电厂变电所电气开关设备故障及对策

电厂变电所电气开关设备故障及对策

杜永福

杭州欣美成套电器制造有限公司  浙江省杭州市  311231

摘要：电厂的工作量随着社会的进步而逐渐增大，电气设备在长期的运转中出现严重的磨损，同时受到人为等外界因素的影响，导致电气设备经常出现故障，使电厂的生产效益下降，也影响用户的满意度。为此，电厂根据实际情况，从多角度分析常见故意的发生原因，寻找到其根源，做到相应的总结并提出有效地解决措施，给电气设备提供安全稳定的运行环境，避免再次发生此类故障，满足人们的真实需求。电厂变电所在电气开关设备运行过程中，应当注重日常检修及维护工作，认识到开关电气设备故障的因素，找到故障的处理措施。对此，本文探究电厂变电所电气开关设备故障原因，提出电厂变电所电气开关设备故障处理措施。

　　关键词：电厂；变电所；电气设备开关；故障；对策

1.电厂变电所电气设备概述

        从前原始电力资源的电流频率与电压需要通过变电所进行转化，从而为人们正常供电。在变电所改变电力过程中，电气开关设备极其关键。变电所的主要工作是输送和分配电能，依据负荷变化的要求对电路进行切换，持续对主要设备进行监测，定期检修设备、周期性检查与维护重要设备及快速解决故障。直接生产和输配电能的设备称为一次电气设备，包括变压器、隔离开关、发电机、断路器、闸刀开关、避雷器、接触器、母线、互感器等。对一次设备进行检查监测和保护的辅助设备称为二次设备，包括继电器、信号设备、仪表、自动控制设备等[1]。

2.电厂变电所电气开关设备故障原因

2.1线路因素

　　电气开关设备中存在各类装置，包括变压器及配电柜、断路器等，若想保证电气设备顺利运转，还需将各类装置有效连接，形成一个整体。设备及装置在运行过程中，电气开关设备处于稳定工作状态，若连接设备存在线路不良及短路、断路等问题，电气开关设备无法正常发挥作用，导致变电站系统残留电压过高，无法达到调节功能，一旦开关装置损坏，变电能力也会丧失。

　　2.2质量问题

　　电气设备开关设备发生问题的情况下，需思考电气开关情况，部分电厂变电所有为控制成本，会购买一些质量不过关的产品，生产此类开关的材料未满足国家标准，除价格上有优势外，在使用上发生故障的概率较高。长期使用劣质设备损坏率较高，容易发生变电所电压不稳问题，对电气设备的使用周期产生影响，也可能导致重要设备受损，一旦情况严重还会导致整个变电站设备发生故障，应当及时对整个变电站设备进行检查、修理，使维修人员的工作量增加。变电所排查质量不合格的产品或者零件较为困难，一旦设备发生故障，将对影响人们对日常生活，也会导致电厂经济受损[2]。

　　2.3人为因素

　　开关设备调节电流过程中，还需工作人员通力合作，因此，人为因素也是设备故障的重要因素。开关设备作为一种执行装置，工作人员出现错误指令时，按照错误的指令完成各项操作，容易引发开关设备故障。部分操作人员专业培训不足，在工作时注意力不集中或者专业能力不强，在缺乏相关经验的情况下，容易出现破坏设备的情况，且容易威胁到操作人员的生命安全。

3.电厂变电所电气开关设备故障处理措施
　　3.1对线路连接进行优化

确保电气设备线路正常连接，接触不良导致的问题非常严重。因为设备一旦不接地可能会使电气设备遭遇雷击或者剩余电压太高，这都是非常危险的，这种故障不是经常发生，但一旦发生将会发生致命性的危害，会给对设备带来非常大的损伤。在一些小型变电站中，电气开关设备的地线与地面网络之间也会有相对较小的接触面积。当电流过大时，地线很容易熔断，导致电气开关设备的剩余电流无法输出，将设备包围，增加设备的损坏。首先，必须经常对线路连接优化，进行定期的检修，避免发生危险性问题。出现问题及时更换，其次，还要加大巡逻力度，提高工作警惕性。如果因为电气开关设备发生的故障而对电源的正常稳定运行产生影响，必须及时更换开关设备，才能最大限度地减少损失，避免安全事故的发生。最后，设备维修人员必须定期对电气开关设备进行除尘和清洗工作，避免灰尘进入电气开关设备，影响其正常使用[3]。
        3.2完善断路器检修标准

断路器包括油断路器和SF6断路器两种。油断路器用于变电设备的时间较长，其故障特点具有显著规律性、普适性和渐变性，只需在保证其他设备符合标准的同时对其进行周期性的检测与维护。油断路器规定正常电流允许开断次数为200到300次，短路电流允许开断次数只有2到3次，因此要在此基础上严格限制开关的开断次数，并准时对其解体检查。在实际运行中每年进行一次绝缘油压力测试，每两年进行一次泄漏电流、回路电阻、绝缘电阻测试，合理控制油断路器的维修周期，确保其开关电气性能与密封性。SF6断路器作为新型气吹式断路器，具有开关性能强、运行稳定、防污能力高等优势。因为SF6气体对湿度与密封性的要求很高，所以相应的专业维护要求也较高。SF6气体在灭弧时产生的硫基酸盐和氢氟酸盐等粉末会腐蚀使用的开关，增加电阻值，当开关设备的使用时间达到规定时期后必须更换装置；当开关的机械动作次数超过机械寿命时要及时替换机械机构；当其防污水平降低时要进行清理打扫或展开外施性防污策略；当开关对电力系统正常运转产生影响时对其进行相应的检修。还要注意，替换下的密封部件不能二次使用，要全部换成全新的、符合国家生产标准的合格品[4]。

　　3.3选择高质量的开关
　　变电所选择开关过程中，需选择正规厂家的产品，此类产品经过国家相关部门检测，具有合格证书。高质量的电气开关能保证电力系统稳定运行，为避免电气设备发生短路故障时设备不会受损，应当根据最大短路电流对设备稳定性进行检验，断路器电气设备承担切断电流的功能，对此，开关电气应当能检验断流情况，设备容量需大于及等于安装点的最大三相短路容量。此外，高质量的电气开关使用寿命较长，无需经常更换，对此，电厂无需为节约成本而选择劣质产品。

3.4培养工作人员责任感
　　电厂电气设备管理过程中，工作人员技术水平及工作责任感决定电力系统运行情况，若想减少人为因素对操作失误的影响，还需自整体上提升工作人员的综合素质。电厂应当设置长期及有效的培训机制，有目的及计划的对职工进行培训、技术考核。定期评估职工的工作能力，针对技术能力较强的成员需予以鼓励，若成员工作态度消极，应当予以惩罚。也应当关注检查及维修工作，工作人员应当关注电气开关检查及维护，并在工作中制定切实可行的方案，通过检查及维护缩减故障率。为有效落实安全生产体系，应当设置各级人员责任制，对工作人员完成考核，以求真、务实的工作态度完成电厂电器设备管理，保证电厂电气设备的稳定运行[5]。
　　3.5建立断路器检修标准
断路器中含有油断路器及SF6断路器，油断路器在变电设备中广泛应用，故障特点具有规律性及渐变性，还需在保证设备满足标准的同时对其进行周期性检验，油断路器根据相关规定，开断次数一般在200-300次，短路电流开断次数一般在2-3次，对此，还需在此基础上控制开断次数，及时对电气开关设备进行检查。电厂应当每年展开一次绝缘油压力检测，两年检测一次回路电阻及绝缘电阻，满足标准的油断路器应当具有开关密封性及电气性能。SF6断路器属于新型气吹式断路器，开关性能强及稳定性强，优势较为明显。但SF6断路器对气体湿度及密封性具有较高要求，对专业维护的要求较高。对此，在电力系统运行过程中应当对其进行检修。
4.结束语
　　总而言之，为保证电厂变电站开关设备稳定及高效运行，使开关的使用寿命延长，保证电厂经济效益。还需关注变电站开关设备检查及维修，及时找到问题，有效解决问题。通过各种有效的措施控制故障发生率。电厂需要选择高质量的开关产品及元器件，避免产品质量不高，对电气设备运行产生影响。电厂也要做好职工管理工作，适当对职工进行教育，使整个电气系统融合一体，保证电力稳定传输。
　　参考文献
　　[1]苏静.变电所操作电源二次回路设计[J].电力设备管理,2020,(12): 51-54.
　　[2]夏正龙,邓斌,李倩倩.基于西门子PLC变电所四遥系统编程设计[J].制造业自动化,2020,42(10):84-88.
　　[3]付佳伟.井下变电所电力综合自动化系统探究[J].能源与节能, 2020,(10):144-145.
        [4]张振宇.电气开关设备GIS内部绝缘故障的分析及对策[J].中国新通信,2020,2.
        [5]梁文婷.电力系统继电保护的故障与对策分析[J].集成电路应用,2019,7.