變電運行設備自動化技術及維護措施

趙永建

摘要：隨著我國經濟逐漸從粗放型向集約型轉型升級的過程中，人們在生產生活中更加注重經濟效益和生態效應的平衡，核能、風能、水能、生物能源、石化能源等都會轉化為電能來為人類社會服務。因此，電力設備也隨著科學技術的發展而能夠保障電力能源供應的穩定性和安全性。這其中變電站設備發展的智能化、自動化已經成為其未來發展的主要方向，在這方面我國已經走在世界前列，因為我國擁有世界上最龐大也是最復雜的電力供應系統。通過電網變電運行設備自動化的研究可以進一步優化電力能源供應，減少電力能源在運輸中的浪費。

關鍵詞：變電；運行設備；自動化；維護

引言

隨著各種電力設備的廣泛使用，人們對于變電運行設備的使用性、穩定性和安全性都提出了更高的要求。而隨著自動化技術的發展及其在各行各業的廣泛應用，變電運行設備的自動化技術已經成為了未來變電系統的發展方向，自動化技術與變電設備的融合不僅能提高設備的工作效率。還能及時排查故障，保障用電安全。但由于這項技術還處于發展期和試用期，設備運行時還存在一定的不可控因素，因此，對于變電運行設備自動化技術的研究和維護十分重要，關系著整個電力系統以及用電人員的安全。

1變電運行設備自動化技術的系統結構

變電運行設備自動化技術，就是通過將計算機技術與機械設計技術的融合來對變電設備進行遠程操控，設備同時具有自動檢驗故障、分析故障原因和遠程修理等多種功能，能夠將危險的電力維護工作與操作人員隔離開來，保障工作人員的人身安全。如今大多數設備都采用了這種先進技術形成的智能操控系統，以便簡化操控流程，更加靈敏地管理設備運行。在變電運行設備自動化系統中，多層結構模式扮演了十分重要的角色，并且具有比較強的開放性。多層結構對變電運行設備的綜合性及其他相關特點給予了綜合考慮，借助光線數據網及系統維護界面模式可以實現實時通信的目標；同時，該系統結構可以支持不同種類的協議，能夠實時檢測變電運行設備的運行模式、運行數據及故障問題，以此確保變電設備安全、高效運行。

2變電運行設備的自動化技術分析

2.1運行設備的自動化保護技術

以傳感器和單片機為核心的自動化技術設備通過跳閘的報警方式，對電力系統地進行過流保護、過壓保護等。通常情況下，其保護的過程是實時監控下進行，由于變電運行設備和系統電壓和電流的承受力有限，經常會發生短路和斷路等常規故障。這個時候傳感器就會第一時間偵察到電力系統電流和電壓的異常數據，把信息反饋給單片機，單片機把相關的信息傳達給控制系統，然后跳閘開啟保護功能。這一自動化的保護系統比起傳統的模式，更具有靈活性、可控性。而且還可以安裝先進的設置，直接通過數據設備掌握電流和電壓的變化情況，并發揮報警系統的作用防患于未然。

2.2變電所運行設備檢修技術要點

設備和線路的電源試驗。驗電是變電站運行設備維護中常用的技術手段，在設備維護中起著重要的作用。不僅可以防止如誤進電氣化區間等各種事故的發生，而且可以提高設備的運行可靠性。一般情況下，驗電是在停電的前提下，在地線敷設前實施，對設備和線路進行測試，以確定設備和線路在這種狀態下是否有電壓。在實際運行中應注意以下情況：維修設備的進出線不應同時進行試驗，而應單獨進行試驗。做好安全防護工作，避免試驗過程中發生安全事故。電氣試驗設備的性能保證良好，設備、線路處于停電狀態。

2.3電力通信技術的自動化

在電力系統的家族中，變電運行設備因為硬件多條件復雜，不是一個簡單的系統服務器就可以操作的，而是采用服務器與終端服務器合作的形式完成系統的工作，而促進兩者有機結合的卻是集成技術，而完成整體系統進行連接的則是當前通用的TCP協議或者IP協議與前置的子系統等。由此，電力系統已經基本實現了信息系統的自動化，在運用過程中工作系統和通信系統同步運行，但在體制上又是獨立的。系統的工作程序是這樣的：通信系統同步開始運行，通過有線或者無線方式，把相關的信息數據有效地傳輸，整個過程都是沒有人工參與，在自動的程序中進行，一直到系統停止運行。

3變電運行設備的日常維護措施

3.1針對重點進行維護

電力系統的變電運行設備的特殊性，就決定其維護工作的特殊性，具體來說，傳感器和單片機是變電運行設備的核心部分，鏈接系統和通信裝置是變電設備的附屬裝置。在自動化的技術的應用中，變電設備的應用的重點也應該從上面的幾個方面進行。例如，單片機在變電設備中就是中樞系統，它不斷地接收傳感器傳來的大量數據信息，然后根據記憶對這些數據進行分析，得出的結論就是設備的運行狀態，如變電設備額定工作電流為60 A，但因為某處短路讓電壓升高超過65 A，這樣的情況下，單片機就可以準確地判斷出系統發生的事故，根據數據下達進行處理的指令。在實際維護中，維護人員還要定期對單片機進行功能測試，確保信息的及時性和準確性，以此同時，還要根據情況和需要對單片機的記憶數值進行調整，最大限度提升自動化技術的效能。

3.2及時切斷故障線路負荷

電力系統在用電高峰期時最常出現故障，主要是因為電力系統本身就是一個較難控制的系統，一般電力系統在建立時只能設置一定的限度，而在即將達到這個限度時很難進行自我調節。其次當用電高峰期時電器需要的發電量高于其額定容量時很容易造成電壓的不穩定。而對于一些原本質量就不好或者使用時間長的電力系統，更是容易產生線路燒斷的現象。因此，用電者要盡量錯開這個高峰期，或者在此期間使用時自行切斷一些不必須的或大功率用電設備，以減輕電力系統的載荷負擔，保證電壓的穩定性，也能減小長期高額發電對電力系統帶來的損害及安全隱患，保證電力的長期穩定輸送。

3.3跳閘故障問題維護

跳閘故障是變電設備運行過程中比較常見的故障類型，會對人們生產及生活產生比較嚴峻的影響。此時做好跳閘故障問題的維護工作是十分重要的，主要從以下方面開展工作：主變低壓跳閘故障。越級跳閘、母線故障和開關誤動作等均屬于主變低壓跳閘故障，此時需要及時委派檢修人員對母線、開關及變電設備等進行詳細檢查，對發現的問題采取有效措施給予處理。線路跳閘故障。同樣需要檢修人員對保護動作進行檢查，如果未發現異常還需要對消弧線圈及跳閘開關等進行檢查，對發現的問題給予及時解決，然后方可允許輸送電。

結束語

變電運行設備對電力行業的發展至關重要，而將自動化技術與變電設備的結合，則會不斷促進變電設備的發展。通過對這項技術的不斷創新與完善，能夠不斷推動電力行業的發展。然而，變電運行設備自動化技術實施過程中，由于各方面因素的影響，也出現了變電運行設備修理不及時、檢驗工作不到位等問題。因此需要對其進行全面、系統的分析，并通過調整電壓負荷、及時切斷故障線路負荷、對跳閘故障問題的維護等措施來做好變電運行設備的維護工作，只有這樣才可以更好地發揮變電運行設備自動化技術的優勢，有效推動電網的健康、可持續發展。

參考文獻

[1]孟飛.電網變電運行設備自動化技術及維護探析[J].南方農機，2018，49（19）：223+235.

[2]黃堃燁.電氣自動化技術在電力系統中的應用探討[J].現代商貿工業，2018，39（31）：178-179.

[3]王晴.變電運行設備的自動化技術與維護工作[J].技術與市場，2019，26（8）：88-89.