關于智能變電站變電運維安全與設備維護的研究

張旭

摘 要：隨著21世紀第三次科技革命的深入推行，我國現代化的科學信息技術得到了明顯地改善和提高，并且由于現代化科學信息技術的高速發展，為我國當前電力事業的發展提供了有利的技術支持和創造了廣泛的發展空間。改革開放作為促進我國社會生產發展的重要歷史變革，在推動我國電力行業的發展進程中作出了巨大的貢獻。而且隨著國家“堅強智能電網”發展規劃的推行和實施，我國當前的國家電網和電力系統也由傳統的人工形式逐漸在向智能化、自動化的形式所轉變，智能變電站作為我國電力行業發展的重要體現，保證其變電設備的運維安全對我國現階段的電力事業有著積極的影響，為我國社會主義社會實現現代化的發展模式創造了良好的條件。

關鍵詞：電力事業;智能變電站;變電運維安全;設備維護

引言

近年來，隨著我國社會生產力的穩步發展，城市化進程的腳步也在不斷地加快，電力事業作為國民生活質量得以提高的重要保障，也隨之發展的越來越穩健。而且隨著現代化社會經濟水平的普遍提高，我國國民對于電力能源的供應也有了較高的要求，這對于我國電力事業的發展也有著積極的促進作用。就我國當前的電力事業而言，國家電網公司和南方電網以批復在建的全國智能變電站越來越多，傳統的常規變電站已逐漸被智能化、自動化的變電站所取代。因此，智能變電站變電運維安全和設備維護已成為了我國智能化變電站發展過程中的重點工作內容，有效地提高變電設備運維安全技術對于國家堅強智能電網發展規劃的深入推行有著積極的幫助作用。

一、傳統變電站和智能變電站的區別

智能變電站信息收集具有統一的標準，并且需要構建專用的通信網絡對信息進行傳輸和錄入，智能變電站二次設備系統的感應能力較強，在內部便可完成全部數據和信息的接收工作，同時可以對錄入的數據和信息進行保護，可以將數據信息泄露和丟失等情況出現的幾率降至最低。智能變電站二次設備系統的接口裝置相對較少，能夠對以往相鄰裝置之間的摩擦進行規避，可以減少爆炸等意外事件，并且在變電站內部對GOOSE 進行了應用，能夠有效提升二次回路運行安全性及穩定性。

（一）傳統變電站的特點

傳統的變電站在修建過程中受到當時技術的限制，在設計時會盡可能避免將設備布置的過于密集，這樣做的目的是為了保證所有的設備之間在工作過程中不會互相干擾，使信號能夠正常傳輸，保證各個系統之間能夠正常準確的接收到外界下達的指令信息，也能將設備傳感器收集到的數據發往外界，實現遠程控制。

（二）智能變電站特點

與傳統變電站的設計方式最大的區別在于智能變電站采用通信規范和IEC-61850標準，利用這一標準，可以實現變電站內所有的智能設備之間進行信息互享，使數據傳輸收集處理的效率得到提升，同時使更多的設備能夠接入數據庫中，保證數據庫的相應數據能夠得到及時的更新。在實際的使用過程中能夠將變電站實時的工作狀態參數進行顯示，自動完成，例如信息測量，數據采集設備保護，操作控制，系統安全監測等功能。

二、智能變電站自動化設備的基本結構

（一）站控層

一般來說站控層的主要組成部分包括解調器，通信控制機，監控主機，站控層的作用包括：（1）在使用過程中，通過在線編程的方式針對不同的使用需求，對全站進行閉鎖控制。（2）通過指令下達，使全站能夠處于統一指揮的狀態，相應數據通過信息通信與站控層的數據庫聯網。根據設定好的程序，定時對系統的工作狀態進行檢查，當參數出現異常時會自動進行判斷，確定為故障時，能夠及時告警通知相應維護人員。（3）對站內實行監控，并保持系統與移動互聯網終端的聯系，保證工作人員能夠及時掌握站內的全部情況。（4）在一定時間內對相應的數據進行收集傳輸，保證數據能夠準確及時的到達數據控制中心，以方便后續數據的分析和控制指令的下達。

（二）間隔層

間隔層的作用是為整個系統中的各個設備進行保護，在智能變電站的使用過程中，其主要作用包括如下2點：（1）與外界搭建通信功能，保證站控層和過程層所傳輸的相應數據能夠被接收。（2）在系統工作過程中，對系統產生的相應數據進行實時的更新收集，并且根據相應的時間點設置，將這些數據儲存到數據庫中。

（三）過程層

由于變電站內部系統復雜，為了保持指令的準確傳輸，變電站內部會由一次設備和二次設備兩部分組成，在使用過程中，過程層的作用包括：（1）對模擬量進行采集，并且具體執行相應的操作指令。（2）對開關量進行輸入或輸出。（3）檢測系統內所有設備的相關指數和工作狀態。

三、智能變電站的條件

（一）設備條件設備調解是指對系統內的相應設備，按照工作實際需求進行相應調整，整個調整過程也是保證智能變電站能夠正常運行的基礎，在變電站整個運轉過程中持續進行。在運轉過程中其反饋速度，控制程度，智能水平都是以現場實際設備的智能化拓展程度來作為基礎。

（二）設備調節原則

為了保證系統能夠正常運行，需要對系統的相應節點和設備適時進行調節，而在調節過程中也需要遵守一些基本的原則，保證在調節過程中不會對系統原本的運行功能和安全穩定性造成影響。在進行系統調節的過程中，首先應該對系統的常規功能進行調節，在常規功能調節之后，再進行高級應用功能的調節。在調節過程中，應該遵照橫向調節的原則進行依次調節。在更新時需要進行單個調校，保證其穩定性。

（三）智能變電站現場調節流程

要實現對智能變電站的必須現場調節首先需要所有必要的電氣設備都已經安裝完畢，并且維持設備正常運轉的技術文檔已經安裝齊全，在調試過程中，所有使用的儀器儀表應該滿足智能變電站測試技術與相關標準之后才能進行。為了保證調節過程能夠在有序、專業、高效的環境下進行，需要在現場建立相應的指揮組，由具有豐富工作經驗的從業人員組成，根據系統工程要求和實際環境進行調試工作。調試工作完成之后，對現場進行整理，并且整理相應的調試報告，向運行單位進行移交。待相關工作全部結束之后，最后再進行帶負荷試驗，這樣做的目的是為了幫助調試人員，進一步排除影響最終實驗結果的因素，由于之前的調試工作參數一切正常，所以在帶負荷試驗過程中，一旦參數出現異常情況，可以在第一時間排除設備安裝調試有誤的可能性，幫助試驗人員進一步鎖定可能出現錯誤的區域，提高調試糾正的工作效率。

（四）運行維護調試過程中的注意事項

（1）一般來說主站和廠站聯調時間進度較為緊張，為了在短時間內實現高效率的通信調試效果，主站和廠站自動化系統通信的規約調試應該在工廠驗收之前就開展，為調節工作人員爭取更多的時間，為其將工作做細做實提供時間。（2）對于各個階段各個單元的程序文件和配套文件版本進行嚴格的控制，防止由于版本不同而造成的混亂情況。對于供應商所提供的設備相關描述文件應該及時歸類好留作后用。（3）避雷器狀態檢測和故障診斷。現階段，新技術新設備發展迅速，老式碳化硅避雷器逐漸被取代，氧化鋅避雷器后來居上，有著非線性良好與通流容量大的優勢。但在該系統的電壓下，氧化鋅避雷器會發生泄滿電流的現象，而且由于多種因素的共同作用，閥片會發生反應，劣化現象嚴重，甚至會發生爆炸現象。所以要對氧化鋅避雷器進行狀態監測和故障診斷。在系統電壓下，氧化鋅避雷器主要有著阻性電流和容性電流通過，在正常工作的情況下，容性電流占據了絕大部分，但一旦發生故障后，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，對于氧化鋅避雷器的狀態監測，主要是對于其中的阻性電流和容性電流進行監測，進行數據的對比，進而判斷避雷器是否發生故障。（4）變電站主電氣設備過熱采取措施當變電站主電氣設備過熱時，主要采取以下處理措施：第一，使用雙螺旋結構來處理低壓繞組的結構;第二，對變電站主電氣設備進行內部清理;第三，對引線的連接進行檢查，防止存在縫味;第四，由于強油循環冷卻系統的特殊性，所以配備兩個或兩個以上的電源，并定期進行切換實驗來保證電源的正常運行。

四、結束語

我國的智能變電站自動化設備建設從目前看來還處于起步階段，但是在可見的未來，智能變電站一定會是不可更改的發展趨勢，在這個領域，我們要不斷的進行探索，努力提高設備運行的安全性和穩定性，總結過往的工作經驗，將其應用到新設備新系統中，為我國的智能電網系統建設打好基礎。

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