0kv 箱式变电站运行维护及故障分析处理

0kv 箱式变电站运行维护及故障分析处理

许春涛

中国铁路呼和浩特局集团有限责任公司大板综合维修段

内蒙古赤峰市 025550

摘要：随着铁路行业的高速发展和铁路电气化率的不断提升，对于铁路行车供电的质量要求也越来越高。因此，保证供电设备的运行稳定也就成为铁路运输安全的关键所在，而在铁路供电系统正常运行的过程中，箱式变电站又发挥着非常重要的作用。箱式变电站作为供电系统中的重要组成部分，其主要特点就是成套性比较强，并且占地面积非常小，因此无论是在铁路沿线还是各种级别的车站都是十分实用的。但是由于目前10kV箱式变电站的运用和维护过程中还存在许多问题，也从另外一方面影响了供电的安全性和稳定性，所以10kV箱式变电站的运行和维护工作是值得高度重视的。

关键词：10kV箱式变电站；运行；维护；故障处理

电力能源作为人们生活中不可缺少的部分，其发展过程中还存在着诸多问题有待解决。而变电站是属于电力系统十分重要的一部分，并且变电站的运行和维护等工作都会直接影响到电力行业的发展。在对10kV箱式变电站的运用和维护中存在着许多技术性且复杂的问题，在整个管理过程中要全面、合理地进行工作。 一、什么是10kV箱式变电站 1.1 10kV箱式变电站的概念 10kV箱式变电站就是一种能够将一些高压开关设备和配电变压器以及其他装置按照相应的接线方案进行组合的配电设备，通常是装置在工厂预制型户内以及户外。这种设备的主要优点就是成套性比较强，占地面积非常小，所以能够在城市负荷中心适用。除此之外，10kV箱式变电站还具有提高供电质量、安装简捷、运行安全、见效快以及工程投资少等优点。

2.2 10kV箱式变电站的结构 10kV箱式变电站的结构主要是指高压开关设备、配电变压器以及低压配电装置这三个部分,按照高低压布置方式，可以分成“目”字型结构和“品”字型结构。对于10kV箱式变电站的布置形式也有三种，分别是拼装式、组合式以及一体式。由于拼装式的箱式变电站工程量大、性能低以及占地面积多，所以已经很少使用这种布置形式了。而组合式箱式变电站就是将所有装置设备都装入箱内这种布置形式的设计是不需要进行维护的，所以就大大节省了占地面积。一体式的变压站虽然体积和容量小，但由于IEC标准中的明规定，组合式布置的箱式变电站被国家广泛使用。

二、箱式变电站在使用过程中常见的问题

2.1变电站的散热问题

夏季天气较为炎热，变电站所处的环境温度较高，而变电站机体、线路等设备结构十分紧凑，箱式变电站的体积较小，在设备运行的过程中会产生一定的热量。而箱式变压设备一般是通过换风，与外界空气形成循环，降低变压器的使用温度，一旦室外温度过高，与设备机体的内外空气流通不仅无法满足变压器的散热要求，使其最高温度达到五、六十度；还在一定程度上提升了机械的损耗程度，降低了变电站的安全运行系数。这种通过风扇进行机体内外空气循环的散热方式效果并不理想，在加速绝缘部分老化的同时，由于换气孔、排风扇等设备的安装，还会降低变电站的防护等级。受风沙影响较为严重区域变电站的防护等级一旦下降，极有可能由于粉尘污染等问题，提高变电站的事故风险，为设备的使用、维护工作埋下安全隐患。 2.2变电站的增容问题 当变压器出现需要增加容量的情况时，需要改换变压设备，而箱式变压器的重量大，向内的空间不足，这使得变压设备的改换工作难度较大。与此同时，变压器室的空间大小也会对变压器的实际容量形成制约。通常情况下，只有器室空间大，才能容纳体积更大的变压器，满足增容的需求。而器室空间大的变压器室，其外部结构需要使用半封闭式的，器室内的变压器则为全封闭式的，这不仅增加了变电站设备的实际占地面积，也直接的提升了变电器的增容成本。 2.3箱式变电站电容器存在的问题 电容器的安全隐患表现为：由于箱式变电站一般配置在电网输配系统的末端位置，因此，为提升变电站的工作效率，保证输配功率，降低输送设备的损耗，通常采用配置Y形接线的密集型并联电容器作为无功补偿装置。当前阶段，大部分单位配置的电容器主要选用密集型的，该种类型的电容器具有较强的抗击穿性，但由于采用的绝缘油是液体浸渍剂，实际的绝缘性能不强，由此引发的事故频率较高。同时，绝缘油与变电站其他装置的无油化特性不符，有时会出现电容器起火、爆炸等危险情况。 2.4变电站外部环境问题引发的安全问题 （1）雷击问题 部分10kV箱式变电站，尤其是农村输配电网的变电站一般是安装在室外，周围比较空旷，没有大型的建筑物，变电站在雷雨天气容易遭受雷击。雷击问题不仅会对变电站的设备造成直接的损坏，雷电产生的作用力会通过电压传送到其他设备上，造成间接的设备损害，如通讯装置、保护装置等失灵或损坏等问题。 （2）外壳质量问题 箱体变电站容易受外界环境影响，因此，保障箱体外壳质量是降低事故发生频率的重要环节之一。部分生产厂家生产的变电站箱体外壳质量无法达到变电器的防护标准，经常会引发箱体生锈、闭合不严等问题。这种外壳质量问题不仅会导致变电站设备的裸露部分出现锈蚀、损坏等情况，严重者甚至会由于箱体漏水而引发设备、线路发热或短路等问题，造成安全事故。

三、10kV箱式变电站的运行与维护的措施

3.1改善散热方式，提高效率

对于变电站的箱内的散热问题，可以采用将箱式变电站的结构进行相应的改进，并将高压变电装置与低压变电装置组成配套设备。然后在设备室内比较接近变压器的地方开一个矩形孔，利用焊制法兰盘对变压器进行改进，要注意在安装时，要将法兰盘的大小与变压器侧法兰一样，并将其高度与变压器保持一致。在进行一系列的改装之后，将变压器的没油枕去掉，并把散热片换成膨胀式的散热片，这样就可以将变压器的带电部分与外界完全隔开了，从而就能达到杜绝变压器室中的触电事故的发生。由于变电器的更换工作是在外面进行的，就可能有足够的工作空间，变压器的散热问题就可以通过户外自然风来得到解决，从而改进之后的箱式变电站的防护等级也得到了提高。 3.2对消除安全隐患的维护措施 在对箱式变电站的型号进行设计时，要选用新型的干式补偿电容器，并且电容器要是无油的，内部零件具有自愈性。干式电容器的内部还要采用复合金属的镀层，以及对电容器的边缘进行加厚的工艺，这样就可以使电容器的电容量的损失降低，从而电容器的安全运行也得到的保障。对于那些充油电容器应该要采用将电容器外置的方法，将电容器与箱式变电站分开设置，这样工作人员在运行和维护时就能够及时发现电容器运行的情况，也就避免了由于电容器出现问题而影响整个变电站的运行的现象。

四、结束语

10kV箱式变电站作为铁路供电系统的重要组成部分，其运行与维护的管理工作是需要高度重视的。由于大部分的箱式变电站都是无人看管的，所以在变电站内部出现问题时，如果工作人员没有及时发现并处理会造成严重的后果。因此，做好10kV箱式变电站的运行和维护工作，对于保证铁路系统尤其是普速铁路的运输安全和供电稳定都至关重要。

参考文献： [1]李冬梅.关于10kV配电箱式变电站运行中应注意的问题探讨[J].电子技术与软件工程,2018,(18):167. [2]木扎帕尔•艾里.浅谈10kV箱式变电站的运行与维护[J].门窗,2017,(07):423. [3]赵国辉.浅谈10kV箱式变电站的运行与维护[J].科技创新与应用,2018,(15):158.