楊文睿

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司 江蘇 蘇州 215000

引言

基于智能化技術(shù)的變電運(yùn)維技術(shù)應(yīng)用具有極佳的發(fā)展前景，它的技術(shù)應(yīng)用范圍會(huì)越來越廣。而在技術(shù)層面上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化技術(shù)優(yōu)化，其關(guān)鍵還在于基于信息網(wǎng)絡(luò)為智能化技術(shù)應(yīng)用提供有效保障，確保有效提高操作人員的技術(shù)操作水平與整體技術(shù)運(yùn)用素養(yǎng)，爭(zhēng)取采用更加科學(xué)、人性化的方法對(duì)變電運(yùn)維技術(shù)及其系統(tǒng)進(jìn)行有效改造，提高我國電網(wǎng)整體運(yùn)維水平與運(yùn)維效率。

1 變電站的電力設(shè)備

1.1 變壓器

變壓器的工作原理是通過電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)電流交換，變壓器是變電站中的主要電力設(shè)備，其具有隔離、穩(wěn)壓、電壓交換、電流交換以及阻抗的交換等作用，根據(jù)其工作方式的差異，變壓器可以分為很多種，不同類型的變壓器其工作原理是相同的。變壓器在變電站中的主要作用是實(shí)現(xiàn)電壓交換，可以實(shí)現(xiàn)將一個(gè)電壓等級(jí)轉(zhuǎn)換為同頻率的另一電壓等級(jí)。其中變壓器按照升壓和降壓作用分為升壓變壓器和降壓變壓器，按照其用途分電力變壓器、配電變壓器、干式變壓器、組合式變壓器、全密封變壓器、油浸式變壓器、整流變壓器和單相變壓器等。

1.2 高壓開關(guān)設(shè)備

高壓開關(guān)設(shè)備包括隔離開關(guān)、高壓斷路器、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器等主要部分。斷路器主要用于對(duì)負(fù)荷電流進(jìn)行接通或斷開，當(dāng)設(shè)備嚴(yán)重過負(fù)荷或出現(xiàn)故障的時(shí)，斷路器會(huì)迅速、自動(dòng)切斷電流。隔離開關(guān)的主要作用是改變運(yùn)行方式、斷開小電流電路、隔離電流，是高壓開關(guān)設(shè)備中必備的電氣元件，其主要用途是隔離高壓電源，形成明顯的間隔確保其他設(shè)備的安全檢修。隔離開關(guān)不具備滅弧裝置，因此無法實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷電流的切斷與連接，只能切斷或接通較小電流[1]。

2 變電運(yùn)維技術(shù)中的智能化技術(shù)特點(diǎn)

2.1 維護(hù)變電站運(yùn)行穩(wěn)定性

將智能化技術(shù)應(yīng)用到變電站中，能夠提升數(shù)字化控制效果。變電站運(yùn)行期間，通過對(duì)調(diào)度指令進(jìn)行分析，能夠?qū)崿F(xiàn)多項(xiàng)操作，維護(hù)操作過程的穩(wěn)定性。將智能化技術(shù)應(yīng)用到變電站系統(tǒng)中，能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)設(shè)備管理方式，加大技術(shù)創(chuàng)新力度。引入智能化設(shè)備，能夠促進(jìn)電力系統(tǒng)管理自動(dòng)化，確保檢測(cè)設(shè)備的科學(xué)性與合理性，正常開展各項(xiàng)設(shè)備管理工作，以此加強(qiáng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2.2 變電設(shè)備自動(dòng)化管理

在電力系統(tǒng)運(yùn)行期間，為了提升變電設(shè)備管理的自動(dòng)化水平，必須注重變電站管理和設(shè)備管理。對(duì)于設(shè)備管理來說，主要是對(duì)電氣設(shè)備予以管理，基于運(yùn)行信息管理模式實(shí)現(xiàn)。變電站信息能夠通過信息平臺(tái)高度融合，通過智能技術(shù)建立數(shù)字變電站，保證電力系統(tǒng)在有限時(shí)間內(nèi)獲得技術(shù)支持，維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全。注重優(yōu)化變電站運(yùn)行狀態(tài)，有助于加強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。

3 加強(qiáng)變電運(yùn)維的必要性

企業(yè)開展變電運(yùn)維工作，主要目的是對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行檢修和維護(hù)，在運(yùn)維期間獲取變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)并記錄檢修數(shù)據(jù)，從而確保電力企業(yè)的電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定且可靠，幫助電力企業(yè)提升電網(wǎng)運(yùn)行效率并獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益。具體來說，電力企業(yè)可以根據(jù)當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行需求設(shè)置對(duì)應(yīng)的變電站，而變電站內(nèi)部則會(huì)組建對(duì)應(yīng)的變電運(yùn)維隊(duì)伍，主要負(fù)責(zé)電力設(shè)備的巡檢工作，隊(duì)伍中的員工直接聽取變電站的指揮和調(diào)度，對(duì)變電站中各個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢查，并且完成倒閘工作，對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的電網(wǎng)事故進(jìn)行處理。而巡檢隊(duì)伍的主要工作是對(duì)變電站內(nèi)的各類設(shè)備進(jìn)行巡檢，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)安全隱患，需要及時(shí)上報(bào)處理，并對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行總結(jié)歸納。變電站的工作人員共同參與變電運(yùn)維環(huán)節(jié)的安全隱患分析，了解哪些隱患因素會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行產(chǎn)生影響。變電站的工作人員只有具備足夠的風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)，其才能夠更加快速地察覺變電運(yùn)維故障問題，從而規(guī)避變電運(yùn)維安全隱患對(duì)電力企業(yè)造成的損失。

4 我國變電站變電運(yùn)維技術(shù)的智能化技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

4.1 智能互感器保護(hù)反應(yīng)的分析

具體來講就是要在智能互感器的中間單元中設(shè)置自動(dòng)化合并環(huán)節(jié)，結(jié)合大量中間環(huán)節(jié)建立一般智能互感器，分析數(shù)據(jù)傳送時(shí)間中的數(shù)據(jù)增加內(nèi)容，同時(shí)對(duì)智能變電系統(tǒng)終端的保護(hù)處理內(nèi)容進(jìn)行分析，相應(yīng)延長(zhǎng)數(shù)據(jù)處理內(nèi)容。相比于傳統(tǒng)變電站，它需要結(jié)合智能互感器的智能終端、光纖數(shù)據(jù)傳輸合并單元進(jìn)行分析，并合理處理該合并單元延時(shí)性特征，確保其延時(shí)延長(zhǎng)時(shí)間大約控制在6.5~7.5ms左右。

4.2 智能化繼電保護(hù)校驗(yàn)技術(shù)的分析

要對(duì)智能化繼電保護(hù)校驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行分析，通過光纖首先完善信息輸送過程，然后基于一般光纖通信對(duì)其變電運(yùn)維一次設(shè)備內(nèi)容進(jìn)行分析，并采集數(shù)據(jù)資料進(jìn)行就地?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，為未來的數(shù)字化傳輸方式提供優(yōu)良技術(shù)條件。再一方面，需要對(duì)保護(hù)裝置數(shù)據(jù)接收內(nèi)容進(jìn)行分析，利用網(wǎng)絡(luò)信息接收繼電保護(hù)功能對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息內(nèi)容進(jìn)行傳輸，確保數(shù)字保護(hù)背景下測(cè)試方法應(yīng)用到位，追求實(shí)現(xiàn)規(guī)范制度嚴(yán)格化操作。在關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備應(yīng)用方面主要采用到了保護(hù)測(cè)試儀，該保護(hù)測(cè)試儀可能實(shí)現(xiàn)單對(duì)單、單對(duì)多兩種模式，同時(shí)采用兩條光纖網(wǎng)線，對(duì)保護(hù)測(cè)試儀器進(jìn)行長(zhǎng)距離連線，快速完成各項(xiàng)測(cè)試工作。

4.3 智能化二次系統(tǒng)技術(shù)加入的分析

為了追求智能化變電運(yùn)維二次系統(tǒng)構(gòu)建，凸顯其技術(shù)優(yōu)勢(shì)、保證技術(shù)應(yīng)用時(shí)間點(diǎn)有序推進(jìn)、穩(wěn)定操作、控制效率提升，還需要考慮加入二次系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)采集與材料效率提高做好預(yù)先準(zhǔn)備。該二次系統(tǒng)是具有低段控制功能特性的，它能夠有效提升變電站的整體智能化運(yùn)維水平。在運(yùn)用主動(dòng)引導(dǎo)智能設(shè)備研制技術(shù)過程中，主要是對(duì)智能化變電運(yùn)維技術(shù)進(jìn)行豐富，它其中就主要運(yùn)用到了10kV小車式常規(guī)開關(guān)柜技術(shù)、SF6氣體母線絕緣體技術(shù)等等，這些技術(shù)都能夠與智能化二次系統(tǒng)技術(shù)終端聯(lián)系起來，保證做到智能單元合并一體化操作，確保數(shù)字化技術(shù)也能融入其中，集中實(shí)現(xiàn)變電運(yùn)維技術(shù)操作優(yōu)化，為系統(tǒng)管理與運(yùn)營建立側(cè)重點(diǎn)。

5 變電運(yùn)行維護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

5.1 變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)

（1） 在線檢測(cè)。最常見的狀態(tài)檢測(cè)模式就是在線檢測(cè)，借助對(duì)應(yīng)的信息收集系統(tǒng)，在線收集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行分析管理，通過使用分布式控制系統(tǒng)與數(shù)值化調(diào)節(jié)器，對(duì)在線信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以此來判斷設(shè)備是否存在異常。

（2） 離線監(jiān)測(cè)。離線監(jiān)測(cè)一般是通過紅外測(cè)溫儀、聲波檢漏儀以及振動(dòng)檢測(cè)儀等設(shè)備進(jìn)行的。其在一定時(shí)期內(nèi)對(duì)變電一次設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，檢查內(nèi)部元件是否能夠維持正常運(yùn)行。

（3） 解體檢測(cè)。這種檢測(cè)模式適用于檢修停運(yùn)的變電設(shè)備，結(jié)合設(shè)備自身信息、操作規(guī)范以及維護(hù)工藝等，檢測(cè)內(nèi)部元件有沒有存在損壞。在進(jìn)行變電設(shè)備的狀態(tài)檢修時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)該以設(shè)備的特點(diǎn)和種類為基礎(chǔ)，選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ǎＷC設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)的高效性。

5.2 設(shè)備運(yùn)維技術(shù)

在變電站設(shè)備運(yùn)維中，主要包括一次、二次設(shè)備運(yùn)維，具體要點(diǎn)如下：①一次設(shè)備運(yùn)維：以變電站實(shí)際情況為基礎(chǔ)，加強(qiáng)與廠家的交流，設(shè)計(jì)完善的、具有可操作性的運(yùn)維方案，這對(duì)于發(fā)揮變電站智能化優(yōu)勢(shì)。一次設(shè)備運(yùn)維的重點(diǎn)應(yīng)放在電子互感器、智能開關(guān)等設(shè)備上，同時(shí)需定期檢測(cè)持續(xù)供電設(shè)備、實(shí)時(shí)監(jiān)控高壓電磁場(chǎng)，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常情況，確保設(shè)備正常運(yùn)行。②二次設(shè)備運(yùn)維：變電站二次設(shè)備運(yùn)維，主要是保護(hù)自動(dòng)裝置系統(tǒng)、維護(hù)合并單元，其中，在合并單元運(yùn)行維護(hù)時(shí)，需落實(shí)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、判斷異常信號(hào)類型，做好針對(duì)性的處理。此外，由于此類運(yùn)維工作專業(yè)性要求較高，必須組織相關(guān)工作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，保證運(yùn)維工作的規(guī)范、有序落實(shí)，起到應(yīng)有的設(shè)備維護(hù)效果。

5.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包括激光掃描儀、地理定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器等感性設(shè)備，經(jīng)過這些設(shè)備將互聯(lián)網(wǎng)與變電設(shè)備相互連接，通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)信息進(jìn)行傳遞和計(jì)算，并進(jìn)行處理與分析，實(shí)現(xiàn)變電運(yùn)行維護(hù)中的智能化定位、識(shí)別、管理、監(jiān)測(cè)技術(shù)，其主要由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成。感知層能夠?qū)斪冸姷妮旊?、變電、配電以及用電等環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其中主要對(duì)輸電和變電進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過攝像、設(shè)備傳感等設(shè)備的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)對(duì)輸變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的感知和環(huán)境監(jiān)測(cè)，形成信息數(shù)據(jù)，利用網(wǎng)絡(luò)通信、RFID 等技術(shù)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)傳遞。網(wǎng)絡(luò)層能夠解決信息數(shù)據(jù)長(zhǎng)距離傳輸?shù)膯栴}，將獲取的信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通過廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)傳輸。智能網(wǎng)主要涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)。應(yīng)用層主要是對(duì)信息數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合和處理，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，應(yīng)用層的第一層主要針對(duì)業(yè)務(wù)個(gè)性化需求進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的處理，第二層是設(shè)備終端層，構(gòu)建應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)人工對(duì)輸變電設(shè)備的控制[2]。

6 變電運(yùn)行維護(hù)工作水平的提高措施

6.1 對(duì)變電系統(tǒng)功能進(jìn)行完善

在當(dāng)前的階段，我國電力企業(yè)對(duì)于變電系統(tǒng)的監(jiān)控還沒有達(dá)到十分完善的模式，導(dǎo)致對(duì)于變電運(yùn)行維護(hù)的工作難度提高。在現(xiàn)實(shí)的工作中，電力企業(yè)需要不斷完善變電系統(tǒng)的監(jiān)控功能，確保電力系統(tǒng)能夠平穩(wěn)的運(yùn)行，不斷完善繼電保護(hù)系統(tǒng)，使其具有可靠性。另外，企業(yè)管理人員需要就變電運(yùn)行維護(hù)工作制定一套維護(hù)制度，督促運(yùn)維人員積極進(jìn)行變電運(yùn)行維護(hù)工作，改善其工作態(tài)度，促進(jìn)維護(hù)人員工作水平的提高，有效減少變電系統(tǒng)中故障發(fā)生的概率。

6.2 嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化工作

鑒于上述故障情況，為強(qiáng)化變電站設(shè)備的安全運(yùn)行，需要制定工作的標(biāo)準(zhǔn)化制度，確保各項(xiàng)工作均嚴(yán)格按照工作標(biāo)準(zhǔn)完成。第一，作為設(shè)備的操作工人，需要持證上崗，具備設(shè)備操作資格，且嚴(yán)格按照變電站所制定的設(shè)備操作規(guī)范控制自身操作行為。第二，設(shè)備檢查人員需要先明確自身的工作任務(wù)和工作內(nèi)容，將設(shè)備檢查結(jié)果記錄到特定的檢查筆記中，形成完整的檢查報(bào)告。第三，設(shè)定監(jiān)督人任務(wù)，以監(jiān)督人的方式監(jiān)督和替換正在操作設(shè)備的工作人員，強(qiáng)化對(duì)工作人員的約束作用，降低事故發(fā)生的概率。第四，注重預(yù)防措施的制定，根據(jù)以往設(shè)備出現(xiàn)故障的實(shí)際情況，分析導(dǎo)致事故發(fā)生的原因，構(gòu)建事故應(yīng)急預(yù)案，一旦設(shè)備發(fā)生故障，立即執(zhí)行應(yīng)急預(yù)案，及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢查，降低設(shè)備故障所造成的風(fēng)險(xiǎn)和損失[3]。

6.3 強(qiáng)化設(shè)備管理

強(qiáng)化設(shè)備管理也是有待實(shí)施的一項(xiàng)。為防止變電站中電力設(shè)備導(dǎo)致的故障頻繁出現(xiàn)，用電單位需在前期設(shè)備的選型中就做出嚴(yán)密考量，側(cè)重點(diǎn)應(yīng)投放在設(shè)備功能是否全面、質(zhì)量是否優(yōu)質(zhì)而不是僅根據(jù)價(jià)格因素來選擇。辯證客觀地來看，倘若后期設(shè)備出現(xiàn)問題，那么對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的影響都將會(huì)十分巨大，不僅體現(xiàn)在物力方面，人力也是如此。此外要加強(qiáng)變電設(shè)備的施工監(jiān)管，防止因施工質(zhì)量未能全面落實(shí)造成后期設(shè)備運(yùn)行的安全隱患。

6.4 增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理意識(shí)

變電站的設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)是不可避免的，為降低設(shè)備故障所造成的損失，電力公司需要注重對(duì)各個(gè)層次工作人員風(fēng)險(xiǎn)管理意識(shí)的培養(yǎng)。具體來講，先完成風(fēng)險(xiǎn)管理知識(shí)宣傳，以宣傳欄和宣傳海報(bào)的方式提醒變電站工作人員，明確設(shè)備故障的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并促使其了解設(shè)備故障所產(chǎn)生的危害。然后，利用規(guī)章制度方式對(duì)管理人員進(jìn)行約束，促使其定期查看設(shè)備運(yùn)行狀況，督促設(shè)備維修和檢查工作。最后，通過模擬演練，如緊急情況下的模擬演習(xí)，提高相關(guān)人員的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，并實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

6.5 密切監(jiān)測(cè)智能變電站運(yùn)行

在智能變電站運(yùn)行期間，必須密切監(jiān)測(cè)智能變電站，合理選擇監(jiān)測(cè)技術(shù)。應(yīng)用監(jiān)測(cè)技術(shù)時(shí)，需要將檢測(cè)傳感器安裝在變電設(shè)備上，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)故障位置進(jìn)行準(zhǔn)確化判斷，采取有效措施予以處理，以此加強(qiáng)變電站運(yùn)維質(zhì)量，全面發(fā)揮變電設(shè)備的功能和作用。

7 結(jié)束語

智能化變電站應(yīng)用特殊材料，環(huán)保性與節(jié)能性顯著。通過應(yīng)用智能變電站，能夠全面監(jiān)控變電站運(yùn)行狀態(tài)，在遭遇自然災(zāi)害事件時(shí)，能夠高效抵制災(zāi)害影響，全面加強(qiáng)變電站自主管理能力，降低安全事故率。然而，智能變電站基本構(gòu)成比較復(fù)雜，科技水平高，所以運(yùn)維人員必須提升自身專業(yè)素養(yǎng)，在維護(hù)期間不斷提升智能變電站運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性，加大運(yùn)行維護(hù)力度，同時(shí)做好優(yōu)化改進(jìn)工作。