智能变电站设备运行维护技术探讨

2015-04-16国网营口供电公司检修公司

精品 2015年12期

关键词：漏电变电站智能化

□ 张　伟　国网营口供电公司检修公司

智能变电站设备运行维护技术探讨

□ 张伟国网营口供电公司检修公司

变电站在整个电力系统当中处于关键地位，目前最先进的变电站类型为智能变电站，相对于常规变电站和数字化变电站而言，智能变电站的优点有很多。然而这对变电站的运行维护也提出了更高的要求，这就需要对智能变电站实行高效的管理，保证其能够正常运行。

智能变电站；设备运行；维护技术

一、智能变电站的含义

变电站智能化是指利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和数字信号处理（DSP）等技术，实现对变电站主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护以及与调度通信等功能。它综合了变电站内除交直流电源以外的全部二次设备功能。电力系统进行的农网改造、城网改造对于变电站二次系统的改造主要是以智能化系统替换原有的常规二次系统。变电站智能化是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平，降低运行维护成本，提高经济效益，向用户提供高质量电能服务的一项措施。

二、智能化变电站的技术特征和系统结构

由于智能化开关和光电式/电子式互感器的应用，各类数据、信号从源头实现数字化，智能化变电站真正实现了数据共享，网络通信和信息集成。信息的集成化改变了传统变电站的保护、测控、计量、录波等功能单一、设备独立的模式，避免设备重复配置，降低了智能化变电站的建设成本。由于一、二次设备的高度集成，设备也更加紧凑，变电站内部，变电站与电网调度间实现无缝通信，简化了系统的建设和维护难度。在线监测、在线分析决策等高级应用，使智能化变电站内设备无需做定期采油样、色谱分析、预防性试验等工作，提高了供电可靠性和劳动生产率。

据前所述，智能化变电站综合自动化系统的结构在物理上可以分为两类，即智能化的一次设备和网络化的二次设备；在逻辑结构上，根据IEC61850通信协议，可分为三个层次，即过程层、间隔层和站控层。

三、智能变电站运行和维护中面临的主要问题

1 基础设备安装的安全性问题

在智能化变电站运行维护工作中，基础设备安装工作是其重要工作之一。这是因为，基础设备的安装质量会影响到整个系统的运行，因此，安装人员一定要认真，确保安装的正确性，保证整个系统的安全性。但是，就目前情况来看，基础设备安装过程中还存在一定的安全隐患，特别是一些安装人员对安装知识不了解或者了解甚少。另外，不同的设备型号安装方法不同，这给工作人员带来了一定的难度，增加了变电站系统的不安全因素。

2 安装技术的可靠性和稳定性问题

和传统技术相比，智能化变电站具有智能化、数字化、系统化等特点，正是由于这些特点，更增加对了整个变电站系统维护的难度，稍一不注意，便会发生问题，一旦故障发生，若运行维护人员不能及时找到问题并解决，便会影响整个电网的运行，这就要求运行维护人员具备一定的专业知识，针对问题采取相应对策。但是，由于我国智能化变电站还在发展阶段，变电站运行维护人员也在学习和探索当中，很多技术在使用过程中，其可靠性和稳定性不强。

3 快速保护的问题

与传统的互感器相比，电子互感器的数据传输需要从互感器到交换机，中间还需要合并等过程，这样，就延长了传输时间，增加了流程。据厂家统计，智能变电站和传统变电站相比，动作保护的时间延长了5s左右，因此，快速保护问题也是智能化变电站亟待解决的问题之一。

4 安装保护工程

在设备附近安装保护设备，可以很好地保护电缆，提高变电站使用寿命，但由于智能汇控柜对室外环境要求较高，温度在-25℃-70℃，湿度控制在90%，大大增加了设备成本，甚至有些辅助空调的成本比主要设备成本还高。另外，设备检修也成了难点，不利于工作人员操作。

5 火灾漏电报警控制系统

绝缘监测报警功能：实时在线监测低压配电线路的绝缘状态，通过电流显示，低压配电线路及设备的泄漏电流及漏电电流一目了然，当配电线路及设备绝缘恶化产生漏电并达到报警设定值时，仪器立即发出声光报警信号，并显示漏电电流的大小，显示漏电的线路地址，并记忆存储漏电故障的信息，打印检测结果，并可把漏电信息传至上位机；

温度检测报警功能：当配电线路因电流异常、接触不良或其它原因引起线路过热时，仪器发出声光报警信号并显示温度值，指示故障方位；（虽然目前规范无此要求，但该功能对预防火灾的发生也有一定的作用）；报警信号输出、控制信号输出功能：漏电报警信号及故障信息可通过信号接口传至上位机。在漏电严重的情况下，控制信号输出可切断配电线路电源或者启动其它电气设备。

四、智能变电站的运行维护管理措施

1 对于操作票和工作票的管理

在变电站的运行维护的安全管理工作当中，对于操作票和工作票的管理一直都是一项比较重要的工作。在智能变电站当中，因为新增加了网络的交换机、合并单元、过程层设备的智能终端、设备在线的检测传感器等一些设备，所以除了要建立和完善编号、命名的台账之外，还应该要对各种设备的参数和设置进行相关的备份，从而来防止因为设置的信息丢失而使得设备异常的情况出现。而且对于各个现场的工作，也应该要实施操作票和工作票的管理模式，比如有些设备在进行检修的时候需要一次设备停电或者是要做相应的安全措施，那么就需要填写变电站的第一种工作票等。

2 对于倒闸操作的安全管理

在智能变电站当中，要完成倒闸的操作主要可以通过就地操作、遥控操作和程序操作。其优势有：（1）大大减少运行人员。过去每个大型操作需要操作人、第一监护人、第二监护人、站长、安全员、配合人员等大约需要4—6人，而智能化操作只需1—2人即可轻松的工作。（2）对于集控中心控制的子站，如果所属子站在满足建立智能化操作变电站的同时，一、二次设备的可靠性及自动化水平比较高，对于各种典型操作，只需要子站1人进行配合，通过可靠的通信联络手段，在集控中心就可以实现远方可靠的操作。（3）大大降低运行人员的劳动强度。常规操作从操作准备到操作完毕经历了填写操作票、审票、核对、操作演习、监护复诵、操作等多个过程，运行人员进行反复的检查、汇报，占用人员多，劳动强度大。智能化操作后，运行人员的劳动强度将大大降低。

3 对于在线监测设备的管理

在对在线监测设备进行验收、维护、巡查和监视的时候，应该要把在线监测设备看成是高压主设备来进行。对于那些被监测的一次设备，要对它们测量数据进行统计，最终形成一定的数据曲线。然后利用测量的数据，进行横向和纵向的比较分析，并且结合当前的实际环境，判断出这些一次设备的运行情况，从而可以使得一次设备的状态达到可视化的程度。

4 能量管理系统的管理

能量管理系统是微电网的核心，先进的能量管理系统将使微电网的运营更具经济性和高效性。微电网是各种微电源和分散负荷的汇总，可当作一个整体的系统来运行和控制。1个微电网，至少含有1个分布式电源和相关负荷，并且微电网一般与配电网相连，而与非主网相连。不过虽然微电网解决了分布式电源大规模接入所产生的问题，充分发挥了分布式电源的各项优势，但由于微电网的特殊性，传统的大规模发电机组的能量管理系统并不适合微电网能量管理，因此需要研究新的能量管理技术。