國網(wǎng)河南省電力公司駐馬店供電公司 臧悅姌 劉 歡 國網(wǎng)四川省電力公司天府新區(qū)供電公司 夏 春

1 引言

現(xiàn)階段，為了加快國家電網(wǎng)發(fā)展，人們逐漸重視對變電運(yùn)維技術(shù)的研究，該技術(shù)可為變電站具體運(yùn)行提供保障，實現(xiàn)高效運(yùn)行，并能參考智能化技術(shù)，將其進(jìn)行有效融合。但由于變電運(yùn)維技術(shù)正處于發(fā)展階段，與一些發(fā)達(dá)國家仍然存在的差距。

2 變電運(yùn)維技術(shù)的概述

2.1 現(xiàn)狀

一直以來，對于電力領(lǐng)域來說，若想實現(xiàn)長期穩(wěn)定發(fā)展，并且為各個領(lǐng)域提供充足的電能，需要重視變電站的監(jiān)測工作，加強(qiáng)對變電運(yùn)維技術(shù)的研究力度。通常情況下，變電站需要24h 全天運(yùn)行，為了實現(xiàn)其穩(wěn)定工作，需要注重對變電站的監(jiān)控和維修，當(dāng)發(fā)生突發(fā)事件時能第一時間進(jìn)行維修，避免影響到人們正常生活，其中變電運(yùn)維技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。在科技快速發(fā)展背景下，變電站的監(jiān)管方式逐漸向多元化方向發(fā)展，取代人工監(jiān)控，并且合理運(yùn)用智能化技術(shù)，只需要相關(guān)技術(shù)人員系統(tǒng)化分析監(jiān)控數(shù)據(jù)即可，以便于快速發(fā)現(xiàn)變電站在運(yùn)行過程中存在的問題。

通過有效運(yùn)用先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，能夠從各個方面入手全面控制變電站，把各項措施和制度落到實處，之后通過信息傳輸平臺及時將各種命令進(jìn)行傳送。與傳統(tǒng)變電站管理方法相比，通過在變電運(yùn)維技術(shù)中融入智能化技術(shù)，可以滿足當(dāng)代社會發(fā)展的要求，精準(zhǔn)收集各類信息并整合相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.2 變電運(yùn)維智能化技術(shù)特征

由于智能化技術(shù)的廣泛運(yùn)用，為變電運(yùn)維技術(shù)帶來新的發(fā)展機(jī)遇，有效降低相關(guān)工作人員任務(wù)量，監(jiān)測范圍更加廣泛，真正實現(xiàn)對電網(wǎng)系統(tǒng)的全方位無死角的覆蓋，充分發(fā)揮變電運(yùn)維技術(shù)的優(yōu)勢。同時，通過充分引入智能化技術(shù)，可以實現(xiàn)雙向監(jiān)測，實時在線監(jiān)測變電站的運(yùn)行情況，一旦出現(xiàn)問題，可第一時間進(jìn)行整改，及時消除變電站的安全隱患[1]。

3 智能化變電站

與傳統(tǒng)變電站不同的是，智能化變電站充分融入智能化技術(shù)，并引進(jìn)先進(jìn)的傳感設(shè)備、信息技術(shù)等，屬于一種現(xiàn)代化數(shù)字化的統(tǒng)一平臺，可以快速獲取變電站的基本信息，促使變電站具有標(biāo)準(zhǔn)化、智能化等特點。

3.1 基本結(jié)構(gòu)

目前，隨著智能化技術(shù)的廣泛運(yùn)用，為變電站運(yùn)維技術(shù)研究工作提供幫助，保證變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性。其中，智能化變電站主要具有控制、監(jiān)視和保護(hù)功能，可以從各個方面控制變電站運(yùn)行效果，包括“三層兩網(wǎng)”的體系結(jié)構(gòu)，兩網(wǎng)包含過程層和站控層網(wǎng)絡(luò)，而三層包含站控層、過程層、間隔層。整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 智能化變電站基本結(jié)構(gòu)

3.2 智能一次設(shè)備

智能電網(wǎng)是社會進(jìn)步的結(jié)果，屬于現(xiàn)代化電網(wǎng)，其中智能一次設(shè)備起著至關(guān)重要的作用，可以為智能電網(wǎng)提供硬件，滿足變電站運(yùn)行要求。

電子式互感器。對于電力系統(tǒng)來說，互感器可為電能測量等提供幫助，具有較高的安全性和可靠性，促使電力系統(tǒng)可以帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。與電子式互感器不同的是，電磁互感器大多運(yùn)用鐵芯材料，從根本上強(qiáng)化互感器的電阻率，使其具有較低的導(dǎo)電性，能量損耗較低，但隨著變電站引進(jìn)智能化技術(shù)等，使其弊端逐漸顯現(xiàn)出來，與電子互感器存在較大的區(qū)別，見表1。

表1 電子互感器和電磁互感器的區(qū)別

同時，根據(jù)電流和電壓，電子式互感器可以分成電壓互感器和電流互感器，也可以參考一側(cè)電源分成無源電子型和有源電子型，而后者還能分成低功率線圈和羅氏線圈[2]。所謂羅氏線圈，其具有均勻的橫截面，屬于一種非磁性材料，主要通過測量均勻卷繞導(dǎo)線產(chǎn)生，具有無飽和磁滯的特點，測量范圍更加廣泛，顯著提高測量的準(zhǔn)確度。同時，羅氏線圈電流傳感器與電流變動器屬于一體化結(jié)構(gòu)，無論電流多大，都不需要單獨(dú)配置電流互感器。并且可實現(xiàn)輸入、輸出相互獨(dú)立的無源兩線制4-20mA，工作電源為負(fù)載DC24V 或12V，還可以實現(xiàn)輸入、輸出、電源三端相互隔離，工作電源為DC24V。

4 基于智能化技術(shù)的變電運(yùn)維技術(shù)的實踐運(yùn)用

4.1 智能互感器保護(hù)反應(yīng)

受智能化技術(shù)的影響，變電運(yùn)維技術(shù)應(yīng)用效果顯著提升，可實現(xiàn)全方位保證變電站的穩(wěn)定運(yùn)行，實現(xiàn)電子互感器高效率進(jìn)行信息傳遞。具體運(yùn)用過程中，需要注重智能互感器保護(hù)反應(yīng)的研究，可以在其內(nèi)部添加自動化合并流程，促使互感器逐漸向智能化方向發(fā)展，穩(wěn)定進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，節(jié)省大量工作時間，還能對變電系統(tǒng)終端展開深入分析，采取合理的保護(hù)措施，增加數(shù)據(jù)處理效果。

與以往變電站不同的是，通過將智能化變電運(yùn)維技術(shù)融入現(xiàn)代化變電站內(nèi)，能夠強(qiáng)化變電站運(yùn)行維護(hù)效果，根據(jù)智能互感器合并單元，之后參考其延遲性的特點，將整個延長時間控制在6.5～7.5ms。同時，研究智能互感器保護(hù)反應(yīng)時，應(yīng)重視相對偏差的安全穩(wěn)定性的特點，仔細(xì)研究整個電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)階段，確保智能化變電運(yùn)維技術(shù)優(yōu)勢能夠充分體現(xiàn)出來。在對安全問題展開研究時，應(yīng)運(yùn)用“點對點”信息溝通的方法，根據(jù)局域網(wǎng)具體特點，展開優(yōu)化并統(tǒng)一處理，提高數(shù)據(jù)收集和處理的科學(xué)性和有效性，真正做到防護(hù)到位，促使IED 模塊點對點對接，為變電系統(tǒng)提供充足的安全保障[3]。

4.2 智能化二次系統(tǒng)技術(shù)

運(yùn)用智能化變電運(yùn)維技術(shù)過程中，應(yīng)注重智能化二次系統(tǒng)技術(shù)的使用，發(fā)揮其最大作用，結(jié)合此技術(shù)的特征和優(yōu)勢，充分發(fā)揮其應(yīng)用價值，促使技術(shù)穩(wěn)定操作，強(qiáng)化對變電站的控制效率，從而實現(xiàn)建立完善的二次系統(tǒng)，提前做好各類數(shù)據(jù)的收集和采集工作。同時，由于二次系統(tǒng)具有低端控制的特點，可以保證變電站運(yùn)行符合現(xiàn)代化的要求，達(dá)到智能化運(yùn)維水平的要求，而通過引入智能設(shè)備研發(fā)技術(shù)，能夠?qū)χ悄芑冸娺\(yùn)維技術(shù)進(jìn)行有效整改，不斷進(jìn)行優(yōu)化，豐富該技術(shù)的類型，常見的技術(shù)為SF6氣體母線絕緣體技術(shù)等，可以充分與二次系統(tǒng)相連接，展開一體化的操作，發(fā)揮智能化技術(shù)的優(yōu)勢，并且能夠彌補(bǔ)變電運(yùn)維技術(shù)弊端。

另外，注重智能化二次系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)和分析，實現(xiàn)對智能終端設(shè)備系統(tǒng)性引導(dǎo)，改變傳統(tǒng)系統(tǒng)超選擇性操作的缺點。例如，以長沙市某變電站為例，該變電站位于公園旁，屬于長沙市第二個智能化的變電站，站內(nèi)現(xiàn)存兩臺50MVA 的主變壓器，共接入兩條110kV 線路，以及24條10kV 線路。在對其進(jìn)行日常維護(hù)管理過程中，需要重視智能化二次系統(tǒng)的運(yùn)用，建立完善的二次系統(tǒng)，不斷提高變電站的穩(wěn)定性，掌握各種級別變電站巡視周期，見表2。

表2 智能變電站巡視周期

4.3 智能化繼電保護(hù)校驗技術(shù)

在運(yùn)用智能化變電運(yùn)維技術(shù)過程中，為了提高工作效率，從各個方面保證變電站的穩(wěn)定性和可靠性，需要注重智能化繼電保護(hù)校驗技術(shù)的研究和分析，掌握其具體應(yīng)用流程和技術(shù)的要點。具體而言，應(yīng)通過合理運(yùn)用光纖，優(yōu)化具體信息傳送的流程，之后通過對一般光纖通信的運(yùn)用，能夠為變電運(yùn)維一次設(shè)備分析提供幫助，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)資料采集并轉(zhuǎn)換，促使此技術(shù)具有數(shù)字化特點。同時，應(yīng)注重對保護(hù)裝置數(shù)據(jù)研究，通過對其接收內(nèi)容的系統(tǒng)性討論，之后借助網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，充分發(fā)揮繼電保護(hù)功能，實現(xiàn)高效化傳輸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容，使其能夠在數(shù)字保護(hù)背景下合理使用各種測試方法，并要遵守相關(guān)規(guī)章制度，實現(xiàn)精準(zhǔn)操作[4]。

另外，在對一些關(guān)鍵性設(shè)備展開運(yùn)用時，需要掌握保護(hù)測試儀的運(yùn)用方法，之后結(jié)合實際情況，采用“單對多”或“單對單”的方法。在這一過程中還要使用兩條光纖網(wǎng)線展開遠(yuǎn)距離連接，使其能夠在短時間內(nèi)高效率完成各種測試，減少測試時間。不僅如此，當(dāng)處于改造組合系統(tǒng)階段，可以從電壓和電流兩個方向入手，確保在變電系統(tǒng)運(yùn)行過程中電流和電壓處于穩(wěn)定狀態(tài)，而若想滿足合并單元具體運(yùn)行的要求，要參考220kV 智能變電站復(fù)合的要求，采用科學(xué)合理的方法，對改造技術(shù)進(jìn)行科學(xué)運(yùn)用，提高內(nèi)部供電的可靠性。還要運(yùn)用電磁互感器，之后與合并單元進(jìn)行有效組合，重點解決電流回路問題，最大限度降低互感器二次回路產(chǎn)生故障的概率，提高設(shè)備穩(wěn)定性。

4.4 分析相關(guān)設(shè)備管理模式

當(dāng)前，基于智能化技術(shù)的變電運(yùn)維技術(shù)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用，能夠顯著提高變電站維修質(zhì)量和效率，并能對傳統(tǒng)設(shè)備管理模式進(jìn)行有效改革。具體而言，一些變電站都運(yùn)用專業(yè)化設(shè)備，采用獨(dú)特的管理方式，不斷提高管理水平，整個管理過程中會根據(jù)當(dāng)前設(shè)備管理模式存在的弊端，展開針對性改革，之后根據(jù)變電站設(shè)備維修保養(yǎng)的各項要求，委派電網(wǎng)單位專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行科學(xué)維護(hù)。并能根據(jù)當(dāng)前發(fā)展需求，科學(xué)選擇管理方法，為運(yùn)用變電運(yùn)維智能化技術(shù)的提供便利，但在這一過程中將會增加變電運(yùn)維設(shè)備運(yùn)行壓力，易出現(xiàn)各類安全事故，導(dǎo)致一些工作人員為了提高供電安全性，大多都會根據(jù)以往工作經(jīng)驗直接進(jìn)行操作，無法系統(tǒng)性了解整個設(shè)備具體運(yùn)行現(xiàn)狀，使得設(shè)備維修缺少實際意義，無法從根本上解決存在的問題。為了有效改變這一現(xiàn)象，需要根據(jù)變電運(yùn)維智能化技術(shù)的特點，改變以往工作方法，從整個全局出發(fā)，使其可以第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題，及時進(jìn)行維修，顯著提高設(shè)備管理水平。

4.5 信息保障體系技術(shù)

通過相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，在運(yùn)用智能化變電運(yùn)維技術(shù)過程中，需要得到網(wǎng)絡(luò)的支持，才能將該技術(shù)的應(yīng)用價值體現(xiàn)出來。結(jié)合當(dāng)前社會對變電站的要求，為了更好地滿足變電運(yùn)維對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的要求，需要在采集信息過程中借助智能電網(wǎng)，使其可以快速獲得需求的信息，為具體維護(hù)工作提供真實的數(shù)據(jù)支持。因此，當(dāng)處于建立智能化電網(wǎng)系統(tǒng)階段時，需要結(jié)合實際情況，充分利用現(xiàn)有資源，合理引入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建設(shè)完善的保障機(jī)制，促使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以融入各個工作流程中。而在這一背景下，需要實現(xiàn)信息訪問和數(shù)據(jù)上傳高效率和準(zhǔn)確性，此時需要加大對變電運(yùn)維智能化技術(shù)的研究力度，不斷豐富其功能，能夠通過信息系統(tǒng)的有效完善，實現(xiàn)資源共享，對整個系統(tǒng)進(jìn)行合理優(yōu)化[5]。

4.6 現(xiàn)系統(tǒng)自我監(jiān)測，強(qiáng)化設(shè)備穩(wěn)定性

目前，由于電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在穩(wěn)定性差等特點，以及受到各種外界因素的影響，因此需要運(yùn)用變電運(yùn)維智能化技術(shù)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)自我監(jiān)測，不斷強(qiáng)化相關(guān)設(shè)備穩(wěn)定性，為提高變電站安全運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。具體而言，首先，當(dāng)電設(shè)備處于啟動狀態(tài)，應(yīng)通過電力技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的合理使用，實現(xiàn)電壓關(guān)合閘和電波圖有效集合，在規(guī)定時間內(nèi)保證電壓的穩(wěn)定性。

其次，當(dāng)技術(shù)人員在對檢測設(shè)備工作時，通過發(fā)揮微機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢，對設(shè)備展開全方位檢測，快速掃描設(shè)備存在的問題，一旦在檢測過程中發(fā)現(xiàn)錯誤信息能夠及時處理，避免技術(shù)人員秉承著多一事不如少一事的原則，導(dǎo)致檢測工作缺少意義。同時，還要通過變電運(yùn)維智能化技術(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)的自我監(jiān)測，對整個變電系統(tǒng)展開系整改，促使系統(tǒng)能夠在發(fā)現(xiàn)問題的第一時間發(fā)出預(yù)警。

最后，當(dāng)對故障設(shè)備進(jìn)行維修過程中，要求技術(shù)人員可以根據(jù)設(shè)備故障的根本原因，了解其基本參數(shù)，選擇最佳的維修方法，短時間解決故障。此外，還應(yīng)通過智能控制器，科學(xué)運(yùn)用斷路器，有助于提高精準(zhǔn)檢測二次設(shè)備，大幅度提高設(shè)備的精確性，提高系統(tǒng)啟動的穩(wěn)定性。

綜上所述，隨著時代的快速發(fā)展，基于智能化技術(shù)的變電運(yùn)維技術(shù)的實踐運(yùn)用深受人們的關(guān)注，由于其具有獨(dú)特的優(yōu)勢，以及良好的發(fā)展前景，將在未來發(fā)展過程中應(yīng)用愈加廣泛。但根據(jù)有關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，此技術(shù)的具體運(yùn)用仍然存在較大的問題，需要注重對技術(shù)人員的培養(yǎng)，確保其可以掌握具體運(yùn)用要點，結(jié)合實踐案例，加強(qiáng)對智能互感器保護(hù)反應(yīng)、智能化二次系統(tǒng)技術(shù)、智能化繼電保護(hù)校驗技術(shù)的研究，促使智能化變電運(yùn)維技術(shù)運(yùn)用更加科學(xué)合理，強(qiáng)化電網(wǎng)運(yùn)維水平。