淺談變電站無人值守運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)與管理

馬國琪劉寶祥王志軍

（1.寶雞供電局，陜西寶雞 721004；2.西安銀河網(wǎng)電智能電氣有限公司，陜西西安 710075）

淺談變電站無人值守運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)與管理

馬國琪1劉寶祥2王志軍2

（1.寶雞供電局，陜西寶雞 721004；2.西安銀河網(wǎng)電智能電氣有限公司，陜西西安 710075）

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，變電站正在向無人值守方向快速邁進(jìn)。由于電能的產(chǎn)生、傳輸、分配和消費(fèi)是一瞬間完成的連續(xù)過程，因此，電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)要保證24小時(shí)連續(xù)的監(jiān)視和控制，才可以保證電力的生產(chǎn)和消費(fèi)正常，無人值守變電站能夠極大的節(jié)約人力成本，提高電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。本文就無人值守變電站的基本要求，系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)要求以及無人值守變電站的運(yùn)行管理進(jìn)行了詳細(xì)的探討。

變電站 無人值守 管理 運(yùn)行

在科學(xué)技術(shù)不斷更新沖擊下，當(dāng)前變電站發(fā)展的主流逐漸向著無人值守化發(fā)展。這種模式的出現(xiàn)，解決了以往舊模式依靠特定人員對(duì)其操縱建設(shè)，以及人員和配置開支需求大的問題，與此同時(shí)，還可以促進(jìn)變電站管理程序的規(guī)范化，管理質(zhì)量的升級(jí)化，在為今后的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)方面，有著重大意義。結(jié)合變電站的實(shí)際工作，控制理論、器儀器表、電子設(shè)備以及計(jì)算機(jī)軟硬件等技術(shù)的合適與否，將直接影響對(duì)變電站的日常運(yùn)行景象檢測(cè)、優(yōu)化、控制、調(diào)度等管理過程，在這個(gè)過程中，電力自動(dòng)化的重要性不言而喻。

1 無人值守變電站基本要求

無人值守變電站作為一種新的變電站運(yùn)行管理方式，應(yīng)該遵循“安全、高效、環(huán)保”的原則，采用技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)合理、可靠性高的變電設(shè)備。同時(shí)，應(yīng)保留必要的基本生活設(shè)施，具備完善的防火、防盜等措施。其次，應(yīng)在保證電網(wǎng)可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)上，應(yīng)適當(dāng)簡(jiǎn)化接線方式。其保護(hù)設(shè)備應(yīng)選擇自動(dòng)化程度高、技術(shù)可靠、運(yùn)行效率高、性能穩(wěn)定的微機(jī)型產(chǎn)品，滿足國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)程規(guī)定要求，并應(yīng)具備信息遠(yuǎn)傳功能。最后，無人值守變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)，應(yīng)采用變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)；變電站的信息采集應(yīng)滿足無人值守的運(yùn)行要求；通信配置應(yīng)能支撐無人值守站各分系統(tǒng)對(duì)通信的需要，原則上至調(diào)度和監(jiān)控中心的通信配置應(yīng)滿足雙通道的要求。交直流電源設(shè)備應(yīng)根據(jù)無人值守站的實(shí)際地理和交通條件考慮適當(dāng)提高配置，應(yīng)配置相應(yīng)的視頻安防、消防、環(huán)境監(jiān)測(cè)等功能，并應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)視和控制。

2 變電站無人值守運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)

2.1 設(shè)備的選取與驗(yàn)收

無人站設(shè)備相比傳統(tǒng)值守變電站設(shè)備自動(dòng)化、智能化程度更高，在設(shè)備選取上應(yīng)充分考慮操作的可靠性和運(yùn)行的穩(wěn)定性。在保證電網(wǎng)良好運(yùn)行的基礎(chǔ)上，選取設(shè)計(jì)完善、工藝優(yōu)良、運(yùn)行效果優(yōu)異的產(chǎn)品。如選取斷路器，應(yīng)具備“遠(yuǎn)方”“就地”操作功能；選取隔離開關(guān)，應(yīng)具備手動(dòng)、電動(dòng)操作功能。設(shè)備選取后，經(jīng)試驗(yàn)合格，安裝調(diào)試，并驗(yàn)收。無人站設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)需根據(jù)輔助觸點(diǎn)傳輸至主控室、監(jiān)控中心，細(xì)微的安裝差異可能造成誤發(fā)報(bào)警信號(hào)，因此，把好驗(yàn)收關(guān)是保障設(shè)備正常運(yùn)行的重要一環(huán)。

2.2 預(yù)警系統(tǒng)

預(yù)警系統(tǒng)主要由系統(tǒng)顯示屏、事故預(yù)警服務(wù)器以及事故預(yù)警終端組成，并對(duì)周圍的環(huán)境進(jìn)行，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。事故預(yù)警終端主要職責(zé)就是處理各種數(shù)據(jù)，在采集、判斷之后將處理結(jié)果發(fā)送到變電站的監(jiān)控中心。服務(wù)器主要是對(duì)事故預(yù)警終端傳送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行在一次的處理，并記錄報(bào)警的時(shí)間以及類型。預(yù)警系統(tǒng)的各種終端與服務(wù)器之間的交換方式比較靈活，可以通過多種方式進(jìn)行通信。預(yù)警系統(tǒng)的功能較多，除了基本的采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)以及檢測(cè)功能之外，還具備各種通信功能、預(yù)警功能、報(bào)警功能。其采集的信息量也較為全面，除了基本的火警、水警、煙警、盜警，甚至是動(dòng)物侵入以及電纜的溫度也能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到，并將信息量傳送到控制中心。

2.3 運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)

變電站作為改變電壓的場(chǎng)所，需要對(duì)發(fā)電廠的電能進(jìn)行高低壓的轉(zhuǎn)換，變電站的主要設(shè)備是開關(guān)和變壓器。相應(yīng)的變電站的監(jiān)控系統(tǒng)主要包括安裝在室內(nèi)外和安裝在高壓室、主控室的攝像機(jī)，攝像機(jī)的主要任務(wù)是對(duì)變壓器和開關(guān)的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。此外，監(jiān)控系統(tǒng)還包括安裝在電力設(shè)備相應(yīng)位置的溫度探測(cè)器，它的任務(wù)是對(duì)設(shè)備的運(yùn)行溫度進(jìn)行檢測(cè)，通過軟件對(duì)數(shù)據(jù)的處理來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比。監(jiān)控系統(tǒng)的又一重要設(shè)備是相關(guān)的報(bào)警設(shè)備，它的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)事故的自動(dòng)報(bào)警機(jī)制，提醒工作人員進(jìn)行觀察和判斷，提高事故的處理速度，減少不必要的損失。

2.4 軟件管理平臺(tái)系統(tǒng)

變電站經(jīng)過各配電室監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行情況的監(jiān)控，系統(tǒng)把監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)及信號(hào)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)向總控室傳輸，總控室通過管理軟件平臺(tái)處理數(shù)據(jù)并發(fā)布指令。變電站管理軟件平臺(tái)系統(tǒng)主要有無人值守服務(wù)器、監(jiān)控與網(wǎng)絡(luò)終端，總控室人員對(duì)關(guān)鍵問題進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)于變電站運(yùn)行全過程的控制。無人值守變電站監(jiān)控系統(tǒng)整體的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的監(jiān)測(cè)與傳輸以及數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化。

3 無人值守變電站運(yùn)行管理存在問題

3.1 系統(tǒng)設(shè)備存在問題

所謂無人值守也就是變電站應(yīng)用無人值守的運(yùn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在很早前就被引入，但是在設(shè)計(jì)與檢修以及安裝上均存在許多問題。例如設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)缺乏了人性化，操作人員基本都是通過有關(guān)變位于指示信號(hào)實(shí)施綜合判斷。甚至一些生產(chǎn)遠(yuǎn)程設(shè)備的廠家為追求經(jīng)濟(jì)利益，程序根本小進(jìn)行檢驗(yàn)檢測(cè)，有一些指示燈或報(bào)警裝置小能夠正常使用，對(duì)正常運(yùn)行產(chǎn)生威肋。

3.2 系統(tǒng)運(yùn)行可靠性差

雖然變電站自動(dòng)化系統(tǒng)所采用的主要設(shè)備都接近國際水平，但因?yàn)樽冸娬咀詣?dòng)化系統(tǒng)裝置并非獨(dú)立的，只有后臺(tái)軟件和監(jiān)控的變電站一次、二次設(shè)備等系統(tǒng)都能正常、穩(wěn)定運(yùn)行，整個(gè)系統(tǒng)才能平穩(wěn)運(yùn)行。但遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)卻常會(huì)出現(xiàn)信號(hào)中斷、信號(hào)差錯(cuò)等情況，監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性讓值班人員產(chǎn)生了懷疑。另外，變電站投入運(yùn)行以后，自動(dòng)化設(shè)備檢修后的驗(yàn)收也非常小容易，以上這些都是阻礙變電站自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的重要因素。

3.3 對(duì)無人值守變電站安全運(yùn)行管理重視不夠

隨著無人值守變電站模式的實(shí)施，很大程度上提升了變電站運(yùn)行安全性能，因此一些電力企業(yè)在實(shí)施管理的過程中，就放松了對(duì)無人值守變電站的安全管理，對(duì)其安全運(yùn)行管理沒有足夠的重視，但是在人員安排、資源配備、安全檢查等方面存在很大的漏洞，導(dǎo)致安全使得的發(fā)生。

4 無人值守變電站的運(yùn)行管理

4.1 完善無人值守變電站運(yùn)行管理制度

建立完善的變電運(yùn)行管理制度，包括崗位責(zé)任制、設(shè)備專責(zé)制、值班制以及交接班制度。其中，崗位責(zé)任制度需要明確變電運(yùn)行中的各個(gè)崗位的職責(zé)，并要求相關(guān)人員在崗時(shí)嚴(yán)格的準(zhǔn)手，做到分工明確；設(shè)備專責(zé)制度值得是，對(duì)變電運(yùn)行中的所有設(shè)備都需要安排專門的人員進(jìn)行巡查、維修以及養(yǎng)護(hù)，并負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生相關(guān)數(shù)據(jù)信息的記錄工作；變電運(yùn)行的值班制度與交接班制度，明確規(guī)定值班人員的值班時(shí)間，避免連續(xù)值班產(chǎn)生疲勞。并且要求交接班準(zhǔn)時(shí)，保證前后銜接合理，交接班時(shí)需要完成相關(guān)的手續(xù)。

4.2 切實(shí)做好設(shè)備巡視工作

為了確保設(shè)備安全高效的運(yùn)行，首先就必須加強(qiáng)對(duì)其的巡視工作的開展，并在巡視時(shí)及時(shí)地找出存在安全隱患和異常的電力設(shè)備，及時(shí)地找出其出現(xiàn)故障的原因，并針對(duì)故障的原因，及時(shí)地對(duì)其進(jìn)行修復(fù)和處理，并嚴(yán)格按照?qǐng)?bào)廢制度及時(shí)地將老舊設(shè)備淘汰并更換。其次就是及時(shí)的制定年度、季度、月度等日常巡視計(jì)劃，并將巡視人員的職責(zé)落到實(shí)處，確保計(jì)劃得到有效的落實(shí)，同時(shí)在計(jì)劃執(zhí)行過程中緊密結(jié)合天氣和季節(jié)的變化，及時(shí)的開展專項(xiàng)檢查和特巡工作，尤其是季節(jié)交替時(shí)，溫度變化較大，變電站各種設(shè)備在運(yùn)行中由于這些因素的影響導(dǎo)致其難以安全高效的運(yùn)行，所以必須加強(qiáng)對(duì)其的安全檢查力度，才能最大化的確保其安全高效的運(yùn)行。

4.3 變電站設(shè)備維護(hù)

變電站無人值守把變電站的總控室管理工作人員及具體操作人員進(jìn)行隔離，雙方無法實(shí)現(xiàn)有效溝通，同時(shí)，總控室操作人員對(duì)整體系統(tǒng)運(yùn)行方式不夠熟悉。變電站的管理人員應(yīng)按時(shí)組織控制室操作人員來進(jìn)行設(shè)備檢修與維護(hù)，降低由于設(shè)備的損壞而引起不必要的損失。另外，操作人員應(yīng)對(duì)自己職責(zé)范圍的設(shè)備做好維修管理，按時(shí)上報(bào)，使問題得到及時(shí)處理。只有當(dāng)監(jiān)控與通信兩大系統(tǒng)工作正常進(jìn)行，總控室才可以在進(jìn)行數(shù)據(jù)正確分析的基礎(chǔ)上保證指令正確發(fā)出。

4.4 提高技術(shù)人員素質(zhì)

首先要加強(qiáng)對(duì)工作人員的業(yè)務(wù)知識(shí)培訓(xùn)，從各方面提高他們的整體素質(zhì)。變電站系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行直接關(guān)系到廣大用戶的利益，因此，變電站的工作人員要增強(qiáng)職業(yè)責(zé)任感，不但要全面掌握相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，還要了解無人值守遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)情況，熟練掌握數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。而且工作人員要注意交接班，嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度，若接班人員還沒到來時(shí)，不可擅自離崗，保證變電站整個(gè)系統(tǒng)都能正常運(yùn)行。變電站運(yùn)行過程中，可以提前制訂整個(gè)季度的工作計(jì)劃。要嚴(yán)格進(jìn)行倒閘操作，調(diào)度人員根據(jù)相關(guān)法規(guī)，先擬出操作命令票的相關(guān)內(nèi)容，待模擬操作正確后，方可向站端值班人員下達(dá)操作命令，完成操作后相關(guān)操作人員要向上面匯報(bào)。

5 結(jié)語

綜上所述，無人值守變電站在未來的發(fā)展趨勢(shì)中，無論是我國綜合國力不斷增強(qiáng)的客觀條件，還是能夠提高變電站管理效率、進(jìn)一步促進(jìn)電力系統(tǒng)發(fā)展的主觀條件，都已形成一個(gè)成熟的發(fā)展氛圍。而隨著這個(gè)良好氛圍的繼續(xù)擴(kuò)散和不斷鞏固，我們似乎可以預(yù)見，我國電力系統(tǒng)發(fā)展的未來，將在無人值守變電站發(fā)展及電力自動(dòng)化的應(yīng)用中，結(jié)出累累碩果。

［1］陳志軍，周革勝，歐陽路軍，姚建民.500kV變電站實(shí)行無人值守運(yùn)行管理模式的探討［J］.繼電器，2007，18：61-64.

［2］蔡世平，李威.基于無人值守變電站特性的運(yùn)行相關(guān)要素分析［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，08：4-5.

［3］吳玉紅.淺析如何提高無人值守變電站的運(yùn)行可靠性［J］.電子技術(shù)，2009，05：68.

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［5］袁偉濱.東莞供電局集控中心運(yùn)行值班模式的分析和優(yōu)化［D］.華南理工大學(xué)，2014.

表5 檢修后變壓器油色譜試驗(yàn)數(shù)據(jù)

通過變壓器吊罩檢查發(fā)現(xiàn)變壓器底部存在大量的黑色顆粒，對(duì)黑色顆粒進(jìn)行成分分析后得知黑色顆粒含有金屬成分，這些黑色金屬顆粒應(yīng)該是造成變壓器鐵芯存在多點(diǎn)接地故障的關(guān)鍵。通過對(duì)變壓器檢修記錄的查詢可知：該主變一臺(tái)潛油泵曾經(jīng)出現(xiàn)過軸承故障，本次鐵芯多點(diǎn)接地故障的主要原因應(yīng)為潛油泵軸承故障產(chǎn)生的金屬碎屑隨油流進(jìn)入油箱內(nèi)并積累在油箱底部。在電磁力的作用下，金屬顆粒形成橋路，使下鐵軛與墊腳或油箱底部形成回路，造成變壓器鐵芯發(fā)生多點(diǎn)接地故障。當(dāng)變壓器鐵芯發(fā)生多點(diǎn)接地故障后，鐵芯產(chǎn)生渦流，變壓器鐵損上升，造成變壓器鐵芯局部過熱。

6 故障處理

為防止變壓器繞組內(nèi)任然有金屬顆粒存在，檢修人員采用高壓油沖洗技術(shù)對(duì)變壓器繞組及鐵芯進(jìn)行沖洗，清除變壓器油箱底部存在的金屬顆粒。檢修完成后對(duì)變壓器油色譜試驗(yàn)進(jìn)行了復(fù)測(cè)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表5所示。

通過計(jì)算可知，變壓器處理后，相對(duì)產(chǎn)氣率下降為8.18%/月，符合DL/T596-2005《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中密閉式變壓器絕對(duì)產(chǎn)氣速率小于10%/月的安全標(biāo)準(zhǔn)，也證明變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障引起的鐵芯局部過熱現(xiàn)象是油色譜試驗(yàn)產(chǎn)氣率超標(biāo)的主要原因。

7 結(jié)語

本次油色譜試驗(yàn)數(shù)據(jù)異常故障的處理可以說明油色譜試驗(yàn)是發(fā)現(xiàn)變壓器潛伏性故障的重要手段之一。本次發(fā)現(xiàn)問題的主變?nèi)绻患皶r(shí)進(jìn)行處理，鐵芯局部發(fā)熱情況將會(huì)逐漸發(fā)展，最終將發(fā)生鐵芯燒毀等嚴(yán)重電氣故障，為企業(yè)帶來重大損失。因此，大型變壓器必須按要求進(jìn)行油色譜分析試驗(yàn)，對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)分析和處理，防止嚴(yán)重電氣故障的發(fā)生。

參考文獻(xiàn):

［1］DL/T596-2005《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》.

［2］DL/T722-2000《變壓器溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》.