電力系統變電所故障處理研討相關(guān)論文
編者按：本文主要從變電所的概念；變電所直流系統接地故障處理；變電所電容器的故障處理；斷路器拒絕合閘進(jìn)行論述。其中，主要包括：變電所是電力系統中通過(guò)其變換電壓、接受和分配電能的電工裝置、主變壓器是變電所最重要的設備、停止直流回路上的工作，并對其進(jìn)行檢查、電容器的常見(jiàn)故障、電容器的故障處理、電容器爆炸著(zhù)火時(shí)，就立即斷開(kāi)電源、電容器的保險熔斷時(shí)，應向調度匯報，待取得同意后再拉開(kāi)電容器的斷路器、處理故障電容器時(shí)的安全事項、斷路器拒絕合閘常見(jiàn)的故障是在遠方操作斷路器時(shí)拒絕合閘、操作回路內故障、操作機構卡住等，具體請詳見(jiàn)。
摘要：變電所是電力系統中通過(guò)其變換電壓、接受和分配電能的電工裝置，它是聯(lián)系發(fā)電廠(chǎng)和電力用戶(hù)的中間環(huán)節，同時(shí)通過(guò)變電所將各電壓等級的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)，變電所的作用是變換電壓，傳輸和分配電能。
關(guān)鍵詞：故障；變電所；處理
電力系統中，電廠(chǎng)將電能向遠方的用戶(hù)輸送，為了減小輸電線(xiàn)路上的電能損耗及線(xiàn)路阻抗壓降，需要將電壓升高；為了滿(mǎn)足電力用戶(hù)安全的'需要，又要將電壓降低，并分配給各個(gè)用戶(hù)，這就需要能升高和降低電壓，并能分配電能的變電所。所以變電所是電力系統中通過(guò)其變換電壓、接受和分配電能的電工裝置，它是聯(lián)系發(fā)電廠(chǎng)和電力用戶(hù)的中間環(huán)節，同時(shí)通過(guò)變電所將各電壓等級的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)，變電所的作用是變換電壓，傳輸和分配電能。變電所由電力變壓器、配電裝置、二次系統及必要的附屬設備組成。下面論述了變電所的基本概念，并對一些常見(jiàn)的故障及處理方法進(jìn)行分析。
1變電所的概念
變電所是電力系統中對電能的電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的場(chǎng)所。為保證電能的質(zhì)量以及設備的安全，在變電所中還需進(jìn)行電壓調整、潮流(電力系統中各節點(diǎn)和支路中的電壓、電流和功率的流向及分布)控制以及輸配電線(xiàn)路和主要電工設備的保護。按用途可分為電力變電所和牽引變電所(電氣鐵路和電車(chē)用)。電力變電所又分為輸電變電所、配電變電所和變頻所。這些變電所按電壓等級可分為中壓變電所(60千伏及以下)、高壓變電所(110-220千伏)、超高壓變電所(330-765千伏)和特高壓變電所(1000千伏及以上)。按其在電力系統中的地位可分為樞紐變電所、中間變電所和終端變電所。
變電所由主接線(xiàn)，主變壓器，高、低壓配電裝置，繼電保護和控制系統，所用電和直流系統，遠動(dòng)和通信系統，必要的無(wú)功功率補償裝置和主控制室等組成。其中，主接線(xiàn)、主變壓器、高低壓配電裝置等屬于一次系統；繼電保護和控制系統、直流系統、遠動(dòng)和通信系統等屬二次系統。主接線(xiàn)是變電所的最重要組成部分。它決定著(zhù)變電所的功能、建設投資、運行質(zhì)量、維護條件和供電可靠性。一般分為單母線(xiàn)、雙母線(xiàn)、一個(gè)半斷路器接線(xiàn)和環(huán)形接線(xiàn)等幾種基本形式。主變壓器是變電所最重要的設備，它的性能與配置直接影響到變電所的先進(jìn)性、經(jīng)濟性和可靠性。一般變電所需裝2-3臺主變壓器；330千伏及以下時(shí)，主變壓器通常采用三相變壓器，其容量按投入5-10年的預期負荷選擇。此外，對變電所其他設備選擇和所址選擇以及總體布置也都有具體要求。
2變電所直流系統接地故障處理
直流回路發(fā)生接地時(shí)，首先要檢查是哪一極接地，并分析接地的性質(zhì)，判斷其發(fā)生原因，一般可按下列步驟進(jìn)行處理：首先停止直流回路上的工作，并對其進(jìn)行檢查，檢查時(shí)，應避開(kāi)用電高峰時(shí)間，并根據氣候、現場(chǎng)工作的實(shí)際情況進(jìn)行回路的分、合試驗，一般分、合順序如下：事故照明、信號回路、充電回路、戶(hù)外合閘回路、戶(hù)內合閘回路、載波備用電源6-10KV的控制回路，35KV以上的主要控制回路、直流母線(xiàn)、蓄電池以上順應根據具體情況靈活掌握，凡分、合時(shí)涉及到調度管轄范圍內的設備時(shí)，應先取得調度的同意。
確定了接地回路應在這一路再分別分、合保險或拆線(xiàn)，逐步縮小范圍。
有條件時(shí)，凡能將直流系統分割成兩部分運行的應盡量分開(kāi)。在尋找直流接地時(shí)，應盡量不要使設備脫離保護。為保證人身和設備的安全，在尋找直流接地時(shí)，必須由兩人進(jìn)行，一人尋找，另一人監護和看信號。如果是220V直流電源，則用試電筆最易判斷接地是否消除。否認是哪極接地，在拔下運行設備的直流保險時(shí)，應先正極、后負極，恢復時(shí)應相反，以免由于寄生回路的影響而造成錯誤動(dòng)作。
3變電所電容器的故障處理
3.1電容器的常見(jiàn)故障
當發(fā)現電容器外殼膨脹或漏油；套管破裂，發(fā)生閃絡(luò )有為花；電容器內部聲音異常；外殼溫升高于55℃以上示溫片脫落等情況之一時(shí)，應立即切斷電源。
3.2電容器的故障處理
3.2.1當電容器爆炸著(zhù)火時(shí)，就立即斷開(kāi)電源，并用砂子和干式滅火器滅火。
3.2.2當電容器的保險熔斷時(shí)，應向調度匯報，待取得同意后再拉開(kāi)電容器的斷路器。切斷電源對其進(jìn)行放電，先進(jìn)行外部檢查，如套管的外部有無(wú)閃絡(luò )痕跡，外殼是否變形，漏油及接地裝置有無(wú)短路現象等，并搖測極間及極對地的絕緣電阻值，如未發(fā)現故障現象，可換好保險后投入。如送電后保險仍熔斷，則應退出故障電容器，而恢復對其余部分送電。如果在保險熔斷的同時(shí)，斷路器也跳閘，此時(shí)不可強送。須待上述檢查完畢換好保險后再投入。
3.2.3電容器的斷路跳閘，而分路保險未斷，應先對電容器放電三分鐘后，再檢查斷路器電流互感器電力電纜及電容器外部等。若未發(fā)現異常，則可能是由于外部故障母線(xiàn)電壓波動(dòng)所致。經(jīng)檢查后，可以試投；否則，應進(jìn)一步對保護全面的通電試驗。通過(guò)以上的檢查、試驗，若仍找不出原因，則需按制度辦事工電容器逐漸進(jìn)行試驗。未查明原因之前，不得試投。
3.3處理故障電容器時(shí)的安全事項
處理故障電容器應在斷開(kāi)電容器的斷路器，拉開(kāi)斷路器兩側的隔離開(kāi)關(guān)，并對電容器組放電后進(jìn)行。電容器組經(jīng)放電電阻、放電變壓器或放電電壓互感器放電之后，由于部分殘余電荷一時(shí)放不盡，應將接地的接地端固定好，再用接地棒多次對電容器放電，直至無(wú)火花及放電聲為止，然后將接地卡子固定好。由于故障電容器可能發(fā)生引線(xiàn)接觸不良，內部斷線(xiàn)或保險熔斷等現象，因此仍可能有部分電荷未放出來(lái)，所以檢修人員在接觸故障電容器以前，還應戴上絕緣手套，用短路線(xiàn)將故障電容器的兩極短接，還應單獨進(jìn)行放電。
4斷路器拒絕合閘
斷路器拒絕合閘常見(jiàn)的故障是在遠方操作斷路器時(shí)拒絕合閘，此種故障會(huì )延遲事故的消失，有時(shí)甚至會(huì )使事故擴大。斷路器拒絕合閘時(shí)，應首先檢查操作電源的電壓值，如不正常，應先調整電壓，再行合閘。當操作把手置于合閘位置時(shí)，綠燈閃光，合閘紅燈不亮表計無(wú)指示，喇叭響，斷路器機械位置指示器仍指在分閘位置，則可斷路器未合上，這可能是合閘時(shí)間短引起，此時(shí)可再試合一次(時(shí)間長(cháng)一些)；也可能是操作回路內故障或操作機構卡住，此時(shí)應作如下處理：
4.1操作回路內故障
如果操作把手置于合閘位置而信號燈的指示不發(fā)生變化，此時(shí)，可能是控制開(kāi)關(guān)接點(diǎn)，斷路器輔助接點(diǎn)或合閘接觸器接點(diǎn)接觸不好，中間繼電器接點(diǎn)熔焊而燒壞合閘線(xiàn)圈，同期開(kāi)關(guān)未投入等造成，待消除設備缺陷后，再行合閘。如果跳閘綠燈熄滅而合閘紅燈不亮，則可能是合閘紅燈燈泡燒壞，應更換燈泡。
4.2操作機構卡住
如果控制開(kāi)關(guān)和合閘線(xiàn)圈動(dòng)作均良好，而斷路器呈跳躍現象(跳閘綠燈熄滅后又重新點(diǎn)亮)，此時(shí)操作電壓正常，這種現象說(shuō)明操作機構有故障，例如操作機構機械部分不靈活或調整不準確，掛鉤脫扣等，應將操作機構修好或調整后，再行合閘。
當操作把手置于合閘位置時(shí)，跳閘綠燈閃光或熄滅合閘紅燈不亮，表計有指示，機械分合閘位置指示器在合閘位置，則可斷路器已合上。這可能是斷路器輔助接點(diǎn)接觸不好，例如常閉接點(diǎn)未斷開(kāi)，常開(kāi)接點(diǎn)未合上，致使綠燈閃光和紅燈不亮；也可能是合閘回路斷線(xiàn)及合閘紅燈燒壞。此時(shí)操作人員將斷路0S斷開(kāi)，消除故障后再合閘。斷路器合閘后，跳閘綠燈熄滅，合閘紅燈瞬時(shí)明亮又熄滅跳閘綠燈閃光且有喇叭響，則可斷路器合上后又立即自動(dòng)跳閘了。這可能是操作機構拐臂的三點(diǎn)過(guò)高，因振動(dòng)而使跳閘機構脫扣；也可能是操作電源的電壓過(guò)高，在操作投彈手置于合閘位置時(shí)發(fā)生強烈沖擊，使掛鉤未能掛隹或操作投彈手返回太快。此時(shí)，應調整好拐臂的三點(diǎn)位置和操作電壓后，再行合閘。
參考文獻：
[1]李宗強，陳歧范.變電所直流系統接地故障的分析與處理[J].山東煤炭科技，2006（2）.
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