論常規變電站改造為無人值班變電站的必要性

摘 要：隨著電力體制改革的進一步深化，電網規模的迅速擴大，電壓等級和自動化水平的不斷提高，供電部門為適應市場機制，加強科技進步和提高經濟效益就成為了電力經營管理關注的重點問題，因此，當前的發展形勢要求城、鄉變電站盡快實現無人值班。從國內、外電網發展的情況看，變電站采取無人值班是電網的科學管理水平和科技進步程度的重要標志。

關鍵詞：常規變電站；無人值班變電站；必要性

電力工業是國民經濟發展的基礎產業。電能與其他能源相比，具有清潔、方便、易于傳輸、易于轉化為其他形式的能量等諸多優點，同時電力又有生產、輸送、消費幾乎同時完成、不可儲存的特點。電力工業是國民經濟的一項基礎產業，電力工業的發展水平已成為反映國家經濟發達程度、人民生活水平的重要標志之一。在新中國剛剛成立時期，全國裝機容量累計只有1850MW，年發電量也只有4.3×109Kw·h，分別列世界第21位和第25位。可是，從新中國的建立到改革開放再到今天的電網發展，我國的電力工業得到了長足的發展，取得了舉世矚目的輝煌成就。截止2000年底，我國發電設備裝機容量已達到316GW，全國發電量達到1.3×1012Kw·h，發電裝機容量和年發電量分別躍居世界第二位，成為一個世界電力大國。通過電網行業的不斷改革與創新，目前我國已形成了以500kV超高壓輸電線路為骨干網架的南方、東北、西北（330kV）、華北、華中、華東等6大跨省區域電網，以及山東、福建、海南、新疆、西藏和臺灣等6個獨立省（自治區）網。我國的電力工業已進入了“大機組”、“大電網”、“超高壓”、“高自動化”的發展時期。在這樣的發展形式下，無數的變電站拔地而起，其中有常規變電站，也有無人值班變電站。然而，隨著國民經濟的發展，變電站值班隊伍迅速擴大，其管理費用、工資及福利設施也隨之增加，致使企業成本上升、經濟效益下降。為了順應減人增效的改革潮流和提高經濟效益就成為了電力經營管理關注的重點問題。因此，當前的發展形勢就要求城、鄉變電站盡快實現無人值班。這是歷史的發展的必然，也是科技進步的結果。而我們國家現在大部分變電站還都是常規變電站，并且設備老舊，自動化程度相對較低，管理模式已經跟不上電網快速發展的要求。所以，我們就要將現在的常規變電站改造為無人值班變電站。下面，我們就從兩種變電站的基本特點入手，討論一下將有人值班變電站改造為無人值班變電站的必要性。

1 常規變電站特點

常規變電站是采用傳統模式進行設計、建造和管理的有人值班變電站，變電站所有一次、二次設備，繼電保護及安全自動裝置的運行管理，是靠變電站的運行值班員來完成的，需要一支訓練有素運行與檢修隊伍和一整套相應管理機構、制度進行管理，運行值班人員的技術水平，運行經驗與責任心，對變電站的安全運行起著至關重要的作用。

1.1 場區特點

常規變電站一般占地面積都較大，并且設有獨立配電室、控制室、值班員休息室、食堂、會議室等。

1.2 設備特點

1.2.1 變電站主要設備的工況，用燈光信號或者音響信號來顯示。運行值班人員依據燈光或者音響信號，判斷與分析事故、查找障礙和異常運行的設備，一邊采取相應的措施；通過儀表的指示了解負載情況。

1.2.2 變電站設備運行狀態的改變需要值班人員手動控制。

1.2.3 運行中的設備要有變電站值班人員的定時、定點巡視進行監視。

1.2.4 定時抄錄運行設備的參數作為分析設備運行狀態的依據。

1.2.5 要對運行設備定期維護、輪換。

1.3 運行管理特點

一般的常規變電站是有人值班，值班員每班要對設備進行巡視和表計記錄，并按24h或48h三班或四班進行輪換。變電值班工作單調且寂寞，工作量大，調度員依靠電話由變電值班員報送到抄表數值誤差較大，安全運行的人為因素很大。

2 無人值班變電站的特點

無人值班變電站是指一般沒有固定值班人員在變電站就地進行日常監視與操作的變電站。

2.1 結構形式

變電站的日常操作與監視由上級調度所或集控站通過調度自動化設施的三搖或四搖實現。無人值班變電站一般采用分層分布式結構，是將變電站信息的采集和控制分為管理級、站控級和現場級三個分層布置，保護單元分布式布置的一種結構形式，示意圖如圖1。

2.2 設備要求

無人值班變電站的設備可靠性高，自動化程度高，無論是執行正常運行操作還是處理故障中的操作，均通過自動化系統進行，減少了人為的失誤，降低了出錯幾率。如各種方式下，對繼電保護及安全自動裝置要能隨時實現遠方修改定值，事故或異常運行所發出信號要能實現遠方電動復歸。無功補償電力電容器要能按電網運行需要實現遠方投入或退出。站用電和直流操作電源要能實現遠方監控、控制和調壓。所有斷路器的遠方操作等。

2.3 無人值班變電站需要設立集控站、操作隊、變電檢修隊等部門。

2.3.1 集控站值班員

集控站值班員主要是進行監控、聯絡、接受調度命令、填寫操作票、各項運行記錄和報表等，根據調度命令，完成單一拉、合開關設備的操作，負責主變壓器電壓分接開關的調整操作及事故和異常處理。

2.3.2 操作隊

負責倒閘操作、設備巡視、所管轄范圍內的設備維護、辦理管轄范圍內相關設備的檢修和試驗的現場許可手續及其驗收工作。

2.3.3 變電檢修隊

負責管轄范圍內無人值班變電站一次和二次變電設備的檢修、試驗、設備缺陷處理及事故搶修工作。

3 變電站無人值班的優點

變電站從有人值班運行方式，通過技術改造，過渡到無人值班運行方式，是變電站運行管理上的一次變革。無人值班變電站與有人值班變電站相比，其特點也是顯而易見的。從兩個變電站基本特點中，我們可以用三個“有利于”來概括一下無人值班變電站的優點。

3.1 有利于提高電網管理水平

變電站實行無人值班，將傳統的以人的因素來保證電網安全運行的做法，變成由自動化設施來實現。為適應電網發展的需要，原有的規章制度，也要做根本的改革，使生產管理從過去的繁瑣、繁重的勞動中得到解放出來。以湖南省電力系統為例，湖南省屬發電裝機在“八五”和“九五”期間，以前所未有的速度發展，其配套輸變電容量和變電站也急劇增加。以全省年平均投產3座220kV變電站和15座110kV變電站的速度計算，如不實現110kV變電站的無人值班，則每年需增加變電運行人員160人左右，而且這些人在正式加入運行崗位前，均必須經過較長時間的技術學習和培訓。這從客觀上要求新建110kV及以下變電站必須實行無人值班，220kV及以上變電站的運行人員便能從已運行的并已改造為無人值班的110kV及以下變電站中去調整。

3.2 有利于提高電網的安全、經濟運行水平

3.2.1 遙控操作具有較高的可靠性，完全可以滿足電網安全、穩定運行的要求，并大大減少運行人員人為的誤操作事故。包頭供電局無人值班遙控變電站自1994年9月投運一年期間的運行結果表明，系統運行穩定，功能正常。無論是在負荷控制、緊急事故報害、處理，事故恢復操作以及正常運行操作等方面都顯示了其快速、靈活、方便的特點、最初半年多運行期間，三個站共計分、合閘200多次，沒有發生過誤跳、誤合現象，遙控正確率達100%。

3.2.2 實施遠方遙控操作，加快了壓、送負荷的速度，實現了多售電的目標，有利于提高電網的整體經濟效益。

3.2.3 電網及變電站實施遙控操作，并且與AGC、負控系統、配網自動化等協同使用，在保持電網安全、穩定、可靠的前提下，必將使電網的安全、優質、經濟運行水平達到一個嶄新的高度。

3.3 有利于提高電力企業經濟效益

變電站按無人值班的管理方式設計、建設，必須采用先進的遠動及自動化設備，優化系統結構，從而可減少設備所占空間，減少生產占用土地面積和生產輔助及生活設備，降低工程造價。例如，廣州天河110kV變電站，有兩臺31.5 MVA變壓器，占地僅300平方米，而廣州越秀變電站，設在繁華的市區，安裝兩臺40 MVA變壓器，占地也只有300多平方米。另外，在降低成本的同時，變電站管理還必須脫離傳統的管理模式，把110kV及以下變電站的變電運行人員、甚至于終端220kV變電站的變電運行人員，從簡單的、重復的勞動中解脫出來，去充實和補充更高電壓等級的變電站的運行值班工作，或從事電力行業以外的新的經濟活動，培植新的經濟增長點，以實現電力系統最大可能的綜合效益。以一個110Kv變電所減少值班員按5名計算，一個35Kv變電所減少值班員按3名計算，每人每年工資、獎金及其它福利按2.5萬元計算，一個變電所辦公費用及其它消耗類（如水電維修、房屋維修等）費用按每年5.0萬元計算，遠動設備投資折舊及維修費按2.0萬元計算，每年一個110Kv變電所就可節約費用支出15.5萬元、35Kv變電所可節約費用支出10.5萬元。

4 改造過程中注意的問題

社會在進步，電網在發展，基于我們國家現在的技術力量，將常規變電站改造為無人值班變電站已經不是什么難以攻關的課題，但是，在改造過程中，還是要注意以下幾個方面：

4.1 有可靠的通信通道

無人值班變電站通信通道條件不但不能降低，而且要求更高，不但為人員進站處理缺陷、檢修的聯系通話使用，而且在運行中，遙控執行操作，對設備運行狀況的監視，以及實行遙測、遙控等都要通過通信通道來實現。如果通道不可靠，其他條件再好也不能達到目的，因此，不管采取哪種方式的通信通道，它必須是不受外界影響的，在任何情況下都要保證暢通、可靠，強電、弱電都不會對它產生干擾。

4.2 一、二次設備必須可靠

對常規變電站一、二次設備的改造，我們要把可靠性放在第一位。應選用性能好、維護工作址小、可靠性高的產品。對于運行中常規變電站的老舊設備，在實行無人值班之前，應進行全面、徹底的檢修或技術改造，使設備的性能滿足要求，提高健康水平，增強可靠性。操作、控制電源在無人值班變電站中占有非常重要的地位，它不但要滿足一、二次設備的要求，而且還要滿足綜合自動化中計算機的要求，當發生突然停電時，不使計算機失去或改變現實狀況、發生紊亂而造成嚴重后果。

4.3 自動化程度應能滿足各種運行方式的需要

無人值班變電站的綜合自動化應與調度自動化相結合，變電站在運行中出現種種異常或事故是不可避免的，如：進線電源失壓、主變壓器故障、饋電線故障跳閘或單相接地故障、主變壓器過負荷或者過溫、控制電源故障等，凡是可以預料的異常現象，均應以自動裝置來采取對策，及時采取自動切換電源、故障選擇、自動減負荷等種種措施，不立即去人處理也不會擴大事故、能保證安全供電。而且將這些異常發生和處理前后的情況，除由綜合自動化裝置記錄下來外，還應及時傳輸到調度（或控制）端。

4.4 能抵御外界環境干擾

無人值班變電站首先應做到不因無人使它的設備、器材被盜或被破壞；周圍環境可能產生的污穢或震動等均有可靠的預防；更不會因氣候發生變化而影響設備的安全運行；自動化控制回路對周圍的強電場、電磁波應具有抗干擾能力，不會引起拒動或誤動。

只要注意以上幾個問題，我們就能將常規變電站改造的更經濟、更完善、更可靠。

綜上所述，將有人值班變電站改造為無人值班變電站是電力企業發展的要求，走變電站無人值班的道路，是實現電網可持續發展，保證電網穩定運行、可靠、安全供電的必經之路。

原電力工業部1997年頒發的《電力行業一流供電企業考核標準（試行）》中規定：“市區（地級市）220kV終端變電站和110KV及以下變電站實現無人值班”是電力行業供電企業創一流企業的必備條件之一。這說明，要想成為一流供電企業，我們就必須要實現變電站的無人值班，至少要在這個電壓等級上實現。可是，有數據顯示，按照常規設計的有人值班變電站占全國投入運行變電站的95%，這就要求我們要加快對有人值班變電站改造的步伐，加快規劃、設計的速度。況且，現在大部分有人值班變電站的設備經多年的運行，設備性能已達不到電網安全、穩定運行的技術要求。在事故處理方面，不加改造的變電站遠方監控人員對設備異常和設備事故響應速度、處理速度遠遠不如有人值班變電站來得快。在人員技術方面，常規變電站值班人員只需掌握本站設備情況即可，達不到集控站值班人員要全面了解各種不同變電站的全部設備性能，還要有較強的事故應變能力和管理能力的要求。

變電站無人值班是我國電力行業變電站運行管理體制的一項重大變革。進行變電站無人值班改造是電網發展、科技進步的必然趨勢，也是提高電網安全運行水平，促進安全生產的科學手段。通過對運行中變電站的無人值班改造，可以完善設備，簡化接線，提高設備健康水平。發展無人值班變電站，已經成為電網進步的重要策略，只有實現的變電站的無人值班，我們才能保證電網運行的更可靠、更安全、更穩定、更經濟，我們的電網建設才能更上一層樓。

幾年來，隨著電網的發展，原電力工業部和國家電力公司先后頒布了有關變電站無人值班的意見和要求，目前有關無人值班變電站設計技術規程正在編寫之中，不久即將正式頒發。這些文件的頒布與實施，必然大大推動變電站無人值班工作的更快發展，而變電站無人值班的管理方式也即將成為電網的發展方針。

參考文獻

[1]《無人值班變電站的信件、改造與運行》 湖南省點擊工程學會 中國電力出版社

作者簡介： 徐鴻禮，2004年6月畢業于沈陽工程學院，現工作于遼寧省電力有限公司檢修分公司錦州分部，擔任變電站值班員職務，助理工程師。