无人值守变电站室内温度远程监视的实现——解决无人值守变电站室内温度超标问题

王宏宇

（中油电能供电公司，黑龙江 大庆 163000）

0 引 言

随着变电站自动化系统的广泛使用，2014年11月，大庆油田电力集团供电公司变电运行专业全面实行了无人值守管理模式。星火工区组建成立了会战监控运行中心，负责14座无人值守变电站的远程监控和其中8座变电站的运行维护工作。

由于无人值班变电站没有有效的温度监视，巡视周期延长后，产生了监视盲区；如果完全依赖进站巡视时进行温度调节设备故障处理，会发生长时间温度超标现象，给变电站的平稳运行埋下了安全隐患。

1 无人值班变电站主控室、高压室、电缆室温度超标对设备造成的危害

室内温度超标对二次装置、液晶显示装置、电子元器件、保护程序的影响如下：

（1）室温超标会造成二次装置故障，引起保护误动作。网络消息，2001年3月1日，甘肃某220 kV线路L型微机保护动作跳闸，认定为保护装置对外界温度干扰特别灵敏，受温度干扰能力差，引起保护误动作。

（2）室温超标会造成液晶显示器不正常、字体看不清或损坏。

（3）室温超标会造成电子元器件性能不稳，电源电压、电流波动，电路板、芯片运行故障损坏。

（4）室温超标会造成保护程序混乱，保护、测量采集及通信故障，定值自动漂移，保护、告警、遥信、遥测发生误报信号或中断，以及产生保护动作行为偏差。

2 调查分析室内温度越限超标情况

经调查，南二无人变电站2016年全年巡视304次，室内温度越限27次，室温不合格率占比8.9%，对室内设备运行产生很大的安全隐患。其中，越限温度参考值如表1所示。

表1 越限温度参考值

3 无人值班变电站室内温度超标的主要原因

无人值班变电站室内温度超标的主要原因汇总如下：

（1）监控运行中心没有实现远程室温监视功能；

（2）无人变电站空调损坏或制冷不足；

（3）无人变电站空调投入不及时或调整不当；

（4）无人变电站电暖器损坏、故障；

（5）无人变电站未安装保温门帘；

（6）无人变电站电暖气组数调整不当；

（7）无人变电站室外温度突变。

从以上原因分析可以看出，影响无人值守变电站温度长时间超标的主要原因包括：（1）电暖气组数调整不当；（2）无人值班变电站室内温度没有远程监视。其他原因都可以在平时定期检查中予以处理。

4 电暖气组数调整不当解决措施

查阅大量关于供、采暖的资料，采用“热指标估算”的简便方法计算热负荷瓦数，如表2所示。

根据计算，在欲投总功率不变的情况下，将主控室由原来10台可调2 000 W电暖器调整为9台，通信机房由原来2台可调2 000 W电暖器调整为1台，高压室4台可调2 000 W电暖器调整为6台，并随气温和室内温度变化进行档位和投入台数的调整。

表2 根据热负荷率计算电暖气投运表

经9～11月的调整与使用，主控室电暧器投入总瓦数10 800 W，同期对比下降2 000 W；通信机房投入总瓦数800 W，同期对比下降400 W；高压室投入总瓦数8 800 W，同期对比上升800 W。与2016年同期对比，投入总瓦数下降1 600 W，室内温度控制在规定范围内。

通过确定供暖功率范围，合理调配电暖器电暖气组数，为变电站带来了经济效益。具体地，2017年10月至11月，节约用电量3 235.4 kWh，起到了节能效果。所用电量同期对比结果如表3所示。

表3 所用电量同期对比 /kWh

5 实现无人值班变电站室内温度远程监视的可行性

无人被控站室温超标现象的调查分析报告，引起了工区领导的重视。共同研究认为，可以通过室内温度远程监视提前预警，在室温未达限值前检查处理，保证变电站室温在规定值内，从而避免无人变电站出现长时间室温超标现象。需要说明的是，温度限值根据运行规程设定，预警值与温度限值之间留有5 ℃的预警空间。

6 室内温度远程监视制定对策及实施

在南二无人变电站主控室、高压室和通信机房装设置温度监视器，并人工辅助现场调控，南二无人变电站与会战运行监控中心双方调试验证。

6.1 绘制框架及原理图

针对所要实现的目标，绘制监控器工作框架和原理图。原理图各接线端子标示清楚，设计结构合理，能够正确完成温度监视和信号发出。

6.2 安装温度测量装置

将XMTF7002T-01型温度测控仪分别安装在南二无人变电站主控室、高压室和通信机房内，工作电源取交流220 V电源；温感探头装在主控室、高压室和通信机房，用来采集室温；将报警上、下限信号引至综合数据采集屏内备用。通过现场接线检查及试验，装置接线正确，接触良好，测试温度显示正确，上下限值正确输出。

6.3 温度信号采集上传

将测温装置动作数据量接入综合数据采集装置备用开入点，在当地后台和会战监控运行中心画面中加入主控室、高压室和通信机房的“温度过高、过低”监视信号，并启动音响告警，实现远程监视功能。结果显示，装置接线正确，后台机正确接收并发出告警，现场核对，温度动作信号可靠上传至会战监控运行中心。

7 实现室内温度远程监视后的效果验证

经过2017年5月到6月份调节，装置误差降至±2 ℃，满足报警裕度5 ℃的要求。经2017年7月至11月的验证，室温监视装置告警11次，均在室温未越限前将温度超标的隐患解决，没有出现室温越限现象。

无人值班变电站实现远程监视后，室温得到了时时监视，降低了室温不合格率，避免了温度超标现象的发生，间接提高了设备健康水平，延长了设备使用寿命，确保了变电设备可靠运行，为油田稳产做好了后勤保障工作。

8 对无人值班变电站安全运行的建议

无人变电站室温远程监视新方法在功能上还有很大的扩展空间，如：

（1）选用可同时监视温度和湿度的监控仪，可实现温度和湿度的同时监控。

（2）选用可时时监视、控制变电辅助设施的智能控制仪，能实现变电辅助设施的智能化等。

以上建议的实施，将大大提升新模式下变电运行工作管理水平，有效降低由于变电辅助设施引发事故的概率。

参考文献：

[1] 闫宝庚.大庆油田电力网继电保护及安全自动装置运行与管理规程[S].大庆：大庆油田电力集团，2010.

[2] 闫宝庚.110千伏变电站运行规程[S].大庆：大庆油田电力集团，2011.