智能變電站一次設(shè)備運維管理問題分析

國網(wǎng)南通供電公司通明集團運維分公司 高 杉

1 引言

隨著我國電力行業(yè)的基建項目不斷擴張，在城市周邊建立了較多智能化的變電站用于保障對高壓電能的輸配安全和穩(wěn)定，也是目前變電站運行管理和技術(shù)發(fā)展的重要趨勢之一。在變電站內(nèi)的一次設(shè)備建設(shè)與運維過程中，需要做好設(shè)備的線路規(guī)劃和參數(shù)調(diào)試，使其在滿足供應(yīng)負荷需求之下開展運行，并利用通信監(jiān)控系統(tǒng)對站內(nèi)的一次設(shè)備展開全天候的運維監(jiān)督，并通過測量、分析和調(diào)試等環(huán)節(jié)進一步保障設(shè)備的運行質(zhì)量，有效促進了電力行業(yè)技術(shù)的革新發(fā)展。

2 智能變電站內(nèi)的一次設(shè)備運維管理概述

智能變電站的建設(shè)和傳統(tǒng)變電站規(guī)劃設(shè)計相比，增加了智能監(jiān)控、移動通信等環(huán)節(jié)，可以更好地全面掌握站內(nèi)一次設(shè)備的狀態(tài)信息，利用傳感設(shè)備的采集分析實現(xiàn)更加精確的運行反饋，并結(jié)合軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)計算和趨勢預(yù)測來判斷設(shè)備的潛在風(fēng)險，更有利于提升事故防范和緊急處理的有效性。在智能化變電站系統(tǒng)運行過程當中，對于不同設(shè)備的運行參數(shù)能夠?qū)崟r遠程控制和遙感調(diào)試，特別是在票據(jù)管理、倒閘操作等不同的過程當中都能夠詳細掌握變電站的實際狀態(tài)，并根據(jù)供電負荷的需求對其進行精確調(diào)整，有效維護了變電站運行的安全與穩(wěn)定。在智能化系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，可以更好地提升對于變電站監(jiān)管的實時性和經(jīng)濟性，特別是對于一些建設(shè)地區(qū)較遠的變電站可以有效節(jié)約成本投入，有效維護其安全穩(wěn)定[1]。

3 智能變電站內(nèi)的一次設(shè)備運維管理常見問題

3.1 管理技術(shù)不強

變電站內(nèi)設(shè)備的管理和運行維護，要有專業(yè)的技術(shù)認知和工作經(jīng)驗作為支撐，才能夠形成更加精確的判斷，但從目前的變電站管理現(xiàn)狀來看，仍然存在著技術(shù)不強、專業(yè)水平低的情況，在進行故障排除和事故處理的過程當中無法給予最有效的方法，不利于進行風(fēng)險隱患的有效消除。由于許多變電站的建設(shè)地區(qū)與城市較遠，許多技術(shù)人員不愿意參與變電站的運維管理工作，需要電力企業(yè)從獎懲制度、績效考核等多方面進行補貼和鼓勵，并不斷強調(diào)變電站運維對于保證電網(wǎng)穩(wěn)定和供電質(zhì)量的重要意義，促使技術(shù)人員能夠主動進行技術(shù)研究和深入學(xué)習(xí)，做好一次設(shè)備運維保障工作。

3.2 管理制度不足

管理制度的建立和有效落實是提升變電站運維有效性的重要基礎(chǔ)和前提，但從目前變電站的管理現(xiàn)狀來看，一些操作不規(guī)范、制度不完善的情況仍有出現(xiàn)，甚至是在票據(jù)管理和操作等較為重要的環(huán)節(jié)中也存在一定的缺失性。管理制度的缺乏很容易造成技術(shù)人員責(zé)任心不強的情況，特別是在出現(xiàn)異常事故和緊急狀況時，不能采用科學(xué)高效的辦法進行上報和處理，很容易造成二次事故等危害的發(fā)生。同時，變電站內(nèi)所使用到的一次設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量無法得到有效保障，特別是對于一些小企業(yè)而言，在生產(chǎn)成本方面予以克扣，是對于用電用戶的權(quán)益侵害。

3.3 缺乏定檢維護

在變電站內(nèi)的一次設(shè)備數(shù)量較多，且需要在高壓的狀態(tài)之下保持24h運行，容易出現(xiàn)零件設(shè)備的故障損壞等情況，必須通過定檢維護的方式來掌握一次系統(tǒng)的狀態(tài)，規(guī)避跳合閘等異常事故的發(fā)生。由于智能變電站內(nèi)安裝有監(jiān)測傳感裝置，部分技術(shù)人員過分依賴于這些監(jiān)控系統(tǒng)對于一次設(shè)備的運行數(shù)據(jù)采集，忽略了定檢維護工作開展的重要意義，且在檢查維修過程當中存在記錄不全等問題，但后續(xù)進行定位排障工作當中無法形成有效的參考，很容易給變電站運維管理工作的質(zhì)量帶來影響。定檢維護是變電站內(nèi)的常態(tài)化工作，在執(zhí)行過程當中必須強調(diào)工作標準和質(zhì)量要求，確保精確掌握一次設(shè)備信息。

4 優(yōu)化智能變電站內(nèi)一次設(shè)備運維管理有效性的對策

4.1 優(yōu)化安裝調(diào)試

在進行變電站內(nèi)的一次設(shè)備安裝調(diào)試工作當中，要先對照設(shè)計方案的線路連接模式進行遍歷性的檢驗，能夠有效避免在通電過程當中產(chǎn)生安全隱患問題。在保障設(shè)備與線路連接準確后，可根據(jù)設(shè)計方案當中的參數(shù)要求進行調(diào)試處理，特別是對于電纜線路、母線線路、斷路器設(shè)備等都需要進行逐個檢驗，確保不存在安全隱患后，分別對變電站一次設(shè)備系統(tǒng)進行空載、負載和滿載三種情況下的通電調(diào)試，特別是需要技術(shù)人員根據(jù)線路的電力學(xué)參數(shù)和實際負荷核對斷路器的電阻值、容感器件等運行狀態(tài)是否正常，否則需要對其進行重新檢驗或零件更換，充分保障變電站的一次系統(tǒng)的運行安全穩(wěn)定[2]。變電站內(nèi)的一次系統(tǒng)安裝調(diào)試還需要和二次設(shè)備等之間形成相互配合才能夠達到最終的負荷需求，可采用分系統(tǒng)和整系統(tǒng)等不同的調(diào)試工作進行更加全面的線路連接優(yōu)化處理，并將這些功率調(diào)試信息記錄在冊，為后續(xù)的技術(shù)人員定檢和運維形成重要的數(shù)據(jù)參考。

4.2 在線監(jiān)測管理

在智能變電站系統(tǒng)內(nèi)有大量的傳感設(shè)備用于和一次設(shè)備進行連接，可以更有效地保證運行參數(shù)信息的實時獲取換傳輸分析，特別是對于一些涉及高壓線路的相關(guān)零件必須要保證檢測管理的有效性，避免設(shè)備運行產(chǎn)生安全風(fēng)險。為更好地優(yōu)化在線監(jiān)測管理工作質(zhì)量，在監(jiān)測平臺的軟件系統(tǒng)分析內(nèi)可以從歷史數(shù)據(jù)進行匯總示意，利用呈現(xiàn)圖的方式進行設(shè)備參數(shù)變化趨勢的掌握，真正將一次設(shè)備的在線監(jiān)測轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暬哪Ｊ?，有效提升了監(jiān)管工作的精細度和靈活性[3]。由于設(shè)備的運行狀態(tài)會受到環(huán)境、負荷等相關(guān)因素的影響，在進行數(shù)據(jù)監(jiān)管過程中，不能僅依靠單一維度的信息進行潛在故障的判斷，而是需要對設(shè)備建立系統(tǒng)化的分析維度以提升監(jiān)測管理的精確性，且對于一些誤報警情況在處理完成后還應(yīng)展開技術(shù)分析與反思，不斷提升在線監(jiān)管系統(tǒng)的工作質(zhì)量，確保實現(xiàn)24h的一次設(shè)備監(jiān)測。

圖1 一次系統(tǒng)在線監(jiān)測結(jié)構(gòu)

4.3 倒閘操作管理

倒閘操作是容易出現(xiàn)變電站運行故障的重要環(huán)節(jié)之一，特別是在地調(diào)人員進行操作指令的發(fā)出過程當中，必須要實時監(jiān)測和管理變電站的一次設(shè)備的運行狀態(tài)，并與運維管理人員之間展開信息溝通和交流，在充分確認安全狀態(tài)的基礎(chǔ)上開出操作票，并對其中的零件設(shè)備進行倒閘操作[4]。在智能變電站系統(tǒng)內(nèi)安裝有攝像頭用于采集站內(nèi)的視頻化信息，在進行倒閘操作的管理過程當中，也可以啟用攝像頭進行可視化監(jiān)控，在完成順控操作后，技術(shù)人員還需要再次對站內(nèi)的一次設(shè)備狀態(tài)進行重新核檢，若出現(xiàn)有設(shè)備運行狀態(tài)異常的情況需要立即通過管理系統(tǒng)進行上報反饋，有效地控制在倒閘操作過程當中產(chǎn)生的潛在風(fēng)險。由于在智能變電站系統(tǒng)中有許多用于監(jiān)控管理和遠程調(diào)控的設(shè)備零件，在倒閘操作和兩票管理中需要有臺賬記錄，便于技術(shù)人員進行查閱分析，便于技術(shù)人員更加精確地掌握一次設(shè)備狀態(tài)和操作票的開出。

圖2 倒閘操作處理流程

4.4 防誤閉鎖管理

微機五防系統(tǒng)在變電站的運行維護當中扮演了重要的角色，利用軟件監(jiān)測的獨立運行模式來保障電力系統(tǒng)的容錯與穩(wěn)定，可以更好地提升一次設(shè)備運行的安全性，有效避免了誤觸、誤操作等情況的出現(xiàn)。在防誤閉鎖管理系統(tǒng)內(nèi)，可以實現(xiàn)對隔離開關(guān)、地線、斷路器等設(shè)備的誤觸開合，在系統(tǒng)的運行過程當中，必須配合定檢工作以保證微機系統(tǒng)運行的有效性。由于防誤閉鎖系統(tǒng)的檢驗需要在一次設(shè)備的斷電狀態(tài)下進行，技術(shù)人員可考慮將其運維管理和一次系統(tǒng)的管理運維結(jié)合在一起，建立月度檢查記錄，確保防誤閉鎖系統(tǒng)能夠更好地發(fā)揮出維穩(wěn)作用[5]。在微機五防系統(tǒng)的運行過程當中，已經(jīng)通過了前期的適配性設(shè)計和參數(shù)調(diào)試，可以充分滿足該變電站的運行負荷和管理需求，在非特殊情況下不需要對其中的軟件系統(tǒng)進行更改修正，否則可能造成危機五防系統(tǒng)的運行故障。由于倒閘操作等過程可能會對微機系統(tǒng)的運行產(chǎn)生影響，需要技術(shù)人員對其進行參數(shù)對位和復(fù)位處理，避免影響后續(xù)的防誤閉鎖功能。

4.5 加強定檢維護

定檢維護是確保變電站的一次系統(tǒng)和監(jiān)控管理設(shè)備運行安全有效的重要環(huán)節(jié)，也是運維管理人員的例行工作之一，在開展過程中必須按照檢查記錄手冊進行逐項排查和記錄分析，確保能夠全面反映出當前智能變電站內(nèi)一次設(shè)備的狀態(tài)信息。由于不同設(shè)備的使用壽命和受環(huán)境負荷影響程度不同，其檢修維護的周期也存在差異，技術(shù)人員需要根據(jù)定檢臺賬來確定設(shè)備檢修的工作開展情況，并利用智能化系統(tǒng)完成每日10°、15°、19°和22°的定時檢查。另外，在變電站內(nèi)出現(xiàn)設(shè)備變更、運行異常后，需要根據(jù)實際需求確定增加定檢的次數(shù)和范圍，不斷提升定點維護工作的靈活性和有效性。在檢驗檢查的過程中，需要關(guān)注如斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備的開合情況顯示，若存在數(shù)據(jù)信息模糊、反饋不到位等情況需要重點檢驗，及時更換可能出現(xiàn)異常狀況的零件，不斷優(yōu)化智能變電站內(nèi)一次系統(tǒng)的管理質(zhì)量。

4.6 異常事故處理

在智能變電站系統(tǒng)的運行過程中，若出現(xiàn)線路異常的事故狀況時，要立即運用通信系統(tǒng)進行狀態(tài)反饋和事故報告，特別是對于雙配置的變電站內(nèi)系統(tǒng)而言，可以利用遙感切換的方式改變閘口的結(jié)合位置，使備用電源系統(tǒng)等能夠立即啟動，盡量減少變電站故障的影響程度和波及范圍。對于一些只有單套系統(tǒng)運行的變電站，技術(shù)人員要立即通過退出出現(xiàn)異常事故設(shè)備的方式，避免運行安全風(fēng)險的擴大，并利用智能化系統(tǒng)對線路進行停用切斷，用于保護其他一次設(shè)備的安全性。系統(tǒng)內(nèi)的電力線路跳合閘處理過程較為復(fù)雜，還需要結(jié)合其他相關(guān)的設(shè)備信息進行綜合化的調(diào)度，技術(shù)人員可考慮退出智能端口以減少二次事故的發(fā)生，有效維護智能變電站的安全性。變電站內(nèi)一次設(shè)備的異常事故對于站內(nèi)系統(tǒng)安全和輸配電的穩(wěn)定會產(chǎn)生較大的影響，而監(jiān)控系統(tǒng)和遠程遙感設(shè)備的應(yīng)用可以更好地提升事故處理的效率，這也是發(fā)展智能化變電站的重要意義之一。

4.7 云平臺的建立

對于一些大規(guī)模的變電站運行系統(tǒng)，在進行全天候的監(jiān)控管理過程中，會產(chǎn)生大量的設(shè)備數(shù)據(jù)信息，而利用這些歷史參數(shù)可以更好地分析出故障的潛在風(fēng)險，并對其進行有針對性的維修處理，因此建立智能變電站的信息云平臺可以更好地實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的計算分析和存儲備份，也是進一步提升其運維管理功能完善性的重要策略之一。在云平臺當中，可以根據(jù)不同類型的監(jiān)測傳感設(shè)備進行分區(qū)化數(shù)據(jù)存儲，如一次系統(tǒng)當中的溫控傳輸、站內(nèi)環(huán)境的濕度監(jiān)測等，這種分類管理的體系能夠更好地提升云平臺的工作效率，在進行終端查看時也更加簡潔清晰。云平臺系統(tǒng)的建立可以更好地反饋當前站內(nèi)一次系統(tǒng)的運行狀態(tài)，技術(shù)人員在確定定檢維修方案時可根據(jù)云平臺的計算數(shù)據(jù)進行科學(xué)優(yōu)化，并利用線路當中的配電和負荷信息幫助技術(shù)人員進行快速定位排障。

4.8 完善管理制度

為進一步優(yōu)化智能變電站運維管理工作水平，在對具體的管理制度制定和管理質(zhì)量考核方面需要有明確且科學(xué)的規(guī)定，使技術(shù)人員和調(diào)度人員的工作能夠更好地依規(guī)開展。在變電站內(nèi)一次系統(tǒng)的運維、檢修和管理過程中，需要有相應(yīng)的人力資源進行配套配置，如在倒閘操作的過程中至少需要有兩名技術(shù)人員進行現(xiàn)場實操，并配合地調(diào)人員等共同完成任務(wù)。在履行變電站的管理責(zé)任時可以建立一定的考評和獎懲制度來激發(fā)員工的積極性，特別是對于一些定檢核驗工作必須要保證精確度和有效性，在重復(fù)檢查的工程當中避免出現(xiàn)遺漏、誤判的情況，不斷提升變電站運行的安全和穩(wěn)定。管理制度的建立需要結(jié)合不同變電站的實際運行狀況決定，并且在一次系統(tǒng)運維過程中，不同管理類別進行綜合化體系建立，確保在具體的運維管理工作執(zhí)行過程中更具條理和規(guī)范。

圖3 變電站的遠程調(diào)度控制

5 結(jié)語

智能變電站中的運維管理是提升輸配穩(wěn)定和電網(wǎng)安全的重要前提，需要運用智能監(jiān)測和搖桿控制的方式進行有效處理，不斷完善變電站運維監(jiān)督的功能性。變電站在進行運維管理時，需要有完善的管控體系和獎懲制度以提升技術(shù)人員工作的精細化和有效性，明確安裝、調(diào)試、定檢等不同環(huán)節(jié)的工作重點，使變電站的輸配運行更加穩(wěn)定，維護電網(wǎng)系統(tǒng)安全，為周邊區(qū)域提供高質(zhì)量的電能輸出，有效避免在倒閘操作和票務(wù)管理等過程中出現(xiàn)風(fēng)險事故。