浅谈变电一次设备故障的预测及检测方法

浅谈变电一次设备故障的预测及检测方法

［摘 要］ 变电一次设备是变电站设备的核心，其运行状况对电网的安全运行至关重要，因此其故障的预测及检测是非常关键的。文章主要介绍变电站中断路器、变压器及金属氧化物避雷器等一次设备的故障预测及检测方法，以及红外检测技术。

［关键词］ 变电一次设备；故障预测；检测方法 ［作者简介］ 马永杰，广东电网公司阳江供电局工程师，研究方向：变电检修、高压试验及管理，广东 阳江，529500

在高压电网的运行中，由于过负荷、过电压、制造工艺不良、绝缘老化受潮、维护不到位、误操作等各种原因都可能引起变电一次设备出现各种各样的缺陷和故障，影响电网的安全、稳定运行。尤其是近年来，变电设备越来越趋于大容量、高电压，且用户对供电可靠性的要求不断提高，这就使得变电站的停电作业受到了一定限制。同时，随着变电设备密封化、小型化、智能化的逐步实现，进行现场的解体检查也变得越来越困难。因此对于变电一次设备的运行和维护而言，要掌握设备在运行状态下或者即使让设备退出运行也不需要解体设备的故障预测及检测方法，这样才能保证电网

的安全、稳定、经济运行。

一、变电一次设备故障的预测和检测方法

变电一次设备常用的故障预测和检测方法如下： 1.利用现有的检测仪器定期开展预防性试验来检测设备有无异常。

2.利用带电测量及在线监测装置来检查判断设备有无异常。

3.应用红外诊断技术快速、准备测量出变电一次设备的接触不良、绝缘劣化或磁路故障等各种类型的发热故障。 目前断路器、变压器等变电一次设备主要配备有压力表、密度继电器、油温表等辅助仪表，利用这些辅助仪表来预测、判断设备的缺陷故障还是远远不够的。因此，预测、检测变电一次设备的故障还主要依靠的是定期试验、带电测量及在线监测等方法。

二、断路器故障的预测和检测

断路器是电力系统中最重要的控制和保护设备，其主要任务是根据电网运行的需要把电力设备或线路投入或退出运行，或者将发生故障的电力设备或线路从电网中快速切

除，以保证电网中无故障部分的正常运行。因此，它的工作好坏直接影响电力系统的安全、稳定运行。

断路器在长期使用过程中，造成其发生故障的原因主要包括以下几个方面：（1）绝缘降低或老化；（2）电气控制及辅助回路故障；（3）操动机构和传动系统故障；（4）绝缘材料及器件选择不当；（5）触头接触不良引起触头过热、烧熔甚至造成短路。在断路器的各种故障中，绝缘类故障占36.7%，拒分占22.52%，外力及其他故障占10.8%，开断与关合故障占10.3%,误动占7.3%，载流故障占6.58%，拒合占5.8%。

为了保证断路器的可靠运行，减少故障造成的损失，主要通过以下几种方法来预测和检测断路器的各种故障: 1.定期测量分、合闸电磁铁或合闸接触器端子上的最低动作电压，其值应在操作电压额定值的30%~65%之间，以此来判断操作机构是否异常。

2.分闸、合闸时间及三相不同期测量。因为操作机构的各部分摩擦增大、弹簧质量不佳或控制回路接触不良等，使分闸、合闸时间出现变化。此外，由于三相尺寸调正不当、或者操作动力传递不平衡等，都会产生三相不同期，所以要进行定期测试。

3.测试主回路导电电阻，以检测触头的磨损、腐蚀程度和接触情况。

4.对真空断路器而言，可通过进行分合闸耐压试验来检测灭弧室的真空度。

5.对于SF6断路器，定期监测并记录SF6密度继电器的值，以监测气体是否存在泄漏；定期测量SF6气体微量水含量，判断SF6气体中含水量是否超标。

6.通过开展局部放电监测来判断高压开关柜内部导电连接部分和绝缘部分的缺陷或劣化以及触头接触不良等。

三、变压器故障的预测和检测

变压器是变电站最主要的设备，其故障的预测和检测一直受到国内外学术界以及工程界专家的广泛重视。变压器的故障通常分为内部故障和外部故障两种。内部故障为变压器油箱内发生的各种故障，其主要类型有：各相绕组之间发生的相间短路、绕组的线匝之间发生的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地故障等。外部故障为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，其主要类型有：绝缘套管闪络或破碎而发生的接地短路，引出线之间发生相间故障等而引起变压器内部故障或绕组变形等。变压器的内部故障从性质上一般又分为热故障和电故障两大类。热故障通常为变压器内部局部过热、温度升高。根据其严重程度，热故障常被分为轻度过热(一般低于150℃)、低温过热(150～