羅長(zhǎng)發(fā)，張才偉，張?chǎng)?，董林偉，宋永?/p>

（云南建投安裝股份有限公司，云南 昆明 650033）

變電運(yùn)行工作可以保證電力系統(tǒng)在輸送電能時(shí)的穩(wěn)定性，而各電氣設(shè)備在變電運(yùn)行中的作用也極其重要。若電氣設(shè)備在電力運(yùn)行中存在異常，必然會(huì)導(dǎo)致變電工作失穩(wěn)或會(huì)造成嚴(yán)重事故。為避免上述情況，工作人員要通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)，確認(rèn)目前系統(tǒng)內(nèi)各電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，在獲取其運(yùn)行數(shù)據(jù)后，第一時(shí)間對(duì)其運(yùn)行狀況進(jìn)行分析與診斷。

1 變電運(yùn)行監(jiān)控現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有目共睹，自動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也逐漸普及。自動(dòng)化智能化技術(shù)的高速發(fā)展，改變了我國(guó)供電系統(tǒng)的基礎(chǔ)供電水平及電氣設(shè)備運(yùn)行效果。當(dāng)今，將各類電氣設(shè)備與電氣系統(tǒng)應(yīng)用到變電站的變電運(yùn)行中，可以改善變電站的運(yùn)行性能，還可以有效降低變電站工作中的人工作業(yè)量，降低工作人員的工作壓力，節(jié)約人力成本。在此基礎(chǔ)上，加入智能化技術(shù)及現(xiàn)代科技，不僅能夠進(jìn)一步提高變電運(yùn)行中電氣設(shè)備的運(yùn)行效率，還可以取代大量的傳統(tǒng)人工作業(yè)，不僅可以有效提高工作效率，還能夠減少人工作業(yè)難以規(guī)避的失誤率以及變電系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

但與此同時(shí)，各類電氣設(shè)備的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致當(dāng)前我國(guó)變電運(yùn)行過(guò)程中對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行性能的依賴性極高。一旦電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)故障或參數(shù)異常，便會(huì)影響變電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，最終造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。此時(shí)，必須由專業(yè)維修及管理人員分析變電站內(nèi)部存在故障的電氣設(shè)備，并及時(shí)確定故障成因進(jìn)行檢修，確保系統(tǒng)在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行。但實(shí)際上，變電運(yùn)行收集到大量的電氣設(shè)備，整體的檢修流程極為復(fù)雜，即便是具有豐富維修經(jīng)驗(yàn)的維修人員，也未必可以在看到或察覺(jué)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)異常時(shí)，第一時(shí)間便確定故障。而此時(shí)，工作人員要設(shè)置適宜的變電運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)，用以檢測(cè)變電運(yùn)行過(guò)程中各電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)及電力系統(tǒng)產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)，確保在各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，變電運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)能夠立即察覺(jué)，并及時(shí)發(fā)出系統(tǒng)警報(bào)，提醒維修人員，為后續(xù)的維修工作提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。

2 提升電氣設(shè)備監(jiān)控效果的主要措施

2.1 加強(qiáng)對(duì)變壓器的監(jiān)控

變壓器是變電運(yùn)行過(guò)程中的核心電氣設(shè)備。在變電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，變壓器出現(xiàn)故障，必然會(huì)引起嚴(yán)重的后果。因此，相關(guān)工作人員要加強(qiáng)對(duì)變壓器運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控力度，使用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)及時(shí)查驗(yàn)變壓器的運(yùn)行狀況。除基礎(chǔ)的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)以外，工作人員還可使用輔助性手段，對(duì)變壓器的運(yùn)行情況做出更深層次的分析。此時(shí)，工作人員可使用的輔助手段有油色譜分析法、局部放電反應(yīng)以及變壓器絕緣特性試驗(yàn)三種。

2.1.1 油色譜分析法

油色譜分析法的作用原理，是通過(guò)氣相色譜法，檢測(cè)溶解油中的溶解氣體組成成分。該方法多用于檢測(cè)變壓器是否存在潛伏性放電問(wèn)題或過(guò)熱故障，結(jié)果十分直觀，可以通過(guò)具體的檢測(cè)結(jié)果評(píng)定變壓器的運(yùn)行狀況，應(yīng)用范圍較廣。

2.1.2 局部放電反應(yīng)

局部放電反應(yīng)主要是用于檢測(cè)變壓器是否存在老化問(wèn)題，保障變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。通常情況下，如果變壓器長(zhǎng)期處于強(qiáng)電場(chǎng)下，必然會(huì)產(chǎn)生局部放電反應(yīng)，而過(guò)于頻繁的局部放電會(huì)影響變壓器內(nèi)部的絕緣體，長(zhǎng)此以往，必然會(huì)導(dǎo)致變壓器運(yùn)行失穩(wěn)。這種局部放電對(duì)絕緣體的負(fù)面影響與局部放電的強(qiáng)度成正比。而在變壓器的日常工作中，內(nèi)部絕緣體會(huì)不斷積累這類負(fù)面影響，最終導(dǎo)致變壓器無(wú)法使用，或引起嚴(yán)重的安全事故。因此，在監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，必須定時(shí)、定期使用局部放電反應(yīng)檢測(cè)法，檢測(cè)變壓器的運(yùn)行情況。查驗(yàn)變壓器的絕緣體是否存在老化現(xiàn)象，便于及時(shí)更換絕緣裝置，避免因絕緣老化、絕緣失靈等問(wèn)題發(fā)生安全事故。

2.1.3 變壓器絕緣特性試驗(yàn)

絕緣特性試驗(yàn)主要用于檢測(cè)變壓器的絕緣等級(jí)。在試驗(yàn)過(guò)程中，工作人員需要使用特定的數(shù)據(jù)采集卡，并將采集卡收集的各類信息系數(shù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)終端，通過(guò)計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，計(jì)算出當(dāng)前變壓器的絕緣等級(jí)。

2.2 斷路器監(jiān)控

工作人員可以通過(guò)斷路器的在線監(jiān)控系統(tǒng)，了解當(dāng)前變電系統(tǒng)中斷路器的工作狀態(tài)。在線監(jiān)控系統(tǒng)還可根據(jù)斷路器反饋的數(shù)據(jù)情況，及時(shí)定位內(nèi)部缺陷部位，便可有效減少維修人員的作業(yè)量，也能夠避免各類非必要的停電試驗(yàn)或停運(yùn)檢修，以節(jié)約人工作業(yè)成本。斷路器的在線監(jiān)控系統(tǒng)，包括機(jī)械性監(jiān)控以及觸頭電壽命監(jiān)控，具體監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括斷路器紅外線檢測(cè)、振動(dòng)波形檢測(cè)、氣體密度監(jiān)測(cè)、開(kāi)關(guān)次數(shù)監(jiān)測(cè)等多個(gè)項(xiàng)目，囊括可影響斷路器運(yùn)行狀態(tài)的諸多要素，滿足日常的監(jiān)控需求。

2.3 配電系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控措施

變電站配電系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，也需使用大量電氣設(shè)備，因此配電系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控工作相對(duì)復(fù)雜。在設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控時(shí)，工作人員需要分析變電站配電系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)情況，明確配電系統(tǒng)中接入的各個(gè)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)及相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)，并制定科學(xué)合理、全方位且細(xì)致無(wú)死角的監(jiān)控策略，提高配電系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控的使用價(jià)值。

除此以外，還需提高對(duì)監(jiān)管人員的要求，確保監(jiān)管人員可通過(guò)專業(yè)技能考核，具備較高的職業(yè)素養(yǎng)及專業(yè)能力，可以監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，并在察覺(jué)數(shù)據(jù)異常時(shí)，對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)做出分析，察覺(jué)并處理監(jiān)控異常故障等問(wèn)題。監(jiān)控人員應(yīng)具備相應(yīng)的工作經(jīng)驗(yàn)，可基于自身經(jīng)驗(yàn)及配電系統(tǒng)的情況，在最短時(shí)間內(nèi)做出正確判斷，避免故障持續(xù)擴(kuò)大，影響變電運(yùn)行。在硬件配置方面，要求監(jiān)控室內(nèi)有可以直接將異常狀況上報(bào)至管理部門(mén)的渠道，保障在發(fā)生異常狀態(tài)時(shí)，工作人員可立即知會(huì)其他部門(mén)尋求幫助，提高各部門(mén)間信息共享的及時(shí)性。

2.4 跳閘故障防護(hù)

跳閘是變電運(yùn)行過(guò)程中常見(jiàn)的事故之一。一旦遇到跳閘事故，要立即檢查當(dāng)前線路內(nèi)的保護(hù)措施，排查線路中的短路點(diǎn)。隨后，檢查系統(tǒng)內(nèi)的所有開(kāi)關(guān)及保險(xiǎn)情況。若保險(xiǎn)損壞，則必須立即更換。我國(guó)變電運(yùn)行過(guò)程中常見(jiàn)的跳閘事故大體可分為3 類：（1）因誤觸或開(kāi)關(guān)誤動(dòng)；（2）越級(jí)跳閘；（3）母線故障。若在工作人員詳細(xì)檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，是線路內(nèi)過(guò)流保護(hù)引起的跳閘事故，那么基本可以判定是母線故障造成的跳閘。若線路內(nèi)部同時(shí)存在過(guò)流保護(hù)、相線路保護(hù)，那么本次跳閘事故，可能是因?yàn)榫€路故障引起的?？偠灾l事故具有多樣性特征，工作人員必須在事故發(fā)生的第一時(shí)間，根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)反饋的各項(xiàng)數(shù)據(jù)資料，基于現(xiàn)場(chǎng)情況做出最正確的判斷。

3 電氣設(shè)備的常用異常診斷方法

3.1 外部檢測(cè)方法

在面對(duì)電氣設(shè)備的診斷工作時(shí)，工作人員要做出全面系統(tǒng)的診斷，不僅要了解電氣設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行情況運(yùn)行性能，還需要做好外部檢測(cè)工作。工作人員需要判斷該電氣設(shè)備的外觀，從外部確定本次故障或診斷的關(guān)鍵點(diǎn)，優(yōu)先檢測(cè)導(dǎo)線及設(shè)備的連接位置是否牢固，隔離開(kāi)關(guān)多處接觸點(diǎn)是否正常，穿墻套管的支撐鐵板及兩側(cè)接觸點(diǎn)是否存在異常問(wèn)題。

3.2 同類比較法

變電運(yùn)行的電氣設(shè)備故障診斷中，同類比較法相對(duì)常見(jiàn)，該方法可以與表面溫度法結(jié)合使用，能夠進(jìn)一步提高診斷的準(zhǔn)確性，也能節(jié)約診斷時(shí)間。首先，工作人員可以測(cè)量電氣設(shè)備內(nèi)置回路中的電流數(shù)值，若當(dāng)前回路內(nèi)的電流數(shù)值滿足設(shè)備運(yùn)行的恒定數(shù)值，則應(yīng)記錄詳細(xì)數(shù)據(jù)與升溫值，再等待監(jiān)控系統(tǒng)的后續(xù)數(shù)據(jù)反饋，以新數(shù)據(jù)為依據(jù)，進(jìn)行詳細(xì)的分析與診斷，便可確定目前電氣設(shè)備的故障問(wèn)題。若電氣設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)明顯的異常運(yùn)行狀況，則需工作人員對(duì)比普通狀態(tài)下設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，以表面的升溫?cái)?shù)值為對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)，便可得出該設(shè)備的診斷結(jié)論。

3.3 紅外測(cè)溫法

紅外測(cè)溫法可用于檢測(cè)電氣設(shè)備日常的運(yùn)行狀態(tài)，也是相對(duì)常見(jiàn)的診斷技術(shù)。紅外測(cè)溫技術(shù)對(duì)周邊環(huán)境要求較高，首先，測(cè)量環(huán)境溫度必須高于或等于零攝氏度，濕度則需控制在80%以下。若電氣設(shè)備置于室外環(huán)境，則需工作人員根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況，適當(dāng)調(diào)整診斷時(shí)間。若電氣設(shè)備為該變電系統(tǒng)中新增的設(shè)備，則需待設(shè)備達(dá)到預(yù)設(shè)負(fù)荷值后，方可開(kāi)展診斷與日常檢測(cè)工作。隨后，便可根據(jù)高溫條件及其負(fù)荷變動(dòng)狀況，確定該電氣設(shè)備的運(yùn)行特征，并制定適宜該設(shè)備的診斷檢測(cè)周期。

3.4 表面溫度測(cè)定法

顧名思義，表面溫度測(cè)定法便是由工作人員直接采集電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)的實(shí)際溫度，根據(jù)該設(shè)備的運(yùn)行溫度，判斷設(shè)備是否存在故障或異常。表面溫度測(cè)定法看似簡(jiǎn)單，但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，工作人員必須掌握一定的變電理論基礎(chǔ)，了解變電運(yùn)行規(guī)則，方能將各電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的溫度參數(shù)熟記于心，并用于設(shè)備故障檢測(cè)工作中。

3.5 智能機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用

目前，我國(guó)已全面步入信息時(shí)代，各類智能技術(shù)在日常生活及工作中的應(yīng)用也越來(lái)越頻繁。在變電運(yùn)行中，部分電氣設(shè)備的故障診斷及檢修工作，也可由各種搭載先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的智能機(jī)器人自動(dòng)完成。智能機(jī)器人的應(yīng)用，不僅能夠提高故障診斷的準(zhǔn)確率，還能夠縮短工作時(shí)間，避免故障診斷過(guò)程中，工作人員直接接觸故障設(shè)備中潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。智能機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用，在變電運(yùn)行的電氣設(shè)備故障處理中，依然處于起步階段，可用于檢測(cè)變電運(yùn)行中各電氣設(shè)備的潛在隱患，應(yīng)用前景極佳，未來(lái)必將成為變電站未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)。

3.6 歷史分析法

歷史分析法需要工作人員以該電氣設(shè)備此前的運(yùn)行數(shù)據(jù)及曾出現(xiàn)過(guò)的故障記錄等歷史信息，作為主要分析依據(jù)，并將此類數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，在對(duì)比分析后，判斷該電氣設(shè)備目前的運(yùn)行狀態(tài)是否正常。在人工診斷中，歷史分析法的作用效果并不明顯。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，歷史分析法不再需要工作人員對(duì)比大量的數(shù)據(jù)、耗費(fèi)大量的時(shí)間，而是可以在計(jì)算機(jī)軟件的高效計(jì)算后，立即得出相應(yīng)結(jié)論。在全面普及信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的背景下，歷史分析法在該領(lǐng)域的應(yīng)用必然會(huì)越來(lái)越普及。

4 提升電氣設(shè)備異常診斷效果的相關(guān)措施

4.1 加強(qiáng)事故的診斷

變電運(yùn)行過(guò)程中，電氣設(shè)備異常運(yùn)行或電氣系統(tǒng)停止供應(yīng)等情況，是每家電力企業(yè)在運(yùn)行過(guò)程中都曾遇到的問(wèn)題。在故障發(fā)生后的第一時(shí)間，企業(yè)必然會(huì)指派相應(yīng)的維修人員，根據(jù)當(dāng)前各電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、斷路器信號(hào)、儀表及保護(hù)裝置的反饋信息，完成故障診斷。大部分情況下，維修人員會(huì)找到故障并對(duì)癥下藥，確保電力系統(tǒng)可快速恢復(fù)運(yùn)營(yíng)。但少部分情況下，也存在維修人員無(wú)法確定故障，但卻可以通過(guò)簡(jiǎn)單的操作，使系統(tǒng)快速恢復(fù)運(yùn)營(yíng)。在這種情況下，部分企業(yè)不會(huì)再繼續(xù)深究故障問(wèn)題。也就是說(shuō)，本次事故并未得到明確診斷，未找到故障成因，意味著這類故障下一次依然可能發(fā)生。因此，各電力企業(yè)要提高自身的診斷能力，不放過(guò)任何一次運(yùn)行異常，堅(jiān)持找到故障成因，既要治標(biāo)，又要治本。

4.2 診斷時(shí)的組織措施

維修人員必須具備較高的責(zé)任感，能夠在規(guī)范的操作標(biāo)準(zhǔn)下，有序完成診斷及處理工作。另外，在執(zhí)行診斷或維修工作時(shí)，相關(guān)人員必須具備安全意識(shí)及自我防護(hù)意識(shí)，任何一項(xiàng)電氣設(shè)備的診斷與維修工作中，必須確?，F(xiàn)場(chǎng)至少有一人監(jiān)護(hù)、一人操作，不允許工作人員單人作業(yè)。

4.3 診斷時(shí)的技術(shù)措施

維修人員在診斷過(guò)程中，應(yīng)使用閉鎖裝置，確保電路在未斷開(kāi)時(shí)，電路隔離開(kāi)關(guān)閉合，避免電路接通時(shí)隔離開(kāi)關(guān)無(wú)法關(guān)上。與此同時(shí)，必須關(guān)閉刀閘閉鎖裝置，避免檢修時(shí)誤觸電閘，突然為變電系統(tǒng)送電，威脅維修人員的人身安全。

5 結(jié)語(yǔ)

電力企業(yè)應(yīng)提前做好準(zhǔn)備工作，加強(qiáng)運(yùn)行系統(tǒng)與電氣設(shè)備的監(jiān)控力度，確保能夠在第一時(shí)間發(fā)覺(jué)系統(tǒng)運(yùn)行異常，并對(duì)設(shè)備運(yùn)行的異常情況做出詳細(xì)、準(zhǔn)確的診斷，制定細(xì)致、合理的維修計(jì)劃，從而保障變電運(yùn)行的安全性、有效性、穩(wěn)定性，更好地為國(guó)民供應(yīng)電能，并推動(dòng)電力企業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。