污水廠10kV變電所的改造分析

廖曉軍

摘? 要：為了跟上時代的步伐，減耗減排，污水廠的變電所的改造已是當前關注焦點。針對變電所的改造措施，首先就要了解變電所的結構構造及功能，分析變電所改造過程之中存在的安全性問題，探討科學合理的改造污水廠變電所的安全管理方案，實現對變電所改造項目的安全監控和管理，提升變電所改造項目的安全管理水平，有效地保證變電所的供電可靠性。

關鍵詞：變電所;綜合自動化改造;安全;監控;管理

中圖分類號：TM63 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）21-0106-02

Abstract： In order to keep up with the pace of the times and reduce consumption and emissions， the transformation of the substation of the sewage treatment plant has become the current focus of attention. In view of the transformation measures of the substation， we must first understand the structure and function of the substation， analyze the safety problems existing in the transformation process of the substation， and discuss the scientific and reasonable safety management scheme of the substation in the sewage treatment plant， so as to realize the safety monitoring and management of the transformation project of the substation， improve the safety management level of the transformation project of the substation， and effectively ensure the power supply reliability of the substation.

Keywords： substation; comprehensive automation transformation; safety; monitoring; management

引言

污水廠變電所10kV系統是供電網絡中及其重要的一環，其特點具有供電覆蓋范圍廣、用戶數量多以及影響力大等。10kV系統中的接地方式與系統運行的可靠性以及人身安全等方面都有著密切的關系，可以對系統持續可靠的供電有著重要的影響。原有污水廠的變電所繼電保護裝置、自動化裝置難以滿足變電所智能化升級改造的要求，為此要對變電所進行綜合自動化改造，分析變電所綜合自動化改造過程的安全風險和監控管理，保證變電所的供電可靠性。

1 變電所改造系統結構及功能分析

1.1 污水廠變電所改造的系統結構

（1）集中式結構：現今大多數變電所采用的都是集中式結構，該系統能夠保證變電所的全部數據進行統一管理，同時監控各條供電線路的并行運行狀態，從而達到調度中心的綜合管控，以及數據庫內消息的實時交換。（2）分散式結構：該結構是將變電所內的各部分進行合理劃分，均勻布置在高壓設備開關左右兩側，在拓展了數據管控時，維護了系統的正常運轉，同時也將數據處理能力提升到新的高度。（3）分層分布式結構：通過間隔層、通信層和監控層對運行數據進行實時的交換與運輸，同時監控變電所的整體運行狀態，保證變電所運行的可靠性。（4）集中和分散結合式系統：該系統安裝、維護更簡易方便，更適用于規模較小的變電站。

1.2 變電所智能系統功能

（1）數據監測功能：在各個位置布置相應的傳感設備，據此，管理人員能夠根據與系統連接的傳感器反饋數據，對電路運行實時調試，更全面掌握變電所在日常運行過程中模擬量、開關量以及脈沖量，同時可以對突發的事故進行整修、搶修，保證了變電所運行的安全。（2）監控功能：變電所的自動化智能改造具備優良的人機交互功能，采取了機器和人工并行的處理方式，以完成人機通信的功能。（3）安全監控功能：變電所的安全使用是最需要關注的，變電所的各項操作以及系統運行，均可以進行后臺監控，保證了變電所的安全運行，從而可以將損失降至最低。

2 10kV變電所自動化的繼電保護改造

2.1 斷路器操作裝置

DMP3300系列斷路器操作裝置可為10kV電壓等級變電站提供主變本體保護及不分相操作斷路器的操作回路;（1）DMP3303主變本體保護及斷路器操作裝置屬于純電氣控制裝置，在實際運行的時候，并不會受CPU控制，此外，這種裝置自身也沒有相應的信號采集功能。要想實現信號的上傳，則必須要將其接到控制裝置上;（2）不同的斷路器操作回路、以及保護裝置的電源都是相互獨立工作的;（3）斷路器操作板對于斷路器跳、合閘電流在0.2-6A內自適應;（4）斷路器操作板通過安裝于保護屏柜或開關柜上的外接操作把手實現斷路器就地操作;（5）不僅能夠將其用在主變本體保護上，同時這個裝置重動板也能夠進行靈活運用，比如可以為別的設備提供擴展接點，從而能夠滿足更多的實際需求。

2.2 綜合測控裝置改造

測控裝置充分考慮了變電站和發電廠多種測控量的組合，它具有很強的適應性，通常情況下，如果選擇使用DMP3300系列裝置能夠適應10kV變電站的相應需求，并具有如下功能：電壓監控功能、測控功能、其他功能。

2.3 主變壓器保護裝置的改造

從主變壓器保護裝置的角度來說，所選用的裝置為DMP3300，這個裝置可以在10kV的變壓器中使用。這個裝置能夠實現集中組屏，同時還能夠將其分散的安裝在開關柜中。當系統在實際運行的時候，通過合理的利用遙控技術，能夠實現對斷路器的調試，這樣一來，就能夠有效的實現速斷以及差動功能，進而使得保護裝置的改造是賦有實效的，這樣方可使得變壓系統的運行能夠更加的穩定。

2.4 電容器、線路保護及測控裝置改造

電容器保護及測控裝置進行系統保護的過程中，安裝DMP3300系列裝置，DMP3300系列線路保護及測控裝置適用于10kV電壓等級系統中線路、饋線、分段、旁路的保護測控。可集中組屏，也可分散安裝于開關柜。

3 變電所改造過程的安全與管理

在進行變電所的改造過程中，改造的安全應放置首位，同時對項目進行科學管理，將變電所的改造最大化的利用。

3.1 危險源分析

（1）施工方案：對污水廠變電所的改造應保證施工方案的科學性、合理性以及針對性，一點不滿足以上條件，會增加施工過程中的安全風險。特別是二次電纜施工方案，如果沒有充分對電纜等臨時條件和因素進行考慮，則會與既定計劃相脫節，增大改造的工作量。（2）一次設備改造的風險：變電所改造必然要進行設備改造，而在一次設備的改造過程中，各工種配合不默契則會誘發風險。（3）采用舊屏位的風險：變電所改造過程中會有必要的過渡措施，備用設計一屏位，如信號屏幕、防護屏幕、控制改造等，這就加大了變電站綜合自動化改造的難度。

3.2 安全風險控制

（1）做好變電所改造的前期準備：關注設計方案的合理性，比較新舊設備的差異，注意記錄變電站的直流系統、操縱系統和信號系統信息的細節部分，確保建筑物（構筑物）或設備的各個接線和終端的位置準確。（2）嚴格執行改造項目的規程：針對直流系統確定科學合理改造方案，防止直流接地的現象，此外，防范運行設備交直流失電的現象，確保運行設備不失電。同時，還要做好技術交接作業，避免誤碰運行設備、誤拆接線、誤入帶電間隔。另外，還要做好新建設備和運行設備的電氣隔離，使斷路器、隔離開關、信號回路的電源獨立于運行設備，外設空氣斷路器，并做好特殊回路的施工安全控制。

3.3 項目安全管理策略

（1）做好施工技術措施：在變電所改造的施工作業過程中，為了保證項目的管理的安全性，應妥善處理好以下施工技術措施：第一，采用人工搬運保護屏，并予以就位，清理運途上障礙，為了進一步保證保護屏的安全，應鋪設防滑膠皮墊或穿防滑絕緣鞋。第二，要在硬實的地面進行滾杠搬運施工，并設置固定的道坑。第三，保護屏就位后要及時找平找正，使成列屏柜頂部水平誤差和垂直誤差均小于4mm，相鄰兩個屏柜間的頂部水平誤差和垂直誤差分別小于2mm、1mm，屏柜間的接縫要小于2mm。然后，要采用鋼點焊的方法固定保護屏。第四，把握電纜溝的走向，獲悉纜溝內原有電纜的敷設狀態，確保電纜敷設路徑的暢通。第五，做好設備間引線安裝作業，要布置設備引線展放作業區域，采用空中帶張力測量軟母線。（2）加強安全管理培訓和監督：要加強員工安全教育，提高員工風險識別能力，做好變電所改造的安全風險分析，包括高處作業安全風險、人身觸電安全風險、二次系統調試安全風險，進行工作范圍、安全注意事項及危險點的安全技術交底，并做好突發安全事故處置方案，有效控制施工危險。如：要確定保護屏就位位置及尺寸之后，方可施工;避免相鄰帶電設備的誤碰及震動現象;加強電纜支架棱角處及拐彎處的保護措施等。另外，還要做好施工現場的安全風險監督，要成立安全督察組，及時發現和制止員工的不正規操作行為。

3.4 故障維護管理

為了處理好污水廠變電所改造過程中的故障，有針對性地提出相應的故障維護方案，具體包括：

（1）后臺機系統典型故障維護：當系統出現頻繁重啟、黑屏或死機的故障時，應及時重建后臺操作系統，并對系統進行專業殺毒處理。對電磁干擾引起的故障，采用將工控機可靠接地的方式進行處理。（2）間隔層裝置典型故障維護：要檢查重合閘充電功能，對于分閘位置接點不可靠的故障，則可以采用無流判定的方法，檢查開關所在位置是否無流。（3）后臺系統及測控單元的互換：當后臺系統存在操作系統版本陳舊、監控系統后臺技術缺陷等故障時，則要考慮后臺系統的互換，重點考慮后臺系統互換的結構模式、通信方式和通信規約等因素。

4 結束語

綜上可知，因為污水廠變電所的改造施工復雜，因此，務必要保證項目進行的安全，合理管理施工過程，提高變電所使用效率，從而進一步保證變電所的供電可靠性。

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