变电站巡视方法优化探讨

陈志明

【摘 要】变电日常巡视是运行值班员重要的一部分，其巡视的效果直接影响变电设备的安全运行，本文对变电站现行巡视方法进行分析，并提出相应的优化方法。

【关键词】变电站；巡视；优化

0.前言

变电站设备巡视是运行管理工作的一个重要组成部分，设备巡视作为运行人员获取设备运行状况的主要手段，它是检查了解设备运行状况，掌握设备运行规律，确保安全运行必不可少的基础工作。通过对设备的巡视，我们可以及时发现设备存在的异常和缺陷，并为消除缺陷和转移负荷赢得宝贵的时间，并可将设备缺陷消缺在初始状态，巡视质量的好坏将直接影响变电站电气设备的安全运行。

设备的巡视主要分为日常巡视、专项巡视及辅助巡视。日常巡视指定期开展，范围是全站或全线所有设备和設施，依靠感官、测试仪器等对外观、震动、声响、导电面发热情况等进行检查，并配套使用红外成像测温等技术手段的日常巡视；专项巡视指防潮、防污闪、防风防汛、高温、高负荷、保供电、天气骤冷等按实际情况和不同要求开展的不定期巡视；辅助巡视是涵盖了其他专业班组、管理人员或第三方开展的辅助性、监督性巡视。

然而变电设备较多，日常巡视、维护工作总免不了接触或接近设备。而设备故障造成事故的威力是巨大的，如果巡视、维护过程中设备出现严重的故障，将直接危害到人员的安全。下面就从几个方面分析设备巡视中存在的问题，并就存在问题提出相关建议措施。

1.设备巡视存在问题分析

（一）巡视、维护方式较为落后，对保障人身安全方面考虑有所欠缺。当前主要采用的巡视方法有目测检查法、耳听判断法、鼻嗅判断法、触式检查法、仪器检测法等，巡视手段较为落后，大多数工作均需运行人员现场开展。多数测量仪器需要人工操作，若需长时间监测设备，则造成运行人员长期停留设备现场，增加人身伤害的风险。

（二）数据记录手段落后。当前变电站主要采用纸质记录配合PDA作业表单的方式开展设备运维工作。纸质记录手段落后，回填数据费时费力，PDA设备屏幕小、亮度低，在户外难使用。且PDA的输入法比较难用，每次发现异常或缺陷时，需在设备现场耗费大量时间进行录入，延长了巡视时间。

（三）遥视系统自动化程度不高。变电站遥视系统停留在全手动控制阶段，仅实现人工设备观察及录像功能，且清晰度不高，远程巡维技术、状态监测技术较为落后，遥视清晰度低，角度及位置覆盖不足，无法满足巡维要求。

（四）巡视路线不够合理。巡视路线图制定的不合理，易造成巡视设备不到位。随着电网的不断发展，因改建、扩建的工程以及其它工程施工后，设备有了很大的变化。从而改变了原有的巡视路线的布局和规划，必须及时补充绘制完善。同时巡视路线的设计无考虑到巡视时的危险点，如应尽量避开设备的防爆阀、防爆管的位置。

（五）缺乏巡视路线标识。运行人员巡视设备时只凭记忆按照巡视路线进行巡视，在设备现场如无巡视线路标识指引巡视走向，容易造成巡视人员对部分设备遗漏巡视，影响巡视质量。

（六）巡视设备时缺乏重点。变电站内设备众多，占地面积大，巡视时间长。每次巡视都执行相同的内容而不根据设备的运行情况，负荷情况，天气的状况而调整巡视重点。传统的固定巡视周期、平均分配巡视力量的运维模式已经无法满足巡视工作量的要求。

（七）巡视人员对设备不熟悉。巡视人员的技术水平参差不齐，对设备的性能、结构、原理掌握和了解的程度不同，必然在巡视设备的效果上产生差异，影响巡视质量。

2.设备巡视改进建议措施

（一）安装智能系统，提升变电站信息自动化水平。

1.安装基于视频图像智能识别的智能遥视系统。智能遥视系统可以实现以下功能：

（1）对于部分目前难以实现在线监测功能的记录（如避雷器泄露电流、主变铁芯接地电流等），结合变电站远程视频监控系统，通过视频监控系统对变电站内的重要设备仪表指针，如电压表、温度表、压力表等进行智能识别，有效获取拟监测记录的设备信息、状态数据，自动记录到系统中，并能根据设定参数发出越界告警，由此取代了之前大部分的人工现场观测，并能够更准确地判断现场发生事故并告警，为事故检测提供新的手段，作为变电设备在线监测技术的补充。

（2）设备自动巡视功能、通过执行变电站巡视预案，所需查看的区域、设备、部位的实时画面迅速逐一呈现，完成对变电站设备的远程巡视工作。同时尽可能实现图像智能识别功能，通过与相同拍摄预设点历史图片对比，发现设备颜色变化及变形等。

（3）辅助倒闸操作功能。与后台机通信，当操作设备前或设备变位时能够自动将主画面切换至该设备，相关设备的位置状态实时视频能快速、准确、清晰的呈现在计算机屏幕上，辅助完成电网倒闸操作过程中相关项次的远程有效确认。

（4）安防功能。能自动将摄像头对准告警地点，方便运行人员掌握变电站周界安防的告警情况，查看实时告警图像，提示运维人员进行判断处理。同时可实现自动声光识别系统，在设备发生跳闸、放电、闪络、爆炸时能够自动识别设备位置，将摄像头对准该设备，协助运行人员快速进行应急处置。

2.引入智能巡检机器人系统。[3]根据智能变电站的设备布置情况和巡检重点要求，结合机器人巡检特点，设计巡视内容、巡视方式和巡检路线，实现数据和图像远程传输；开创性引入模式识别技术，实现对变电站内刀闸开关分合情况的判别、表计的自动读取；引入声音分析技术，对变电站内重点设备的声音进行采集分析判断该设备的健康程度；进行防护设计，制作适用于满足现场运行环境要求的变电站智能巡检机器人，开展现场实际应用研究，对巡检效果进行评估，并进行相应的技术改进；

3.利用远程巡维技术、状态监测技术，设备的各种传感器（油在线监测、GIS局放装置、SF6压力表、油压表、电流互感器、电压互感器等）对设备进行实时监测，尽量减少运行人员到设备现场抄录各种数据的时间。

4.配置生产性平板电脑，配合作业表单进行巡视、维护工作，有效解决当前记录手段落后、费时的问题。同时通过变电站备强大运算资料库及高速无线网络，强化设备运行状态数据监测及采集手段，提高电网的运维水平。

（二）优化巡视路线。

1.科学合理地制定设备巡视路线图，并及时完善。根据设备的分布情况，巡视路线简便性，巡视视角的开阔性来制定巡视路线图。确保做到巡视时不遗漏，不重复，提高设备巡视效率。当变电站扩建，设备改造换型和新设备投运时，应及时修订设备巡视路线图。同时巡视路线的制定应考虑人身伤害危险点，尽量避开如主变各侧防爆阀、GIS防爆阀等位置，减少设备故障时对人身伤害的概率。

2.运行人员巡视时不得靠近主变各侧防爆阀、GIS防爆阀，防止防爆阀动作时导致人身伤害；投入电容器组时，运行人员不得靠近电容器组，对于运行中的电容器组也不得长期逗留，防止电容器爆炸时对人身产生伤害。

3.改造主变压力释放阀，防止防爆阀动作时伤害人身。

横沥站#1、#2、#3主变压力释放阀如下图所示，当主变故障在内部产生的压力升高而达到开启值时，压力释放阀为保护主变免受变形或爆裂而动作，将变压器油释放到外部。由于压力释放阀的排油管设置不合理，当有人员在油管下方巡视、测量主变铁芯泄漏电流、取油样等其他带电维护工作时，将严重影响人员安全。建议改造主变压力释放阀排油管，将排油管延长到地面（如#4主变），避免压力释放阀动作排油时影响人员的人身安全。

（三）设置一次设备巡视引导路线标识。

根据现行的管理模式，一个巡检中心平均管辖十几个变电站，而每个变电站的巡视路线不尽相同，运行人员巡视设备通常凭记忆依次对设备进行巡视，这样则可能导致巡视线路与预设的巡视线路有偏差，部分设备被遗漏巡查。而在设备现场设置巡视引导路线标识，使运行人员能按照正确的巡视路线进行设备巡视，避免了凭记忆进行巡视，导致个别设备遗漏巡视的情况发生，从而大大提高巡视的效率。

（四）推广设备差异化运维。

目前我所管辖变电站共70多个，其中500kV变电站3座，集控中心6个，鉴于目前人员配置情况和客观实际因素，要各中心站每个巡视周期内认真细致地巡查管辖的所有变电站比较难以实现。同一风险等级下，有的设备刚投运，有的已经用了十几年，设备状态不同，运维方式却一样，不但消耗了大量人力物力，还可能造成巡视走过场、错过发现问题的时机。

考虑电网风险、设备价值和健康状态的差异，在有限的人力、物力和时间资源，运用设备分级、运维标准等一系列管理工具，建立全面、完善、科学的输变电设备评级模型，分级确定运维项目和周期，通过一系列管理工具的应用，提高对设备的管控程度，实现对设备的精益化管理。提升变电设备运维工作的效率，确保电网、设备稳定运行。

通过应用电网风险和健康状态两个要素建立一套简单的评价模型。根据《广东电网公司110kV及以上重要输变电设备分级原则》，设备分级模型将特级、一级、二级、三级和正常共五个等级的电网风险和严重、异常、注意、正常共4个设备状态进行组合，通过对照设备风险分级表将设备分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共5个等级。[1]综合设备在电网中的重要程度、健康状态、外部因素及重点部位 ，针对不同等级的设备制定运维标准是开展差异化运维。对照基于风险评估的输变电设备运维策略总表，确定设备的巡视要求，制定合理、经济的设备运维策略，以此降低变电设备运维工作量，提高變电设备状态判断准确性，减小设备停电时间，降低人身风险提高供电可靠性。

（五）巡视时要分清主次，避免眉毛胡子一把抓。

1.应当根据设备运行情况如老设备和新设备的差别，高负荷与低负荷时的差别。气候的特点如大风、大雾、高温、冰冻的不同情况。以及对已发现的缺陷的设备和正常运行的设备的差别并根据不同设备缺陷发生的概率，事故发展的规律，负荷曲线变化特点等情况制定不同的巡视要求和重点。如交接班巡视时主要是进行核对设备是否和运行方式相符，设备有异常放电声，有无异味。气压、油位、温度、灯光信号等比较容易观察的项目。在高峰负荷巡视时重点检查气压、油位、温度、冷却装置是否正常，电气节点和引线有无发热断股，机械的传动，紧固，支撑部分有无变形断裂等。

2.推广设备标准巡视。日常巡视的作业表单巡视项目较为简单，不够细化，不能针对不同设备体现不同的巡视项目。标准巡视就是指对巡视内容中的每件设备、设施及其各部件、部位都必须全面巡视检查到位，并记录相关设备压力、油温、油位，所有机构箱、端子箱、控制屏、保护屏等设备都必须打开前、后门进行彻底巡视检查。将所巡视项目及内容按照设备间隔分类，装订合成标准巡视记录本。在执行标准巡视过程中，按巡视项目要求，运行人员按照标准巡视记录本一项项核对巡视，避免巡视过程中遗漏部分巡视项目。

（六）落实设备巡视责任制。

500kV站以高压场地为单位、集控中心以子站为单位划分运行人员巡视职责，将巡视责任层层分解、细化落实到每个人。500kV站将人员分为若干小组，以一个月为周期，每个小组固定巡视一个高压场地，集控中心或巡维中心将人员分为若干小组，以一个月为周期，固定巡视相应子站，安排上要确保每个子站都有小组进行巡视。每个巡视小组本月内专项对巡视范围内设备进行标准巡视。

（七）全面执行变电站设备巡视标准化作业。

全面巡视标准化作业能够将巡视工作的全过程细化，量化和标准化，规范运行人员的作业行为，使安全生产各种措施和制度落到实处，确保安全运行。《变电站设备全面巡视标准化作业指导书》对巡视的周期。人员的要求，危险点的分析，应注意的安全措施，巡视路线，巡视设备的项目，设备缺陷和异常的记录都有详尽的规定，从而保证任务清楚，危险点清楚，作业程序清楚，预防措施清楚。

（八）提高人员技术素质。

随着我们的电力事业的飞速发展，不断有新技术和新设备投入运行。同时不断有新人加入到工作中。因此，对员工的技术培训的工作非常迫切。实践证明技术素质高运行经验丰富的人巡视设备时发现缺陷的几率高。而新参加工作和运行经验低的人发现设备缺陷的几率低； 因此，通过“请进来，派出去”的方法，请有关设备厂家的技术人员来现场讲解，派人员到学校和外地学习。发扬传、帮、带的传统，积极组织员工之间的互相交流和学习，传授巡视经验，对提高运行人员的业务素质和巡视水平有十分重要的作用。

3. 结束语

变电站巡视作为变电运行人员一项重要的日常维护工作，其巡视效果直接影响变电设备的安全运行，通过上述方法对巡视进行优化，将设备分级分类，同时改进巡视路线、提高运行人员责任感及技能素质，从而提高变电站的巡视效果。

参考文献；

[1]《广东电网公司110kV及以上重要输变电设备分级原则》.

[2]《500kV横沥变电站现场运行规程》.

[3]《一种基于智能图像识别的远程视频监控系统》 罗会铭.