關(guān)于智能變電站變電運(yùn)維安全與設(shè)備維護(hù)的研究

張旭

摘 要：隨著21世紀(jì)第三次科技革命的深入推行，我國(guó)現(xiàn)代化的科學(xué)信息技術(shù)得到了明顯地改善和提高，并且由于現(xiàn)代化科學(xué)信息技術(shù)的高速發(fā)展，為我國(guó)當(dāng)前電力事業(yè)的發(fā)展提供了有利的技術(shù)支持和創(chuàng)造了廣泛的發(fā)展空間。改革開(kāi)放作為促進(jìn)我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的重要?dú)v史變革，在推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中作出了巨大的貢獻(xiàn)。而且隨著國(guó)家“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”發(fā)展規(guī)劃的推行和實(shí)施，我國(guó)當(dāng)前的國(guó)家電網(wǎng)和電力系統(tǒng)也由傳統(tǒng)的人工形式逐漸在向智能化、自動(dòng)化的形式所轉(zhuǎn)變，智能變電站作為我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的重要體現(xiàn)，保證其變電設(shè)備的運(yùn)維安全對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段的電力事業(yè)有著積極的影響，為我國(guó)社會(huì)主義社會(huì)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的發(fā)展模式創(chuàng)造了良好的條件。

關(guān)鍵詞：電力事業(yè);智能變電站;變電運(yùn)維安全;設(shè)備維護(hù)

引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)力的穩(wěn)步發(fā)展，城市化進(jìn)程的腳步也在不斷地加快，電力事業(yè)作為國(guó)民生活質(zhì)量得以提高的重要保障，也隨之發(fā)展的越來(lái)越穩(wěn)健。而且隨著現(xiàn)代化社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的普遍提高，我國(guó)國(guó)民對(duì)于電力能源的供應(yīng)也有了較高的要求，這對(duì)于我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展也有著積極的促進(jìn)作用。就我國(guó)當(dāng)前的電力事業(yè)而言，國(guó)家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)以批復(fù)在建的全國(guó)智能變電站越來(lái)越多，傳統(tǒng)的常規(guī)變電站已逐漸被智能化、自動(dòng)化的變電站所取代。因此，智能變電站變電運(yùn)維安全和設(shè)備維護(hù)已成為了我國(guó)智能化變電站發(fā)展過(guò)程中的重點(diǎn)工作內(nèi)容，有效地提高變電設(shè)備運(yùn)維安全技術(shù)對(duì)于國(guó)家堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的深入推行有著積極的幫助作用。

一、傳統(tǒng)變電站和智能變電站的區(qū)別

智能變電站信息收集具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，并且需要構(gòu)建專用的通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息進(jìn)行傳輸和錄入，智能變電站二次設(shè)備系統(tǒng)的感應(yīng)能力較強(qiáng)，在內(nèi)部便可完成全部數(shù)據(jù)和信息的接收工作，同時(shí)可以對(duì)錄入的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行保護(hù)，可以將數(shù)據(jù)信息泄露和丟失等情況出現(xiàn)的幾率降至最低。智能變電站二次設(shè)備系統(tǒng)的接口裝置相對(duì)較少，能夠?qū)σ酝噜徰b置之間的摩擦進(jìn)行規(guī)避，可以減少爆炸等意外事件，并且在變電站內(nèi)部對(duì)GOOSE 進(jìn)行了應(yīng)用，能夠有效提升二次回路運(yùn)行安全性及穩(wěn)定性。

（一）傳統(tǒng)變電站的特點(diǎn)

傳統(tǒng)的變電站在修建過(guò)程中受到當(dāng)時(shí)技術(shù)的限制，在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)盡可能避免將設(shè)備布置的過(guò)于密集，這樣做的目的是為了保證所有的設(shè)備之間在工作過(guò)程中不會(huì)互相干擾，使信號(hào)能夠正常傳輸，保證各個(gè)系統(tǒng)之間能夠正常準(zhǔn)確的接收到外界下達(dá)的指令信息，也能將設(shè)備傳感器收集到的數(shù)據(jù)發(fā)往外界，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

（二）智能變電站特點(diǎn)

與傳統(tǒng)變電站的設(shè)計(jì)方式最大的區(qū)別在于智能變電站采用通信規(guī)范和IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)，利用這一標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)所有的智能設(shè)備之間進(jìn)行信息互享，使數(shù)據(jù)傳輸收集處理的效率得到提升，同時(shí)使更多的設(shè)備能夠接入數(shù)據(jù)庫(kù)中，保證數(shù)據(jù)庫(kù)的相應(yīng)數(shù)據(jù)能夠得到及時(shí)的更新。在實(shí)際的使用過(guò)程中能夠?qū)⒆冸娬緦?shí)時(shí)的工作狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行顯示，自動(dòng)完成，例如信息測(cè)量，數(shù)據(jù)采集設(shè)備保護(hù)，操作控制，系統(tǒng)安全監(jiān)測(cè)等功能。

二、智能變電站自動(dòng)化設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)

（一）站控層

一般來(lái)說(shuō)站控層的主要組成部分包括解調(diào)器，通信控制機(jī)，監(jiān)控主機(jī)，站控層的作用包括：（1）在使用過(guò)程中，通過(guò)在線編程的方式針對(duì)不同的使用需求，對(duì)全站進(jìn)行閉鎖控制。（2）通過(guò)指令下達(dá)，使全站能夠處于統(tǒng)一指揮的狀態(tài)，相應(yīng)數(shù)據(jù)通過(guò)信息通信與站控層的數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)設(shè)定好的程序，定時(shí)對(duì)系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行檢查，當(dāng)參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行判斷，確定為故障時(shí)，能夠及時(shí)告警通知相應(yīng)維護(hù)人員。（3）對(duì)站內(nèi)實(shí)行監(jiān)控，并保持系統(tǒng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端的聯(lián)系，保證工作人員能夠及時(shí)掌握站內(nèi)的全部情況。（4）在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集傳輸，保證數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確及時(shí)的到達(dá)數(shù)據(jù)控制中心，以方便后續(xù)數(shù)據(jù)的分析和控制指令的下達(dá)。

（二）間隔層

間隔層的作用是為整個(gè)系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，在智能變電站的使用過(guò)程中，其主要作用包括如下2點(diǎn)：（1）與外界搭建通信功能，保證站控層和過(guò)程層所傳輸?shù)南鄳?yīng)數(shù)據(jù)能夠被接收。（2）在系統(tǒng)工作過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新收集，并且根據(jù)相應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)設(shè)置，將這些數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

（三）過(guò)程層

由于變電站內(nèi)部系統(tǒng)復(fù)雜，為了保持指令的準(zhǔn)確傳輸，變電站內(nèi)部會(huì)由一次設(shè)備和二次設(shè)備兩部分組成，在使用過(guò)程中，過(guò)程層的作用包括：（1）對(duì)模擬量進(jìn)行采集，并且具體執(zhí)行相應(yīng)的操作指令。（2）對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行輸入或輸出。（3）檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備的相關(guān)指數(shù)和工作狀態(tài)。

三、智能變電站的條件

（一）設(shè)備條件設(shè)備調(diào)解是指對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的相應(yīng)設(shè)備，按照工作實(shí)際需求進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，整個(gè)調(diào)整過(guò)程也是保證智能變電站能夠正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，在變電站整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中持續(xù)進(jìn)行。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中其反饋速度，控制程度，智能水平都是以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)備的智能化拓展程度來(lái)作為基礎(chǔ)。

（二）設(shè)備調(diào)節(jié)原則

為了保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，需要對(duì)系統(tǒng)的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)和設(shè)備適時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，而在調(diào)節(jié)過(guò)程中也需要遵守一些基本的原則，保證在調(diào)節(jié)過(guò)程中不會(huì)對(duì)系統(tǒng)原本的運(yùn)行功能和安全穩(wěn)定性造成影響。在進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)節(jié)的過(guò)程中，首先應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)的常規(guī)功能進(jìn)行調(diào)節(jié)，在常規(guī)功能調(diào)節(jié)之后，再進(jìn)行高級(jí)應(yīng)用功能的調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)過(guò)程中，應(yīng)該遵照橫向調(diào)節(jié)的原則進(jìn)行依次調(diào)節(jié)。在更新時(shí)需要進(jìn)行單個(gè)調(diào)校，保證其穩(wěn)定性。

（三）智能變電站現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)流程

要實(shí)現(xiàn)對(duì)智能變電站的必須現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)首先需要所有必要的電氣設(shè)備都已經(jīng)安裝完畢，并且維持設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的技術(shù)文檔已經(jīng)安裝齊全，在調(diào)試過(guò)程中，所有使用的儀器儀表應(yīng)該滿足智能變電站測(cè)試技術(shù)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之后才能進(jìn)行。為了保證調(diào)節(jié)過(guò)程能夠在有序、專業(yè)、高效的環(huán)境下進(jìn)行，需要在現(xiàn)場(chǎng)建立相應(yīng)的指揮組，由具有豐富工作經(jīng)驗(yàn)的從業(yè)人員組成，根據(jù)系統(tǒng)工程要求和實(shí)際環(huán)境進(jìn)行調(diào)試工作。調(diào)試工作完成之后，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行整理，并且整理相應(yīng)的調(diào)試報(bào)告，向運(yùn)行單位進(jìn)行移交。待相關(guān)工作全部結(jié)束之后，最后再進(jìn)行帶負(fù)荷試驗(yàn)，這樣做的目的是為了幫助調(diào)試人員，進(jìn)一步排除影響最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素，由于之前的調(diào)試工作參數(shù)一切正常，所以在帶負(fù)荷試驗(yàn)過(guò)程中，一旦參數(shù)出現(xiàn)異常情況，可以在第一時(shí)間排除設(shè)備安裝調(diào)試有誤的可能性，幫助試驗(yàn)人員進(jìn)一步鎖定可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的區(qū)域，提高調(diào)試糾正的工作效率。

（四）運(yùn)行維護(hù)調(diào)試過(guò)程中的注意事項(xiàng)

（1）一般來(lái)說(shuō)主站和廠站聯(lián)調(diào)時(shí)間進(jìn)度較為緊張，為了在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效率的通信調(diào)試效果，主站和廠站自動(dòng)化系統(tǒng)通信的規(guī)約調(diào)試應(yīng)該在工廠驗(yàn)收之前就開(kāi)展，為調(diào)節(jié)工作人員爭(zhēng)取更多的時(shí)間，為其將工作做細(xì)做實(shí)提供時(shí)間。（2）對(duì)于各個(gè)階段各個(gè)單元的程序文件和配套文件版本進(jìn)行嚴(yán)格的控制，防止由于版本不同而造成的混亂情況。對(duì)于供應(yīng)商所提供的設(shè)備相關(guān)描述文件應(yīng)該及時(shí)歸類好留作后用。（3）避雷器狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷?，F(xiàn)階段，新技術(shù)新設(shè)備發(fā)展迅速，老式碳化硅避雷器逐漸被取代，氧化鋅避雷器后來(lái)居上，有著非線性良好與通流容量大的優(yōu)勢(shì)。但在該系統(tǒng)的電壓下，氧化鋅避雷器會(huì)發(fā)生泄?jié)M電流的現(xiàn)象，而且由于多種因素的共同作用，閥片會(huì)發(fā)生反應(yīng)，劣化現(xiàn)象嚴(yán)重，甚至?xí)l(fā)生爆炸現(xiàn)象。所以要對(duì)氧化鋅避雷器進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷。在系統(tǒng)電壓下，氧化鋅避雷器主要有著阻性電流和容性電流通過(guò)，在正常工作的情況下，容性電流占據(jù)了絕大部分，但一旦發(fā)生故障后，阻性電流漸漸增大，取代容性電流成為主體，而且總電流也增大。所以，對(duì)于氧化鋅避雷器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，主要是對(duì)于其中的阻性電流和容性電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的對(duì)比，進(jìn)而判斷避雷器是否發(fā)生故障。（4）變電站主電氣設(shè)備過(guò)熱采取措施當(dāng)變電站主電氣設(shè)備過(guò)熱時(shí)，主要采取以下處理措施：第一，使用雙螺旋結(jié)構(gòu)來(lái)處理低壓繞組的結(jié)構(gòu);第二，對(duì)變電站主電氣設(shè)備進(jìn)行內(nèi)部清理;第三，對(duì)引線的連接進(jìn)行檢查，防止存在縫味;第四，由于強(qiáng)油循環(huán)冷卻系統(tǒng)的特殊性，所以配備兩個(gè)或兩個(gè)以上的電源，并定期進(jìn)行切換實(shí)驗(yàn)來(lái)保證電源的正常運(yùn)行。

四、結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)的智能變電站自動(dòng)化設(shè)備建設(shè)從目前看來(lái)還處于起步階段，但是在可見(jiàn)的未來(lái)，智能變電站一定會(huì)是不可更改的發(fā)展趨勢(shì)，在這個(gè)領(lǐng)域，我們要不斷的進(jìn)行探索，努力提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，總結(jié)過(guò)往的工作經(jīng)驗(yàn)，將其應(yīng)用到新設(shè)備新系統(tǒng)中，為我國(guó)的智能電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)打好基礎(chǔ)。

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