梁 默

（國網(wǎng)湖南省電力公司保靖縣供電分公司，湖南 保靖 416500）

電力系統(tǒng)運行中的故障分析及其排除方法探討

梁 默

（國網(wǎng)湖南省電力公司保靖縣供電分公司，湖南 保靖 416500）

隨著社會經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，人們的電力資源需求量逐步增大，對電力系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)要求也日益嚴(yán)格。安全始終是我國電力系統(tǒng)發(fā)展的重要決定因素，只有系統(tǒng)各組成部分都能安全運行，才能促成整個電力系統(tǒng)運行的安全和穩(wěn)定。文章對電力系統(tǒng)運行中的故障分析及其排除方法進(jìn)行了探討。

電力系統(tǒng)；電力故障；變電運行；繼電保護；電線電纜

隨著我國電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展，電力生產(chǎn)的規(guī)模越來越大，其系統(tǒng)運行中出現(xiàn)了不少問題，變電運行故障、繼電保護故障、電線電纜等方面的故障就是影響電力系統(tǒng)有效運行的主要問題。系統(tǒng)故障不僅影響著電力企業(yè)的發(fā)展進(jìn)步水平，也妨礙了用電安全，對我國的電力事業(yè)良好運轉(zhuǎn)造成危害。本文分別對幾大主要故障的類型和排除方法進(jìn)行分析，并提出建設(shè)性的改善意見，以期對我國電力系統(tǒng)的完善和改進(jìn)工作提供借鑒和參考。

1 變電運行中的主要故障和排除方法

變電運行是否正常關(guān)乎整個電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，但由于設(shè)備數(shù)量多且運行復(fù)雜，導(dǎo)致了變電故障的頻繁發(fā)生，也給設(shè)備的維修養(yǎng)護工作造成了困難，及時排除故障可以保障電力系統(tǒng)的安全運行。

1.1 直流系統(tǒng)的接地故障

直流系統(tǒng)的接地故障是電力系統(tǒng)在運行中最容易遇見的故障類型，該故障多是由二次線磨損、絕緣老化、雨水侵入等原因造成直流極性端的對地絕緣性能降低而引發(fā)的。

直流系統(tǒng)的接地故障一經(jīng)產(chǎn)生，變電工作人員必須立即停止站內(nèi)的二次回路、設(shè)備檢修等相關(guān)工作，并判明接地極性，再檢查系統(tǒng)的控制回路、信號回路、整流裝置等，及時排除故障。

對直流系統(tǒng)的接地故障進(jìn)行查找，一般都是采用的拉路法。查找過程中，變電運行工作人員應(yīng)該沉著冷靜，分清主次，根據(jù)先檢查信號照明后檢查操作保護的順序進(jìn)行，并堅持先室外后室內(nèi)的原則，依照程序，逐步縮小排查范圍，直至確定故障所在。如果故障排查涉及到調(diào)度所轄的設(shè)備，要先跟調(diào)度匯報，經(jīng)當(dāng)班的調(diào)度員同意后方可開展工作。

另外，在查找故障時，如果有取下熔斷器的必要，要嚴(yán)格按先拔正極熔斷器，再拔負(fù)極熔斷器這一順序進(jìn)行，恢復(fù)順序則恰恰相反。這樣做能夠防止寄生回路的影響，避免誤動保護裝置而造成停電范圍的擴大。

1.2 電容器的故障

最常見的電容器故障就是外殼溫度過高、膨脹、漏油以及聲音異常等現(xiàn)象。

一旦出現(xiàn)電容器故障，變電運行工作人員應(yīng)該立即向調(diào)度匯報，申請檢修，并根據(jù)電容器故障情況制定專門措施進(jìn)行處理。如遇有電容器的爆炸著火情況，工作人員應(yīng)該使用干粉滅火器消滅火源，如果電容器的油流出造成火勢蔓延，就應(yīng)該用干燥的土和砂壓蓋油火；如果電容器熔斷器的熔絲熔斷了，變電工作人員對整組電容器放電后，應(yīng)該先檢查電容器的外觀是否完好達(dá)標(biāo)，當(dāng)確保所有故障都被排除了，方可更換型號、規(guī)格等都相匹配的熔斷器進(jìn)行重新送電，未查明故障原因前，不允許投入運行之中。

1.3 儀用互感器的故障

變電運行過程中出現(xiàn)的儀用互感器的故障主要有電壓和電流互感器故障這兩類。

電壓互感器的故障類型比較多，主要包括：互感器的熔斷器接連熔斷兩次，內(nèi)部有放電情況，外殼與引線之間有電火花、外殼冒煙、漏油等情況。電壓互感器一旦出現(xiàn)故障應(yīng)立即停電進(jìn)行檢查，排除隱患。

電流互感器運行中出現(xiàn)最多的故障情形是：電流互感器漏油、開路、過熱、互感器內(nèi)部冒煙等。電流互感器出現(xiàn)開路時，應(yīng)使用絕緣工具對二次回路做短接，當(dāng)涉及到母差保護或主變差動時，應(yīng)申請退出保護裝置的運行。

電壓互感器與電流互感器都是構(gòu)成電力系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ)，一旦發(fā)生故障將會對電力系統(tǒng)的正常運行造成重大影響，必須加強這兩種設(shè)備的監(jiān)督巡視工作。

2 繼電保護系統(tǒng)的主要故障和處理辦法

電力系統(tǒng)故障時，繼電保護系統(tǒng)能夠及時、準(zhǔn)確地檢測出故障原因，判斷問題出現(xiàn)點，并經(jīng)過自身的系統(tǒng)向維護人員釋放信號，這一系列的工作為快速處理系統(tǒng)故障提供了良好的條件。電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)的繼電保護故障種類也很多，只有處理好繼電系統(tǒng)故障，才能很好地保證電力系統(tǒng)正常運行。

2.1 電流互感器飽和故障

電流互感器飽和的故障對電力系統(tǒng)的繼電保護影響很大。隨著配電系統(tǒng)的設(shè)備終端的負(fù)荷不斷加大，一旦發(fā)生短路，短路電流就很大。如果是在系統(tǒng)靠近終端設(shè)備區(qū)域發(fā)生短路，短路電流有可能達(dá)到或是接近電流互感器的單次額定電流的上百倍。線路短路時，因為電流互感器電流呈現(xiàn)飽和狀體，而再次感應(yīng)電流很小，甚至接近于零，將導(dǎo)致定時的限過流的保護裝置不能展開動作。出口線的過流保護拒絕動作而導(dǎo)致配電所的進(jìn)口線產(chǎn)生保護動作，將會使配電系統(tǒng)產(chǎn)生斷電情況。

2.2 開關(guān)保護設(shè)備選擇不當(dāng)

正確選擇開關(guān)保護設(shè)備是一項非常重要的工作，現(xiàn)在有很多配電都在高負(fù)荷的密集地區(qū)建立開關(guān)站，也就是采用了“變電所”到“開關(guān)站”再到“配電變壓器”的供電、輸電模式。事實上，在尚未實現(xiàn)繼電保護的自動化的開關(guān)站里，我們應(yīng)該多用負(fù)荷開關(guān)或與其相接合的繼電器設(shè)備作開關(guān)保護設(shè)備。

2.3 常見的繼電保護故障處理辦法

2.3.1 短接法。所謂短接法，就是用短接線把繼電保護中涉及到的某一段回路連接起來，從而準(zhǔn)確地判斷故障發(fā)生的位置以及故障的位置是否位于短接處。

采用短接法能夠有效減小故障擴散，對故障采取簡化的處理。比如：當(dāng)線路開關(guān)處在分閘狀態(tài)，用于控制回路的指示燈卻不亮，如圖1所示：

圖1

該圖的接線里，KTP指的是發(fā)生跳閘的繼電器，KB指的是防跳閉鎖的繼電器，GN是開關(guān)指示燈，KK是轉(zhuǎn)換開關(guān)，1、2分別為正、負(fù)電源。運用短接法能夠準(zhǔn)確地判斷故障位置，但該方法適用范圍有一定局限，只適合解決回路開放、電磁鎖屏等的故障。

2.3.2 直接法。直接法主要用于處理繼電保護的故障中那些儀器檢查不到的盲點。比如，當(dāng)高功率開關(guān)發(fā)生拒合故障，在發(fā)出操作的命令之后，跳閘線圈還能夠正常工作，就證明回路還處在正常狀態(tài)，故障是在系統(tǒng)的內(nèi)部。當(dāng)一條110kV的線路發(fā)生故障時，就可以利用該方法檢查各個元件是否在斷裂情況。

如果發(fā)出了操作命令，跳閘線圈或閘接觸器仍然能夠動作，就說明故障點發(fā)生于內(nèi)部。此時如果發(fā)現(xiàn)繼電器的內(nèi)部有明顯發(fā)黃或者是發(fā)出明顯的焦味的元件就能夠迅速判斷故障點所在。

2.3.3 參照法。通過將正常設(shè)備與非正常設(shè)備的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行對比，找到不正常設(shè)備故障所在，該方法主要用在定值校驗和檢查接線錯誤中的故障。當(dāng)進(jìn)行設(shè)備更換和改造后的二次接線不能恢復(fù)正常時，可以參照同一類設(shè)備進(jìn)行接線。繼電器的定值校驗中，如果發(fā)現(xiàn)某一繼電器的測試值同整定值相出入較大，不應(yīng)輕易對該繼電器的特性做判斷，而應(yīng)當(dāng)對繼電器的刻度值進(jìn)行調(diào)整，可采用同一表計對其他相同回路的同類繼電器進(jìn)行測量比較。

3 電線電纜的主要故障和解除措施

電線電纜是電力和信息等傳輸工作的重要媒介，關(guān)系著電力和信息等日常工作的運行。對電線電纜的維護是電力和信息系統(tǒng)得以正常運行的基礎(chǔ)條件。

電線電纜常見故障和解除措施見表1：

表1

在已經(jīng)出現(xiàn)的電線電纜故障中：第一是外力破壞導(dǎo)致電線電纜的絕緣外皮受到損傷；第二是電線電纜在電力輸送過程中常常處在超負(fù)荷運行狀態(tài)，外部絕緣層容易被燒壞；第三是由于沒做好對電線和電纜產(chǎn)生熱量的快速散熱系統(tǒng)，過高的溫度極易導(dǎo)致外部絕緣層碳化；第四是因為長期工作，電線和電纜在電流產(chǎn)生熱量的影響下，導(dǎo)致絕緣體外面出現(xiàn)老化的現(xiàn)象；第五是有些電纜和電線存在設(shè)計不合理、粗細(xì)不達(dá)標(biāo)等質(zhì)量問題。針對故障問題：第一應(yīng)該加強對電線電纜的監(jiān)督和管理等工作；第二要設(shè)計科學(xué)合理的電線電纜傳輸線路；第三要縮減對電線電纜的檢查工作周期，以及時發(fā)現(xiàn)故障并維修；第四應(yīng)該采用先進(jìn)的技術(shù)手段，有效利用電線電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)。

4 結(jié)語

經(jīng)濟的快速發(fā)展對電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性等方面都提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。只有找準(zhǔn)電力系統(tǒng)的短板所在，并提出有效的解決策略，才能切實地提高系統(tǒng)的運行能力，提高電力企業(yè)的競爭力和實力，促進(jìn)我國供電事業(yè)的健康發(fā)展。對于電力系統(tǒng)故障首先要做好預(yù)防工作，降低故障出現(xiàn)的頻率。還要找準(zhǔn)主要的故障類型，對變電運行故障、繼電保護系統(tǒng)故障、電力電纜故障等幾大系統(tǒng)故障進(jìn)行深入分析和研究，制定切實可行的故障排除方案，保障電力系統(tǒng)安全運行，保證電力企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，更好地滿足人們的用電需求。

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（責(zé)任編輯：秦遜玉）

TM712

1009-2374（2017）12-0251-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.128

梁默（1983-），女（土家族），湖南人，國網(wǎng)湖南省電力公司保靖縣供電分公司助理工程師，研究方向：電網(wǎng)調(diào)控運行與管理。

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