論各種異常天氣對變電站設備的影響及應采取的防范措施

2012年高級技師評審之 論各種異常天氣對變電站設備的影響及應采取的防范措施工作單位：電力公司檢修公司作者：聯(lián)系地址：申報日期： 1論各種天氣對變電站設備的影響及應采取的措施姓名（電力公司檢修公司，地址 郵編）摘 要 由于嚴寒天氣、炎熱天氣等各種異常天氣直接影響到設備的使用溫度的變化，對電力設備絕緣材料直接影響其性能，進而引發(fā)各種異?，F(xiàn)象。而大風天氣、陰雨天氣則對設備產(chǎn)生機械應力，震動，絕緣老化等，影響其性能，對設備安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生不同程度的影響。因此針對各種異常天氣制訂不同的防范措施，以保證電力設備安全運行。關鍵詞 天氣變化 設備影響 防范措施一、概述電氣設備安全運行與其采用的絕緣材料關系密不可分，而各種天氣變化對絕緣材料性能的影響也就間接影響了電力設備的安全運行。西北地區(qū)四季分明，冬季下雪，氣溫達到零下25度。春季刮風天氣具多，甚至有沙塵暴天氣。夏季非常炎熱，氣溫會達到零上30度。而夏末秋初則會持續(xù)一段陰雨天氣。這種多變的氣候狀況給電氣設備穩(wěn)定運行帶來一定的困難。因此根據(jù)各種異常天氣對電力設備所產(chǎn)生的不同影響，來制訂不同的防范措施，以保證電力設備的安全穩(wěn)定運行。二、天氣變化對電力設備安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生影響的原因首先說絕緣材料構(gòu)成：電工常用的絕緣材料按其化學性質(zhì)不同，可分為無機絕緣材料、有機絕緣材料和混合絕緣材料。常用的無機絕緣材料有：云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃、硫黃等，主要用作電機、電器的繞組絕緣、開關的底板和絕緣子等。有機絕緣材料有：蟲膠、樹脂、橡膠、棉紗、紙、麻、人造絲等，大多用以制造絕緣漆，繞組導線的被覆絕緣物等?；旌辖^緣材料為由以上兩種材料經(jīng)過加工制成的各種成型絕緣材料，用作電器的底座、外殼等。絕緣材料的作用是在電氣設備中把電勢不同的帶電部分隔離開來。因此絕緣材料首先應具有較高的絕緣電阻和耐壓強度，并能避免發(fā)生漏電、擊穿等事故。其次耐熱性能要好，避免因長期過熱而老化變質(zhì)；此外，還應有良好的導熱性、耐潮防雷性和較高的機械強度以及工藝加工方便等特點。根據(jù)上述要求，常用絕緣材料的性能指標有絕緣強度、抗張強度、比重、膨脹系數(shù)等。再說絕緣材料的絕緣性能影響因素：絕緣材料的絕緣性能與溫度有密切的關系。溫度越高，絕緣材料的絕緣性能越差。為保證絕緣強度，每種絕緣材料都有一個適當?shù)淖罡咴试S工作溫度，在此溫度以下，可以長期安全地使用，超過這個溫度就會迅速老化。按照耐熱程度，把絕緣材料分為Y、A、E、B、F、H、C等級別。絕緣除了經(jīng)受老化外，有些材料受熱超過一定溫度會軟化或發(fā)生其他劣變，但冷卻后又恢復其原來的性能。使用這類材料時要注意，務必使它們在合適的溫度范圍內(nèi)工作。除溫度之外，影響絕緣材料性能的因素還有:電和機械的應力、振動、有害氣體、化學物質(zhì)、潮濕、灰塵和輻照等。而溫度通常是對絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)老化起支配作用的因素。絕緣的使用期的很大程度上取決于其對氧氣、濕度、灰塵和化學物質(zhì)的隔絕程度。在給定溫度下，受到恰當保護的絕緣的使用期會比自由暴露在大氣中的絕緣的使用期。綜上所述，嚴寒天氣、炎熱天氣等各種異常天氣直接影響到設備的使用氣溫度的變化，對電力設備絕緣材料直接影響其性能，進而引發(fā)各種異?，F(xiàn)象。而大風天氣、陰雨天氣則對設備產(chǎn)生機械應力，震動，絕緣老化等，影響其性能，對設備安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生不同程度的影響。 三、各種天氣引發(fā)設備異常的各種現(xiàn)象 （一） 寒冷天氣引發(fā)的設備現(xiàn)象氣溫驟降，由于熱脹冷縮，一會引起氣壓設備壓力降低。二會油壓設備油位降低；這兩類異常在氣溫低時最普遍。三由于低溫對電子元件的影響，還會引起微機保護裝置黑屏。06年及07年冬季曾多次發(fā)生保護裝置黑屏現(xiàn)象。四、冬季氣候寒冷且風力較大，易發(fā)生倒桿斷線事故。五、當風力太大且雪天時，易發(fā)生絕緣閃絡故障。六、開關合不上閘。金昌變07年冬季天氣寒冷時開關手合插件損壞，導致無法正常合閘操作。 （二）炎熱天氣引發(fā)的設備現(xiàn)象炎熱天氣會由于高溫引發(fā)以下異常：一、微機保護裝置黑屏最為常見、嚴重的引發(fā)裝置插件燒毀。這類異常在高溫天氣也最為普遍。二、個別設備過熱打火、絕緣老化等，嚴重時若巡視不到位會引發(fā)火災。發(fā)生火災的主要原因： (1)變壓器因匝間短路，分接開關接線不良等原因造成的火災。 (2)多油斷路器接觸不良造成過熱發(fā)生的火災。 (3)電纜通過短路電流且散熱密封不好所引起的火災。 (4)電壓互感器諧振引起爆炸。 (5)控制室內(nèi)的設備通過短路電流所引起的火災。 (6)蓄電池組通風不好，造成易燃氣體濃度過高，引起的爆炸。（三）陰雨天氣引發(fā)的設備現(xiàn)象陰雨天氣則主要會引發(fā)以下異常:(1)絕緣受潮直流接地。750kV敦煌變每逢下雨，總會發(fā)出“直流接地”或“絕緣下降”信號。(2)套管進水受潮、主變受潮、互感器受潮等。(3)由于農(nóng)網(wǎng)電桿桿基多為土埋，如有大量雨水沖刷和浸泡，易形成電桿傾斜或倒塌事故；大雨易引起導線與金具或其它金具之間短路放電。(4)雷雨季節(jié)，雷電較多，線路易受雷擊，造成絕緣閃絡、斷線或避雷器爆裂、變臺被燒，引起線路故障。(5)絕緣子質(zhì)量不過關或存在隱患運行。在雷擊時易引起10kV線路接地或相間短路。(6)10kV線路防雷措施不足。線路所處區(qū)域空曠易招雷擊，而10kV線路一般沒有避雷線，線路直擊雷或感應雷過電壓就會在線路設施薄弱之處尋找出路，造成損害。(7)避雷器性能下降或失效。一些專變用戶對避雷器的重要性認識不足，不愿配合供電部門進行規(guī)定的預試，使一些淘汰型號或耐壓能力、泄流能力不合格的避雷器帶病運行。(8)地極不合格。接地裝置年久失修，地下連接部位銹蝕，使接地電阻值達不到要求，泄流能力低，雷擊電流不能快速流入大地，殘壓高。（四）刮風天氣引發(fā)的設備現(xiàn)象刮風天氣主要會引發(fā)電力設備發(fā)生以下異常：(1)容易造成10kV架空線路(非絕緣導線)之間短路放電或絕緣子閃烙將導線燒斷；在刮風天氣其配電線路最易出現(xiàn)短路接地現(xiàn)象。(2)大風可將郊區(qū)種植蔬菜用的塑料大棚或垃圾場大片塑料刮起，搭到10kV線路或是電壓等級更高的線路上，引起線路事故掉閘；(3)大風易將臨近線路的一些設立在建筑物樓頂?shù)幕A焊接不夠牢固的大型廣告牌刮倒，壓斷或倒壓在線路上，造成變電站10kV開關過流保護動作，引發(fā)線路事故停電。(4)大風易引發(fā)獨立支柱絕緣子斷裂，曾有事故通報中就有因大風天氣引發(fā)支柱絕緣子斷裂事故。四、防范措施（一）防寒措施(1)進入秋冬季氣溫降低時投入開關機構(gòu)箱加熱電源，正常巡視必須巡視檢查設備加熱裝置是否良好，發(fā)現(xiàn)問題時及時檢查處理;如不能及時處理，應采取防寒保溫措施。(2)當晝夜溫差大的時候，采用自動投退方法（溫度設置0-15），保證機構(gòu)箱內(nèi)溫度適宜；(3)重點監(jiān)測冬季易發(fā)生缺陷的設備，加強設備巡視，如氣壓設備的壓力是否在合格范圍，油壓設備的油位、油溫是否正常，微機保護裝置是否顯示正常，做到提早發(fā)現(xiàn)，及時匯報，盡快處理缺陷。(4)有蓄電池室和電容器室的變電站要重點檢查蓄電池、電容器小間溫度,及時投入蓄電池小室加熱設備,對新改造加熱設備的小室要認真核對溫度;對獨立的開關小室也應檢查其溫度，氣溫太低時要采取加臨時加熱裝置來保證設備正常運行。(5)認真做好紅外測溫工作,防止氣溫劇烈變化造成的設備接觸不好,發(fā)熱的問題. (6) 檢查全站上下水管道，及時采取防凍措施，將樓梯、平臺等易滑部位敷設地毯。(7)檢查站內(nèi)電鍋爐及循環(huán)系統(tǒng)工作情況,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。（二）防暑降溫措施(1)制定迎峰度夏措施并組織本站人員進行一次有針對性的反事故演習活動，以便使運行人員掌握緊急情況下的應急處理措施。(2)要加強對所轄設備及電壓、負荷的運行監(jiān)視工作，尤其要加強對主變壓器負荷及溫度，各重載、滿載線路負荷的監(jiān)控。根據(jù)已統(tǒng)計的60%及80%負荷控制表嚴密監(jiān)視設備負荷情況，對負荷達到80%的設備增加巡視次數(shù)，并用測溫儀測量回路設備接頭溫度。(3)對設備存在的缺陷要做到心中有數(shù)。尤其是夏季設備發(fā)熱缺陷，絕不容忽視。及時發(fā)現(xiàn)并上報處理。(4)加強對保護裝置及故障錄波器的巡視檢查，尤其是故障錄波器的運行及打印機情況，必須作為巡視的重要內(nèi)容之一，發(fā)現(xiàn)缺陷時及時按有關規(guī)定上報并做好記錄。(5)加強對系統(tǒng)內(nèi)電壓、無功的監(jiān)控，出現(xiàn)問題及時匯報調(diào)度進行調(diào)整。對各無人值班變電站的電容器、電抗器進行投退時，應安裝AVC遙控操作，做到對電壓無功的快速調(diào)整。(6)并對交、直流保險的配備情況進行檢查，補足備品備件，特別是容易發(fā)生熔斷的PT、所用變保險、主變開關回路合閘保險等備品是否充足。(7)值班人員應熟知變電站緊急拉閘序位表。對調(diào)度下達的緊急拉閘指令要迅速執(zhí)行，不應推委塞責。對于集控站要安排操作熟練的值班員進行遙控，并及時派人員到現(xiàn)場檢查設備。(8)對于儲能、液壓機構(gòu)開關，在典型操作票卡上合開關以前，應加入“開關確已儲能”或“開關壓力指示正?！边@一項。以防在開關未儲能或壓力不正常時合開關，綜自系統(tǒng)有可能將合閘線圈燒毀，導致延誤送電。(9)檢查保護室、開關室空調(diào)及通風設施是否運轉(zhuǎn)正常，室內(nèi)溫度是否過高，過高時需立即采取臨時降溫措施。（三）防火措施(1)變電站值班員和現(xiàn)場檢修人員發(fā)現(xiàn)主控室著火應立即進行撲救。在撲救前采取緊急隔離措施 ，切斷有關著火裝置或部位的有關電源。（如果是保護及自動裝置，在切斷其電源前應匯報調(diào)度。）在站長或當值班長的指揮帶領下進行滅火。同時應根據(jù)火情的大小通知消防隊和局保衛(wèi)科、工區(qū)領導、醫(yī)務部門。(2)滅火時滅火隊員應戴好防毒面具，無防毒面具者應用加厚透水的濕毛巾捂住氣道（口、鼻），采取措施，以防中毒、燒傷或被煙火嗆暈等情況而發(fā)生危險。同時將可能引起助燃的通風窗戶、門、通道關閉（除安全通道）。將可能引起助燃的材料，如：橡膠絕緣墊等立即搬至安全的地方，以防火勢蔓延。(3)滅火時應用控制室擺放或規(guī)定的滅火器（1211、二氧化碳、干粉）滅火，不得用水，以免造成保護及自動裝置發(fā)生短路誤動（運行屏），造成事故的擴大。(4)消防隊到達火災現(xiàn)場時，變電站滅火指揮人應立即與消防負責人取得聯(lián)系，并交待著火部位或設備現(xiàn)狀及運行設備情況、有關主控室結(jié)構(gòu)情況，然后協(xié)助消防隊負責人指揮滅火，同時變電站參加滅火的人員也必須聽從其指揮，不得離開火場，直到火災補滅。(5)火災補滅后，變電站滅火指揮人應組織保護好火災現(xiàn)場，助做好火災調(diào)查。(6)對油浸式變壓器的消防對策，是爭取用化學滅火器撲滅或抑制，對由內(nèi)部故障引起的嚴重火災，則依靠防火距離(或防火隔墻)，事故排油設施及化學滅火器來有效地防止火災的擴大蔓延。 (7)利用防火間距或防火墻防止火災的蔓延。 (8)對電纜溝電纜的防火，采用防火膠泥等防火材料堵塞主控制室電纜入口處的全部空隙，并在電纜上每隔1m涂上1m寬的防火涂料，分段阻隔。 (9)對室內(nèi)電氣設備的防火，采用氣體滅火器。 (10)對較大容量的變電所有條件的采用消防栓。（四）防汛措施(1) 變電所應根據(jù)需要配備適量的防汛設備和防汛物資，防汛設備在每年汛前要進行全面的檢查、試驗，處于完好狀態(tài)。防汛物資要專門保管，并有專門的臺賬，并將其放在方便取用的地方。 (2)定期檢查斷路器、瓦斯繼電器等設備的防雨罩應扣好，端子箱、機構(gòu)箱等室)外設備箱門應關閉，密封良好。 (3)雨季來臨前對可能積水的地下室、電纜溝、電纜隧道及廠區(qū)的排水設施進行全面檢查和疏通，做好防進水和排水措施。 (4)下雨時對房屋滲漏、下水管排水情況進行檢查。 (5)雨后檢查地下室、電纜溝、電纜隧道等積水情況，并及時排水。(6)汛前應對本站的編織袋裝滿沙土以備急用。(7)變電站值班員汛期遇有雷雨天氣時，24小時開機，保證隨叫隨到，應付突發(fā)事件的發(fā)生。(8)出現(xiàn)險情時，立即上報有關部門。(9)疏通站內(nèi)排水系統(tǒng)，保障排水暢通。(10)檢查機構(gòu)箱，端子箱密封情況。(11)檢查電纜溝，對有可能進水的地方提前采取措施。(12)檢查高壓配電室、主控室的門窗密封情況，有問題及時上報工區(qū)處理。(13)檢查桿基周圍有無塌陷，及時處理。(14)準備好適當數(shù)量的沙袋、塑料布、油氈擺放在方便使用的地點，以備急用。(15)遇有雷雨時，應檢查電纜溝的進水情況，隨時準備排水。(16)雨天不定時檢查主控室、配電室、端子箱、機構(gòu)箱的密封情況。(17)主控室，配電室屋頂發(fā)生漏雨時需及時用塑料布遮擋。(18)主控室，配電室有灌水情況時，用沙袋進行封堵，做好排水措施。(19)主控室，配電室進水情況嚴重時，迅速向上級有關部門反饋信息，通報汛情，調(diào)集人員、物資進行處理。（五）防大風措施(1)正常巡視設備時應及時將變電站內(nèi)發(fā)現(xiàn)的紙片、塑料袋等其他異被風刮起的異物清，防止大風時引起設備故障。(2)加強對變電站內(nèi)施工單位檢修人員的管理，督促他們將現(xiàn)場易刮起的雜物及其他遺留物清理，并倒至規(guī)定地點。(3)詳細檢查導線有無松股、斷膠現(xiàn)象；檢查桿體有無下沉、傾斜現(xiàn)象。 (4)檢查機構(gòu)箱、端子箱門窗是否完好。(5)檢查控制室、開關室的門窗是否完好。(6)檢查圍墻有無裂紋，地基下沉現(xiàn)象，檢查設備構(gòu)架和建筑物有無傾斜變形，發(fā)現(xiàn)問題及時上報。(7)檢查導線弧垂檢查是否正常。(8)刮大風時，應重點檢查門型構(gòu)架上懸掛的設備標牌（相位牌）、設備引流線、瓦斯繼電器的防雨罩、避雷針的擺動等是否存在異常。(9） 定期檢查和清理變電所設備場區(qū)、圍墻的漂浮物等，防止被大風刮到變電所運行設備上造成故障。(10）定期檢查清理微機閉鎖機械鎖、戶外鎖具的沙塵，檢查端子箱機構(gòu)箱密封是否嚴密并