智能變電站故障檢修系統(tǒng)運維技術(shù)研究

謝藝輝

(國網(wǎng)福建省電力有限公司安溪縣供電公司，福建 泉州 362400)

0 引言

變電站的職能化是未來變電站發(fā)展的必然趨勢，基于此，智能變電站得到了廣泛應用?，F(xiàn)如今我國電力行業(yè)發(fā)展突飛猛進，智能變電站對于電網(wǎng)建設發(fā)揮著重要的作用。如果其出現(xiàn)問題，會導致嚴重的損失，因此應用有效的維護和檢修方法十分重要。一次智能化設備及二次網(wǎng)絡化系統(tǒng)是智能變電站的主要組成部分，對設備進行檢修容易受到二次設備定期檢修的影響，導致供電系統(tǒng)停用，不進行檢修則容易導致供電系統(tǒng)無法正常運轉(zhuǎn)。由于兩次檢修周期存在一定的出入，對檢測質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響，所以在這一過程中使用合理規(guī)范的運維技術(shù)十分重要。

1 智能變電站結(jié)構(gòu)

智能變電站的主要組成部分包括控制層、間隔層及過程層。其中控制層指的是智能變電站中等級最高的管理層，包括諸多管理系統(tǒng)，能夠保證電網(wǎng)信息的交互，其主要作用為收集信息數(shù)據(jù)和電量。間隔層屬于中間層次，其地位尤其重要，主要涵蓋了繼電保護設備、測控設施等，其中繼電保護設備是維持智能變電站穩(wěn)定運行的重要設備，具有一定的選擇性。間隔層的主要作用在于保持其他兩層的穩(wěn)定性。過程層中包括變電站的常規(guī)元件，例如電壓互感器、電壓器等智能電子裝置。電子互感器是對傳統(tǒng)電磁互感器的更新。因為過程層的保護功能落后，所以該層出現(xiàn)問題的可能性最大，因此需要對上述問題展開全面的分析，選擇規(guī)范合理的幾點保護技術(shù)，這樣才能夠為智能變電站的穩(wěn)定運行夯實基礎。智能變電站結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 基于繼電保護的故障檢修系統(tǒng)運維

對智能變電站的結(jié)構(gòu)展開具體分析，不斷優(yōu)化和完善維護管理機制。具體運維管理需要根據(jù)具體業(yè)務內(nèi)容以及范圍，將其基本需求進行有效、全面地劃分，認識到實際維護內(nèi)容和項目，通過相關(guān)指導有效實施運維工作，進而保障技術(shù)工作人員的安全[1]。

2.1 一次設備維護

2.1.1 電子式互感器

電子式互感器是一種常用的基礎設備，在實際運行過程中故障發(fā)生率較高，常見的故障問題便是不平衡。主要表現(xiàn)：一相電壓=0，兩相電壓無升高趨勢，一相采集發(fā)生異常。如果能夠聽到內(nèi)部電流交互聲音，則表明內(nèi)部存在問題，其中一相電壓為零，但是兩相電壓持續(xù)增加，說明接地一相存在故障。如果合并單元采集器的作用和功能失效，說明光纖回路及采集設備存在故障問題。為了能夠改善以上情況，需要做好設計工作，使用

圖1 智能變電站結(jié)構(gòu)

繼電保護法對電子式互感器進行合理設計，其主要組成部分包括高低壓臂電阻、金屬屏蔽盒、過電保護裝置等。根據(jù)實際的運行維護需要，展開維護工作，全面分析反饋信息，工作人員將其作為重要依據(jù)展開檢查。如果情況較為嚴重，應立刻停止運行相關(guān)設備，確保自動裝置不處于運行狀態(tài)下，以防其發(fā)生誤操作，避免計量存在問題。

2.1.2 合并單元

合并單元異常也是一種常見的故障。如果其發(fā)生問題，當務之急便是明確工作電源的功能狀態(tài)是否正常。發(fā)現(xiàn)后臺測控模塊傳送到后天大暖的采樣值不正確，首先需要對光纖連接情況進行合理檢查。如果后臺測控傳送到后臺單元的通信發(fā)生故障，首先需要對電源工作是否處于正常狀態(tài)進行檢測。為了有效消除上述故障，通過繼電保護法對合并單元展開設計。經(jīng)過設計后的合并單元實現(xiàn)了電子式互感器輸出電流信號合并為數(shù)字形式的轉(zhuǎn)變。根據(jù)間隔配置合并單元提供輸入接口，達到接收信號的作用，如果沒有該類設備，則需要接入間隔電壓信號，該過程中需要對母線和電壓進行分別單獨設置，保證全部母線合并單元和母線對應，如果其主要形式為分段連接，則要使一臺母線電壓合并為3Q/GDW426—2010型號三段母線電壓。

2.1.3 智能斷路器

SF6的應用十分廣泛，屬于高壓電氣設備絕緣介質(zhì)的一種。在智能變電站中SF6氣體泄露問題屢見不鮮，主要原因在于密封面和管路接頭不具備良好的密封性，并且水分滲入絕緣體，導致其性能嚴重下降，如果情況嚴重很可能導致設備內(nèi)部出現(xiàn)閃絡。為了消除這一故障，應合理應用斷路器設備，通過對SF6氣體的有效應用，將其當作滅弧、絕緣介質(zhì)，并不需要高氣壓和大量的串聯(lián)端口，因為這一SF6性能良好，所以其電流和電壓參數(shù)正常。

運行維護及檢修對于保障設備性能來說至關(guān)重要。運維是指按照實際運行規(guī)則，提高工作效率及質(zhì)量；檢修是指在不使用大型機械設備的基礎上，完成設備檢修工作，保證專業(yè)化和規(guī)范化。一些其他的維護和檢修工作通過生產(chǎn)部分完成，運維車間負責進行綜合管理，合理使用繼電保護法提高一次設備運維檢修工作的效率和質(zhì)量。

2.2 二次設備維護

和一次設備存在明顯差異，二次設備的主要作用在于監(jiān)控，能夠?qū)ψ冸娬具M行實時全面地監(jiān)控?，F(xiàn)如今我國電力技術(shù)發(fā)展迅速，人們的供電需求越來越高，單單依靠傳統(tǒng)運維技術(shù)無法滿足用電需求，所以采取繼電保護技術(shù)具有重要的意義。

2.2.1 網(wǎng)絡交換機

該設備的主要組成部分便是控制層和過程層。智能變電站實際運行環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡運行報文需要符合標準報文，不同于常規(guī)報文，主要格式為TCP報文格式，確保變電站電纜的連接穩(wěn)定，提高網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。使用這一報文格式，能夠確保設備的配置、型號及參數(shù)符合設計要求，具備明確的標識反映，為了進一步提高工作效率，應設置專門的網(wǎng)絡分析記錄儀，對網(wǎng)絡故障的具體位置進行實時檢測，為清除故障提供了巨大的便利[2]。

2.2.2 合并器

通過對一次設備維護詳細內(nèi)容可知，合并單元屬于數(shù)據(jù)交流單元的一種，通過電子式互感器實現(xiàn)所有電流信號的接受，在合并的作用下將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)形式，為合并單元二次設備的維護提供重要參考依據(jù)。通過光纖實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效傳遞，因此，需要保證合并單元屏幕中的光線尾部彎曲半徑≤5 cm，并且還要認真檢查其表面情況，避免其出現(xiàn)打折或者破損等情況。元件在較長時間的運行狀況下很可能出現(xiàn)老化問題，要對其進行重點分析，可增加對合并器模塊溫度的巡視次數(shù)，并全面記錄具體情況[3]。二次設備運維工作的運維項目主要包括監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡交換機、網(wǎng)絡分析儀、電源裝置、高頻通道驗收、光纖調(diào)試、線路保護劑絕緣保護等。

通過對繼電保護方法的合理應用，在維護和檢修一次設備的過程中，合理設計電子式互感器結(jié)構(gòu)，保證自動裝置及時推出運行，避免自動裝置出現(xiàn)誤操作現(xiàn)象，保證計量不發(fā)生疏漏。并且對合并單元示意圖進行合理設計，為該設備提供型號為IEC61850-9的協(xié)議接口，全面分析一次設備運維工作、項目及檢修方案。對二次設備進行維護檢修的過程中，合理設計報文形式，確保智能變電站中電纜連接的有效性，進而提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸交互的穩(wěn)定性。根據(jù)因此設備運維中合并單元的應用，對合并器完成二次設備維護，確保尾部光纖在屏幕中的彎曲半徑超過3cm，提高模塊溫度巡視工作水平，并全面分析二次設備維護工作、運維項目及檢修方式。實現(xiàn)對設備的兩次維護，大大提升了檢修系統(tǒng)運維的質(zhì)量和效率。通過上述工作，能夠保證智能變電站故障檢修系統(tǒng)運維技術(shù)實施的可靠性。

3 結(jié)語

繼電保護法的合理應用具有重要意義，對于改善傳統(tǒng)模式下運維效果較差的現(xiàn)狀效果確切，使智能變電站故障檢修系統(tǒng)運維工作更加高效穩(wěn)定，因此其應用價值非常高。但是電網(wǎng)運行模式仍存在一定的不足之處，例如管理機制的不完善，導致故障修復花費較多時間。因此為了有效提高其效率，需要深入研究，保證其運行速率，提高一體化智能發(fā)電站運行模式的應用水平。