地面变电站高压供电设备安全问题及对策

＊畅玉环

（山西潞安郭庄煤业有限责任公司 山西 046100）

地面高压变电站是我国煤矿供电系统中较为常见的设施，但是内部设备经常难免面对自然和人为因素的威胁，因而高压电器设备在变电站运行过程中的作用非常重要。为了让电气设备的正常运行得到保障，需要积极开展针对于高压电气设备的检修工作。在这个过程中，需要对电气设备检修特点有明确了解，并总结可能出现的问题，从而制定科学合理的检修策略，让变电站的平稳运行得到保障。因而针对地面变电站高压供电设备进行检修有一定的现实意义。

1.变电站高压供电设备检修的特点

(1)经济性

在高压电气设备使用的过程中，需要及时检查设备的运行状态，从而排查电气设备故障，并进行修复。对高压电器设备的检修并不会对设备的正常运行造成影响，同时也避免了设备故障，因为避免了大规模停电，所以避免造成严重的经济损失。

(2)针对性

在变电站高压电器设备检修的过程中，需要结合实际运行环境、可能出现的故障类型以及结构情况来确定检修方案，进而确定故障位置。因而高压电器设备的维修策略具有较强的针对性。

2.地面变电站高压供电设备的雷击隐患

(1)高压供电设备的雷击危害

随着高压变电站应用的日渐广泛，对于其供电设备的保护问题也引起了越来越广泛的重视。由于一系列法律法规的颁布实施，人为破坏因素已经得到了很好的控制，但是自然灾害的破坏作为一种意外因素，一直很难避免，是我们需要重点关注的问题。雷击事故大多出现于阴雨天，在我们的日常生活中也是一种常见的自然现象。一般情况下，雷电遇到了导电性的物质，就会形成雷击，进而对部分供电设备造成损坏，同时由于设备的长期使用，绝缘性能的下降也会增加雷击风险。然而目前对于雷击问题，仍然没有较好的预防措施，所以需要对现有的变电站保护措施进行强化和完善。如图1所示，为地面变电站雷击事故示意图。

图1 地面变电站雷击事故示意图

(2)雷击危害的成因

对于地面变电站高压供电设备而言，雷击危害主要体现在以下几个方面：

首先，雷击会产生较大的电流，形成极高的瞬间电压，导致变压器内部供电设备出现短路，形成极高的内部热能，从而导致供电设备的表面绝缘层或内部结构被烧毁，造成火灾、爆炸等事故。

其次，雷击事故会导致部分金属设备和援建形成磁感效应、静电效应，其中存在的感应电场会导致供电设备在电流的作用下出现电火花，导致设备表层被烧毁，严重时会导致火灾的发生。

最后，雷电流在下降的过程中，会出现极大的机械动力，这部分外力会导致供电设备绝缘层被击穿，让其失去绝缘作用；也可以导致设备变形，引发短路和爆炸，在严重时则会让供电装置被直接撕裂。

3.地面变电站高压供电设备安全管理对策

(1)做好防雷措施

①加装接闪器或避雷针

在变电站上加装接闪器或避雷针，可以有效地拦截部分雷击，并将电流导入地下，避免雷击对变电站供电设备造成损害。一般情况下，规模较大的变电站需要在加装避雷针的同时，也要加装避雷线，此时就要严格对控制线路的接地装置以及引流线进行严格控制，提高安装质量，确保其具备足够的抗雷能力；而对于较小的变电站，则只需安装其中一种。如图2所示，为避雷针保护范围示意图。

图2 避雷针保护范围示意图

②低压侧加装避雷器

在变压器上装设避雷器，可以降低变压器内部供电装置在雷击下的电流强度，降低雷击所造成的损害。而选择在低压侧安装的原因在于，这样可以最大程度上降低雷电波所造成的附加电压效应，控制危害。一般情况下，在避雷器的选择过程中，需要考虑避雷后所剩余的雷电波，并计算其中还有多少额外电压，从而将附加电压控制在最为合理的范围内，避免对供电设备造成损害。同时，为了避免波动程度过高，给供电设备造成损坏，所以将避雷器装设于低压侧更为合理。

③电源入口端加装浪涌保护器

在安装了接闪器和避雷器之后，进入变电站的雷电能量已经得到了很大程度的缩减，但是其仍然会造成巨大的瞬间电流，造成较大的波动幅度，这就需要进一步采取必要的措施，来控制雷电波能量和振幅。为了降低雷电波能量，可以在电源入口加装浪涌保护器，采用压敏电阻来吸收其中剩余的部分能量，在这个过程中低通滤波器起到的作用是降低振动幅度，过滤雷电波，将较大振幅的雷电波都阻挡在外。压敏电阻和低通滤波器共同构成了浪涌保护器，将其装设于电源入口端，就可以很好地起到缩减雷电波能量，提高变电站高压供电设备的安全性。

(2)做好设备的日常检修

设备安全的保障最为关键的就是做好定期维护和日常检修，积极开展维护检修工作可以保障设备的正常运转，及时发现可能出现问题的设备，并清理部分影响设备正常工作的杂物，确保设备保持良好状态运转。所以日常检修也是保证设备安全的重要因素。

①重视状态检修工作

在变电站高压电器设备检修工作中，需要对状态检修技术给予足够的重视。随着技术的发展，应用于变电站高压电器设备中的技术也越来越多样，给设备检修工作的开展提供了重组的基础。如今有关设备状态监测的技术正在向智能化、系统化的方向发展。这就需要变电站积极引进各种传感器技术，对现有的设备状态检修技术进行分析，提高其智能化水平，这样才能不断提高设备状态检修质量。同时也要重视先进监测设备的引进，为了更好地开展设备检修工作，可以采用超声波流量探测仪、专家系统等设备，来监测设备的温度和电流，同时红外线点温器的应用可以随时监测设备发热情况。

②提高检修人员的素质

为了提高检修人员的素质，电力企业需要对其进行系统性的技能培训，提高其工作素质，并定期开展技术交流讨论，促进技术人员之间的沟通交流，经由经验交流来不断提高技术能力，并制定长期性的人才培养规划，尤其是对于技术人员的专业技能水平给予足够的重视。保证在信息时代之下，不断提高人员信息素养，可以熟练运用各种现代化技术设备进行检修，以应对检修工作中可能存在的难点。与此同时也要对技术人员开展职业道德教育和安全教育，做到安全作业、规范作业，从细节入手，做好安全事故的预防。在人才选品方面，电力企业也要提高准入门槛，招聘高素质的技术和管理人员，重视员工素质、技术能力和应用能力，并出台鼓励措施，促进工作人员提高自己的技术能力，实现企业的可持续发展。

4.总结

在前文分析中我们不难发现，随着电力事业的不断发展，电气设备检修技术也在不断更新换代。在新时期为了进一步保障电能的稳定供应，适应社会生产生活的用电需求，就需要我们对地面变电站高压电器设备检修进行不断的探索和钻研，分析设备检修中的缺陷和不足，结合科学合理的检修计划，来提高电力系统的稳定性。这就需要电力相关部门能够提高检修力度，不断进行技术创新，采用现代化技术来对设备的运行状态进行检测，不断精进高压电器设备检修技能，这样才能推动电力行业的可持续发展。