的提示、工作检测记录等，对变压器异常跳闸情况进行确定，详细记录各种检测与观察到情况，并直接汇报给调度人员[4]。同时观察变压器主变开关在跳闸前油的温度、颜色、性质、负荷及位置情况，对变压器自身未喷油、冒烟现象进行记录，观察压力释放释放阀有无明显动作或故障。对在故障出现时具体的录波图波形、危机提示形式等进行分析，如果无法判断出变压器保护又同时动作跳闸，要避免强送。另外，变压器在发生瓦斯跳闸、差动保护动作后，要认真检查判断是否为变压器内部保护误动，在系统需要的时候，应该适当作强送处理。

4 结束语

总之，电力系统变电在运行时无论出现何种故障，都会对变电所乃至用电户带来严重损失。电力人员要及时分析在变电运行中存在的安全问题，主动查找原因，综合采用多种有效措施，最大限度避免故障的发生。在对电力系统变电故障处理中不仅要投入必要技术，还需要电力人员保持谨慎的态度，深刻认识到自身职责，加强对变电运行相关理论知识的学习，有效减少事故发生几率，从而为变电系统安全运行提供可靠保障。

参考文献

[1]达胡巴雅尔.变电运行设备的维护与常见故障的处理方法[J].硅谷，2014，24：72-74.

[2]温晓虹.变电运行过程中红外测温技术的应用[J].现代工业经济和信息化，2014，23：79-83.

[3]黄强.关于变电运行事故及异常处理分析[J].科技资讯，2014，31：88.

[4]陈艳.变电运行设备的维护技术研究[J].低碳世界，2014，23：78-79.