浅论强化超高压设备安全运行管理

梁俊

摘 要：文章以500kV变电站设备运行为研究对象，首先简要分析了500kV变电站设备安全运行管理的重要意义，进而分别从设备绝缘水平的选取以及在线监测系统的应用这两个方面入手，围绕强化超高压设备安全运行管理这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述，希望能够引起各方人员的特别关注与重视。

关键词：500kV；超高压设备；安全运行管理

1 500kV变电站设备安全运行管理的重要意义分析

伴随着现代科学技术的发展与进步，现代意义上的变电站设备呈现出了集中化、规模化以及智能化的发展趋势。变电站作为整个电力系统的基础与关键所在，提高其安全运行管理工作水平，可以说是保障变电站稳定与可靠运行的前提所在。在现阶段变电站设备的安全管理工作过程当中，部分管理工作人员在繁琐的日常工作当中逐渐产生应付的心态，对于设备巡视与监督管理工作不够重视，日常维护工作的开展也不够彻底。上述问题的存在直接导致了变电站设备的运行不断出现故障与缺陷。在此过程当中，一方面使得整个电力体系的运营成本显著增加，造成明显的经济损失；另一方面，还给电力系统的运行造成了极为严重的安全隐患。从这一角度上来说，为最大限度的保障与提升整个500kV变电站的运行质量，强化设备安全运行管理工作也就有着至关重要的作用与意义。

2 500kV变电站设备绝缘水平的选取分析

2.1 500kV变电站设备过电压水平的选取分析：在当前技术条件支持下，500kV变电站设备过电压绝缘水平的选取需要分工频过电压水平以及操作过电压水平这两个方面予以考量。首先，对于工频过电压绝缘水平而言，其关键在于确定线路断路器设备所对应线路一侧以及变电站一侧的绝缘水平大小情况。具体来说，对于变电站一侧线路断路器设备而言，与之相对应的绝缘水平应当维持在1.3p.u范围之内。而对于线路一侧的线路断路器设备而言，与之相对应的绝缘水平应当维持在1.4p.u范围之内（同时需要保障过电压的持续时间在0.4s范围之内）；其次，对于操作过电压绝缘水平而言，需要按照设定点与变电站距离位置的差异性对其进行划分。具体来说，在邻近变电站位置状态下，对地操作过电压应当控制为1.6p.u（对地绝缘以设备最高运行相电压为基准电压的标准值倍数方式表示：2%×统计过电压数值），相间操作过电压需要控制为2.6p.u（相间绝缘与相对操作过电压倍数方式表示）。而在线路中部位置状态下，对地操作过电压应当控制为1.7p.u，相间过电压应当控制位2.8p.u。

2.2 500kV变电站设备绝缘配合原则分析：对于500kV变电站设备而言，电气设备内部绝缘水平的表现可以通过对设备耐受电压指标的计算方式予以获取。而电气设备耐受电压指标的计算需要以避雷器操作冲击治疗以及雷电冲击保护水平为依据，在此基础之上乘以一定的电气设备所对应的安全裕度（即配合系数）所获取。对于我国而言，超高压输电系统变电站电气设备在选取绝缘水平的过程当中，需要以国外相关工程实践经验标准为基础，在此基础之上配合留有一定的安全裕度。借助于此种方式，可最大限度的保障超高压设备的安全运行。

在现行IEC标准及相关规范的共同规定之下，安全裕度即绝缘配合系数的选取应当按照如下基本规范予以实施：首先，对于500kV变电站变压器设备、超高压并联电抗器设备、开关设备、电压互感器设备、电流互感器设备而言，与之相对应的雷电冲击操作配合系数应当取值为1.15（将出现概率为2%比例过电压作为统计最大过电压Uw，同时将10%比例闪络概率电压作为绝缘统计耐受电压Us。在统计安全系数Y=Uw/Us的作用之下，计算R绝缘故障率。衡定可接受的R数值，进而结合Y数值以及Us取值，确定与之相对应的绝缘水平，进而推定雷电冲击绝缘配合系数数值）；其次，在充分考虑保护距离作用之下，上述超高压电气设备所对应的雷电冲击绝缘配合系数应当取值为1.4。

3 500kV变电站设备在线监测系统的应用分析

在500kV变电站设备在线监测系统的实践应用过程当中，系统主要应用功能可具体划分为以下几个方面：首先是用户管理子系统。该系统主要负责提供包括公司/部门维护、角色维护、资源管理、菜单维护以及管理权限分配在内的相关应用性功能；其次是系统管理子系统。该系统需要结合所监测的500kV变电站生产管理实际情况，特制具体的管理需求，同时还需要完成对管理系统所配备部门资源以及用户资源的合理分配；再次是通信管理子系统。该系统主要负责完成对整个在线监测系统所对应过程以及间隔层数据信息的合理传递与通信。同时还需要完成对下属监测设备所监测数据信息的完整性接收；再次是缺陷和检修管理子系统。该系统需要通过对缺陷管理以及检修管理工作的落实，为500kV变电站斩断生产管理提供必要的支持与参照。特别需要注意的一点是：上述所获取的离线数据信息能够作为后续监测系统对变电站设备运行状态进行分析与诊断的关键参照；再次是数据管理子系统。该系统能够针对实时数据、历史数据、缺陷数据以及试验数据加以分析，同时以曲线或者是报表的方式，将上述数据的对应关系直观的展示出来，由此可以判定包括电流/电压互感器、主变铁芯装置、避雷器设备、断路器设备以及电容器装置等在內的电气设备的运行状态；再次是告警子系统。该系统需要结合监测设备所反映的数据，按照预先设定的告警等级以及告警方式，以闪动或者是人机交互界面窗口提示的方式，提醒相关工作人员及时做好相应的处理与应对工作；最后是数据分析系统。该系统需要结合变电站设备历次预防性实验数据、运行数据以及在线数据的提取，在三者之间进行综合分析与比对，从而确保所给出的变电站设备状态报告更加的稳定与可靠。以在线监测系统针对500kV变电站TA套管三相介损指标的监测为例，下图（见图1、图2）分别为历次预防性试验数据、运行数据以及在线数据的变化示意图。

通过在线数据与运行数据相结合的方式，可以判定，在整个在线监测系统的监测周期当中，TA套管三相介质所对应的损耗情况基本规律始终处于稳定状态，最大值以及最小值的出现时间在运行监测与历史性预防试验中保持一致性状态，且历次预防性试验数据变动趋势明显小于在线数据变动趋势，导致这一趋势的原因在于：TA套管受到变电站电磁场作用的影响。需要在实际工作加以特别重视。

4 结束语

超高压，特别是500kV单位变压器作为输配电运行系统中最为关键与核心的环节之一，其运行安全性与可靠性的保障与整个系统的运行稳定性之间有着极为密切的关系。而在超高压设备安全运行管理的过程中，设备绝缘水平的合理选取以及在线监测系统的有效应用是最为关键的两项措施，值得特别关注与重视。总而言之，本文针对强化超高压设备安全运行管理过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明，希望能够为后续实践工作的开展提供一定的参考与借鉴。

参考文献

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