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薛雷平
一、前言
新时期，随着工业生产规模增加，对电力能源的需求量增加，如何做好电力能源的稳定供应，预防电力系统出现故障成为行业人员关注的焦点。35kV 变电站主要应用在工业生产服务中，在具体的应用过程中，有时会出现短路故障，带来严重的经济损失。在此背景下，有关人员需要对变电站的常见故障进行分析，并且做好故障预防与处理工作，以确保变电站运行稳定性，提高电力服务能力。 二、35kV 变电站故障分析1.电压互感器故障
（1）电压互感器的类型与工作原理
秩序作文
在35kV 变电所中使用的电压互感器为三相式互感器，其工作原理与变压器具有一致性。互感器的基本结构为铁芯、原绕组、副绕组。此外，互感器的容量较小，并且相对恒定，在实际运行中接近空载，自身阻抗十分小。因此，当三相互感器发生短路时，电流值会迅速增加，由此出现线圈烧毁的问题。
电压互感器能够根据一定比例，对高电压进行调节，通过对电压值的转化，能够维护工作人员安全。二次回路属于电压互感器的高阻抗回路，其电流值与回路阻抗存在密切关系。因此，在具体使用环节，可将电压互感器当作变压器。
（2）电压互感器的常见故障分析
当互感器在空载运行时，系统中的储能元件会发生谐振现象，铁芯的饱和也会造成电感量发生较大变化。当铁芯的感抗与线路对地容抗高度接近时，会出现较为明显的铁芯谐振现象。通过以上分析，电路系统中的非线性电感原件发生变化时，尤其是产生母线接地、负载升高等问题后，会造成电路的参数指标异常变动。加之，供电变压器出现谐波，使得电压互感器的故障发生率提升，出现绕组过热、烧毁、爆炸等严重后果。针对小接地电流系统而言，也会发生电压互感器熔断的问题。 变电站故障会导致严重的安全问题，并且造成严重的经
济损失和人员伤亡。鉴于此，有必要对变电站的故障风险进行分类，并且做好相关的预防和处理工作，采取较为科学的控制手段，使得35kV 变电站能够可靠稳定运行。
2.直流接地故障（1）故障分类
针对35kV 变电站而言，系统中的直流负荷较大，并且分布范围十分广，增加了故障发生率。此外，设备线路在长期使用中，会受到环境与人为因素影响，无疑也会增加设备故障的发生率。目前，直流接地故障可具体分为正母线接地故障与负母线接地故障。而根据故障发生的点分类，可将其分为一点故障与多点故障。当故障发生时间较长时，也将其成为持续性接地故障。当变电站出现接地故障后，系统会发出警报，并且切断相关电路，以保护设备。故障发生后会造成严重的影响，不利于电路系统的稳定运行。
（2）故障产生的影响
直流接地故障的发生率较高，可在不同时间出现。当电路中的某一点发生直流接地故障时，对整个系统造成的影响较小，可以忽略不计。但是，当多个点出现直流接地故障时，会使得变电站服务稳定性受到影响，增加整体的经济损失。接地故障倘若未能及时清除，会出现误动作，造成断路器误跳、熔断器熔断等严重问题。值得注意的是，当35kV 变电站出现两点直流接地故障时，也会造成智能电力设备和继电保护装置误动问题，促使相关设备失去电源，进而出现大面积停电的事故，造成较为严重
的经济损失。
3.隔离开关雷击故障
变电站在夏季时容易遭受雷击，使得隔离开关出现故障。隔离开关是用于隔离电源的主要装置，通过隔离开关能够连通小电流电路。在隔离开关处于闭合状态时，可承载正常回路条件下的电流值，同时对短路的异常作出反应。一般情况下，可将其应用在高电压环境的隔离与控制中。隔离开关的最大缺点是无灭弧能力，因此，在使用过程中，倘若未能对其进行防护，会增加雷击风险，影响电路的隔离效果。上述
问题发生后，会导致设备故障，增加停电风险，并且在严重情况下，造成人员伤亡和不良社会影响。
二、相关故障发生原因说明
1.电压互感器故障原因
首先，考虑产品本身的质量。互感器产品本身绝缘性能、铁芯叠片与烧制工艺存在问题后，会使得绝缘部分长期在高温状态下工作，由此增加了相关构件的老化速度，增加短路问题发生率。此外，也考
虑铁芯饱和速度较快，导致谐振超过电压，由此出现了高压熔断的问题。其次，高压互感器被击穿。在铁磁谐振的影响下，会使得电压互感器电流值迅速增加，当这一现象持续时间较长时，造成设备在高负荷状态下工作，相关电压值与电流值较高，设备损坏概率较大。最后，是电压互感器的二次负荷增加。此时，倘若电路系统中的一次电流、二次电流值较高，二次侧的负载电流总和超过了额定值，内部绕组会出现持续发热的问题。当上述问题未能得到及时解决时，会发生较为严重的膨胀爆炸不良现象，影响变电站运行稳定性。
2.直流接地故障的主要原因
首先考虑回路绝缘装置失灵，例如，二次直流回路长期处于潮湿的环境中，设备潮湿，造成绝缘体失灵。其次是回路自身设计存在的缺陷。这一问题主要考虑回路质量不合格与设备受损。最后分析人为施工造成的短路故障。例如，设备检修人员的操作不合理，存在违规操作与操作步骤不规范等诸多问题。上述问题出现后，会增加电路安全隐患，影响电力系统的稳定运行。
银河宽频3.隔离开关雷击故障原因分析
雷击造成隔离开关故障主要分为两个种类，一是直击雷风险；二是感应雷风险。直击雷会造成现场严重损坏，出现设备大面积受损的问题。而感应雷造成的损害较小。可具体将其分为静电感应雷与电磁感应雷。其中静电感应雷主要是雷云对地面物体的影响，可汇聚大量与相反的束缚电荷，产生较为明
显的静电效应，增加设备雷击风险，使得隔离开关出现故障。电磁感应造成的雷击，主要考虑设备电磁影响，在电磁的相关作用下，会产生磁场，不同磁场发生切割与碰撞后，会出现静电，使得设备出现损坏，增加故障发生率。
网中网三、解决35kV变电站故障的有效对策
1.加装阻尼电阻，优化运行方式
为预防出现电压互感器故障，有关人员在互感器上加装了阻尼电阻，确保电阻被安装在一次性中性点。上述方式应用后，始终保证消谐器的使用效果，使得系统设备的谐振现象得到抑制。然而，需要特别指出的是，在单相接地的电路中，消谐器会出现多处电压非线性下降的问题，对接地电阻的要求较高。因此，相关人员需要做好接地保护工作，通过对阻尼电阻的合理应用，满足这一实际要求。
阻尼电阻增加后，相关人员也需要做好系统运行方式优化工作，通过更新技术手段和管理系统，提升变电站对目标线路的控制能力，减少故障发生。运行操作人员需要对相关的业务知识进行学习，了解谐振发生的条件，通过对电压互感器线圈和相关设备的管理，提升故障识别能力。实际上，消除谐振的主要方式是将前后刀闸与互感器刀闸断开，并且做好优化控制工作。当谐振被成功消除后，有关人员也需要对互感器的运行状况进行检查，防止相关构件出现安全隐患，增加故障发生率。相关检查的项目包括互感器是否存在漏油问题、直流电阻线圈是否存在故障。为确保检查工作可靠性，相关人员
也需要取合适容量的互感器油，对其进行必要的谱试验。
控制铁磁谐振在故障治理中，为避免母线电压互感器的铁磁发生谐振，有关人员对设备的操作与维护方式进行了升级，并且做好了设备的更换工作。例如，使用电容式电压传感器，对母线进行扩容，同时严格规范了电压互感器的质量，对相关的原件与构件采购进行控制，使得设备的使用寿命获得提升，降低设备故障发生率。通过采取铁磁谐振控制措施，也使得电压互感器的故障问题被合理解决，为35kV变电站中相关设备的可靠运行提供助力。
2.接地故障点定位与检测
当出现接地故障后，有关人员需要立即对故障点进行识别，并采取快速有效的控制措施。在实际检测中，首先考虑故障点是否发生在正极母线或负极母线上，并且对相关的位置进行定位。其次，分析故障发生与环境因素之间关系，并构建有效的分析模型。最后是选择合适的检测分析方法，以快速实现对故障的合理解决，由此提供稳定可靠的电力服务。
（1）直流电桥的安装与优化
为确保对绝缘设备的及时监控，有关人员使用了直流电桥。在电力系统中被经常使用的电桥是平衡桥与双不对称桥。使用平衡电桥的主要优势是快速便捷。通过对电桥平衡程度的检测，便可发现是否存
在接地故障，使得检测时效性获得显著提升。然而该种技术方法也存在缺点，例如，只能对正极绝缘不平衡与负极绝缘不平衡进行测试，不能对整个绝缘装置进行测试，因此该种技术的应用范围具有局限性。而双不对称电桥检测方法的应用，则很好解决了这一问题。双不对称模式存在两个不同的桥电阻，并且使用双置开关对桥电阻进行了串联。在具体的应用过程中，有关人员只需要对系统的开关进行闭合，通过获取电压值和直流系统相关参数，便可了解绝缘情况。当35kV变电站的直流系统支路出现问题时，则母线部分的对地电压值会明显降低，此时双不对称电桥的正负绝缘值出现不均匀下降。通过对双不对称电桥的应用，可测试单级接地的问题，使得绝缘故障点能够被快速识别。
（2）使用低频信号检测法
上文提到，35kV变电站系统涉及的范围十分广泛，并且存在众多回路，单纯使用电桥法无法对接地故障类型进行全面分析，并且难以在第一时间内发现接电馈线，使得接地故障的电阻值计算难度增加。为准确快速得到接地馈线与相关电阻值，在具体的检测环节引入了低频信号检测法。当系统
中某馈线出现接地故障后，则低频信号会通过故障馈线，利用相关检测装置对低频信号进行收集，便
可实现对故障点的定位，明确故障的具体类型和程度。通过这一检测方式，也能够判断出馈线接地的根数，并且获得准确的电阻值，为故障检测与参数统计工作提供了可靠的参考。利用低频信号检测法，有关人员无需对线路进行断电处理，因此，增加了实际检测效率，使得故障的检修时间缩短。
（3）自动隔离法的应用
当35kV变电站存在两个直流电源时，有关人员可使用隔离法对故障进行检测。此时，若系统存在接地故障，通过自动隔离的方式，能够对出现问题的馈线进行快速识别，同时，将出现问题的电路系统切换到运行正常的电路系统上，增加了电路系统运行的可靠性与连续性。为确保上述工作合理，有关人员在对电路系统进行切换操作时，需要首先对接地点的位置进行判断，并且做好数据记录工作。当系统中多个点出现故障后，利用该种方式可快速识别故障位置，增加了故障问题解决效率。
3.隔离开关的改进措施分析
可持续发展的基本内涵（1）设备升级改造
现阶段，对隔离开关产生较大影响的是雷击，雷击发生后，使得开关构件发生损坏，不能正常工作。目前，在35kV变电站中使用了接闪器与防雷接地极保护系统较为可靠。相关装置重点防护的是感应雷击，使得接地电阻值降低，并且增加了对剩余电荷的释放能力。为进一步提升系统的防雷击性能，有
必要对系统装置进行升级，通过防雷击装置、抗电磁干扰装置的使用，使得变电站的运行能力获得显著提升。现阶段，在变电站的电子设备中，增加了钢制柜体，以增加对电磁的屏蔽作用，使得设备使用更加安全可靠。
（2）使用泄放通道
在具体的改进过程中，为增加对故障的解决能力，有关人员测试了保护接地电阻。在相关条件成熟的情况下，经过多次测试，该段电路的平均接地电阻值为3.1Ω，满足可靠运行要求。在此背景下，对现有的改进措施进行了调整，一方面，在系统中补充了接地电极，增加系统整体的防雷效果；另一方面，在变电站相关位置安装了40×4的镀锌扁钢，并且将室内盘柜外壳与扁钢连接起来，使，由此构建了雷击电荷的泄放通道，增加了系统运行可靠性。
（3）增加保护接地极
在方案的落实阶段，相关人员增加了2组保护地极，并且均安装了防雷接地装置。在具体的设计中，将地极深度设计为0.8m，接地极之间的距离保持在5m。将控制室与配电室的距离控制在200mm，并且在高处位置安装了镀锌扁钢，以达到预防雷击的效果。同时，对现有的设计方案进行了优化，将室外保护地极连接起来，形成一个全新的接地网络。保护地极增加后，整个室外装置的防雷击性能得以提升，电力系统运行更加稳定，满足了安全管理要求。此外，相关改进方案，也使得原有接地系统与
新增装置之间有效连接起来，增加了整体的防护能力。
实际上，35kV变电站的可靠运行与保护电极之间存在密切联系，通过对保护电极的应用，能够预防隔离开关被雷击中，使得变电站整体的服务能力得以提升。雷击发生后，会造成对地绝缘装置与断口之间的距离缩短，绝缘装置被击穿，使得变电站相关装置发生损害，由此带来严重的经济损失。为预防上述问题发生，适当增加接地保护装置，做好相关设备的防雷击测试十分必要。
接地是预防雷击的可靠技术手段，无论是针对直击雷而言，还是感应雷击，有关人员均需要将电荷通过接地装置引入到地下。因此，在具体设计过程中，需要重点明确雷击对设备造成的影响，并且对相关的故障数据进行获取，通过技术分析后，了解故障发生的规律与频次。同时，做好基于35kV 变电站的全站失电故障原因分析，在此基础上，制定针对性解决方案，使得故障发生率降到最低，提升设备运行可靠性，由此提供稳定高效的供电服务。
四、结束语
综上所述，分析了35kV变电站故障类型，对电压互感器故障、直流接地故障与隔离开关的雷击故障进行了说明。通过加装阻尼电阻，优化运行方式、控制铁磁谐振，使得互感器故障得以解决；采取直流电桥、使用低频信号检测法、自动隔离法，有效解决了直流接地故障；通过做好设备升级改造、使用泄放通道，增加保护接地极的数量，使得隔离开关雷击现象得到避免。上述技术手段具有较强的参考
价值，能够为35kV变电站的可靠运行提供帮助。
参考文献：矶沙蚕
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作者简介：薛雷平（1987-），男，籍贯：上海，汉，本科，副高工程师，研究方向：电力输配电。中国兽药监察所
（作者单位：上海新能凯博实业有限公司）
