电厂变电所电气开关设备故障分析及对策探究

2023.02.18

苏明娟

摘要：发电厂以及变电所是我国电力系统中重要的组成部分，而这些电气设备能否平稳运行也关系着电力系统的发展。日常生活中，电气开关设备出现故障时有发生，本文主要从电厂变电所的设备质量问题、线路连接问题、人为操作问题等方面对故障原因进行了分析，又根据每一方面提出了解决对策。希望本文在今后电气设备的检修道路上能给予一定的参考建议。

关键词：变电所;电气开关设备;故障原因

发电厂负责为社会生产提供电力资源。因此，电厂必须根据生产过程中检测到的负荷值进行线路切换，以保证实际发电量与电力资源需求相一致。电力开关设备在电厂生产中的作用是对主设备的工作进行监控，并根据实时数据对电路进行切换。如果发现问题，及时断开电路，有效隔离故障并重新分配。分析电气开关设备的故障原因，并给予相对应的解决方案，有利于变电站工作的开展。

1 电厂变电所电气开关设备的概述

发电厂和变电所的功能是以生产、输送、分配电能为主。根据设备所能承受的压力，重新启动、调整和停止设备。当发现问题时，及时开关电源，减少损耗。电气开关设备包括一次电气设备以及二次电气设备，对设备起到监测的作用。一次电气设备是指能够直接生产和分配电能的设备，其中主要的有发电机、变压器、断路器等等。而二次电气设备则是指对一次电气设备进行监督以及辅助的工具，有仪表、继电器等等[1]。

2 导致电厂变电所电气开关设备故障的原因

在最开始进行电能传输的过程中要借助变电站使电压的等级升高，进而延长电力传输的有效距离。在用电設备中流入初始电能以前，要做好变电站电压的调整工作，保证其电压的级别与用电设备可接受的级别一致，确保用电器的正常运转。变电开关设备的稳定运转，是整个系统充分发挥自身效能的根本保证，但是，在日常工作中，会有多方面的因素导致变电所的日常运转受到影响。

2.1 设备质量不过关

在变电厂运行的过程中导致设备故障的原因是多方面的，其中由设备质量造成的问题较极为常见，一些电厂为了减少成本的投入，引进低质量设备，虽然在外观上与正常设备看不出区别，但其在生产过程中使用了劣质的材料且设计不符合标准，使用过程中与正常设备相比寿命更短，价格便宜，当部分零件损坏时，短期内看不出明显变化，但会随着时间的流逝，设备的整体性能降低。长时间使用低质量设备，对电厂变电站的电气工程都会有所损害，久而久之，会影响整个系统的运作，而且后期很难只对一个零件进行检修，严重的会更换整套设备，大大增加了在电气设备维修上的时间与人力，直接影响经济效益，阻碍了电力系统的发展[2]。

2.2 设备的线路接触不良

设备的线路问题也是导致故障出现的最基础的原因，电气的开关设备是由变压器等一系列的设备组成的，当各个设备和与之相连的电路都能够平稳运转时，才能确保整个系统的顺利运行，如果其中有哪一环出现了错误，整个系统就会发生故障。而且，随着时间的推移，难免会有某一个零部件出现松动的问题。一旦发生了接触不良的问题，严重的将会导致整个变电站系统无法正常运转，降低甚至丧失变电站功能。电气开关设备大多数是接触式的，有时触头接触导致设备出现发热的现象，有的部分热能直接传递给设备外壳，而另外的部分则通过介质的传播到设备的其他地方，这样由于高温的影响，电气设备的使用寿命大大降低。还有的设备未能接地，导致电压变大，严重时会发生危险情况。

2.3 设施陈旧，系统老化

电气设备的使用年限是在一个区间内的，即使每年维修一次设备，但机器的老化会影响设备的安全，严重时会发生重大危险事故。有时一些小型电厂根本无力支撑电气设备的更新换代，只能使用陈旧的设备。尽管在日常运行的过程中，用肉眼观察不到由设备陈旧问题带来的不良影响，但是其潜藏着较大的风险，如果在日常运行中存在侥幸心理，长此以往难免会有各类安全事故的发生。老化的设备和线路会增加整个变压器设备的电阻，会使线路的功率和热量增加，温度会随着线路的老化迅速增加，导致变电站设备受损，进而使得保险或整条线路发生熔断。还会因为未及时更换零部件以及未能准时进行检测，致使设备不能正常工作，影响整个系统的运行，这在电力工程中也是一个需要重视的问题。

2.4 人为操作失误问题

在变电站工作中，存在着大量的像电流的控制和调节等诸多的人力工作，因为人为因素而导致的设备故障时有发生，控制设备的操作员一旦发生了失误，系统将会接收到错误的指令，并以其为标准执行相关的操作，导致设备受损，一些技术人员对专业知识掌握不牢靠，缺乏系统性的培训，在实际工作中难以结合实际状况给出有效的应对策略，引发设备的故障，也有部分人员缺乏相关的工作经验，在工作进行过程中存在盲目、忙乱的现象，导致操作过程出现疏漏，对设备的正常使用造成影响。这一失误不但会造成设备的损坏，还会威胁到工作人员的人身安全。

在日常工作中还出现因为害怕担责而进行谎报、瞒报的事例，这严重威胁到了电气过程中设备的安全，对电力工作的实施非常不利，所以要想消除人为失误问题，需要采取适宜的措施。

3 对于电厂变电所电气开关设备发生故障的具体应对对策

为了解决上述问题，实践中应根据具体情况，采取针对性的措施：

3.1 定期对设备进行检修

加强对设备的检修情况，定期开展巡逻工作，加强巡检以及进行开关模拟实验。只有做好日常的巡逻工作，才能预知危险，有问题及时解决，避免造成更大的经济及人员损失，一旦出现故障，能够进行完美的故障处理，使变电站能够正常高效的运行。加强巡检的次数，不仅可以对设备的运行状态了如指掌，同时还能降低风险。例如，500kV型断路器在检修过程中，由于接线端与上盖接触，导致断路器故障，断路器放电，造成电力系统事故的发生。此外，如果发电机断路器或隔离开关接触不良，也会导致短路。由于过热和氧化的发生，导致接地电弧的放电，从而导致电源故障的发生，并最终影响了电厂的正常稳定运行。另外，与巡查人员的沟通也是非常必要的，注重对其心理疏导，培养工作人员的正义感、责任感，更不允许因为害怕担责而导致事故的发生。对于成绩突出的部门，要给予一定的奖励，能够有效的调动员工的工作积极性，更能加强员工的安全防护意识。各个部门加强通力合作，建立健全防护机制，是电力建设中一项非常有效的举措[3]。

3.2 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 政府加大对电力系统的投入和建设

当今社会，电力系统已经是经济发展中不可或缺的部分，对电力系统的建设就至关重要。但因为一些电气设备造价昂贵，小型企业由于资金短缺，根本不能经常更换设备，政府应加大对电力系统的资金投入，对陈旧破损设备及时淘汰，将会避免发生重大事故的发生。提高设备的更新效率，加强电力建设的产能，重点培养电力建设专业型人才，以此推动我国的经济建设与发展[4]。

3.4 降低人为操作失误的影响，对其安全意识進行强化

大多数故障的发生都是由于工作人员的失误而造成的，机器本身的损坏难以避免，但是由于人为因素造成损失就是非常得不偿失的，其次，定期举行专业知识培训，加强操作演习，强化对基础知识的讲解，还要定期考核专业知识，建立一个系统化、专业化的培训机制，由专人负责讲解，在提升专业知识的同时，还可以提升自身的心理素质，成为一个有计划、有组织、有纪律的操作团队，进而更好地完成各项工作任务，确保电厂的稳定运行和发展。各供电企业应通过科学的方法，结合供电实际情况，完善相应的责任管理制度，使员工充分了解自己的职责，在实际工作中有章可循，以达到更好地工作效果，最后，建立健全奖罚制度，对于工作认真负责，细致的员工可以采取奖励制度，提高员工工作积极性，而对于发生错误的员工，要根据事实情况来进行责罚，建立奖罚分明制度。此外，为使断路器检修工作的安全性得到更好地保证，要落实好必要的安全管理工作，对此，企业要做好对监督平台的完善工作，保证人员的工作状况能够随时被观测到，使监督人员及时发现操作过程中存在的问题，并予以指正，从根本上提升工作的安全性。

4 结语

综上所述，要想降低事故发生的概率必须从以上4个方面去着手，从源头处降低故障，注重操作人员的专业知识，定期检修设备线路，政府加大对电力系统的资金支持，各方面通力合作，才能降低事故的发生率。同时希望能够通过此文对国家的电力建设起到辅助作用，减少事故的发生率，使电力系统能够平稳运行。

参考文献：