调控简明视图在电力集控调度中心的运用

魏志鹏 耿涛 李文治 郭燕 吕涛

摘  要：石油炼化采输企业的地面生产系统点多面广相距远，而与之配套的电力网络也存在点多面广的相同特点，为适应这一特点集中控调——运维班组模式成为电力保障系统发展的必然，由于电力系统的故障具有突发性、复杂性、系统性的特点，如何快速判别隔离发生故障点对于整个电力系统的安全运尤为重要，通过调控简明视图的运用提高了集控中心值班人员的故障分析处置能力，为电力系统安全可靠的运行作出基础性铺垫。

关键词：集控调度中心;调控简明视图;短路故障

中图分类号：TM73;TM62                                       文献标识码：A                                           DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.05.024

引言：随着石油炼化采输企业的快速发展，以及存在点多面广“高温高压、易燃易爆、有毒有害、连续生产”的特点，对高压供电系统的安全可靠性要求提升，伴随着电气技术飞速发展，变电站电气设备自动化程度、信息化水平和可靠性越来越高，使得电气设备故障率持续下降，集控调度管理模式成为企业电力保障系统发展的必然，在提质增效、人员大幅减少的趋势下集控调度中心应运而生。

一、集控调度中心的主要功能

集控调度中心主要通过变电（厂）站的综合自动化系统，经过通信网络接收所辖变电站上报的实时信息、事故、告警、视频等信息，能实现上传视频、数据等信息至上级调度部门，能实现对下级厂站变电站进行远程“五遥”的功能，同时具有记录、存储各类生产数据功能，能实现对下辖的变电（厂）站的运行监护调度管理功能。

在电力系统中变电（厂）站是主干枢纽，高压架空线路是枝叶，由于变电（厂）站数量少而集中便于监视管控，而单位下辖的三百余公里的架空线路如何管控，当发生各类故障事故时如何管控成为摆在我们面前的难题。

二、高压架空线路单相接地短路故障的危害分析

所谓短路故障，是指电流未流经负载而直接返回电源的故障状态，而单相接地短路故障最为常见其的主要危害有以下几点：

1.对电力系统内设备危害

通常35kV、10kV高压架空线路采用小电流接地系统，因多种原因造成任意一点发生单相接地故障时，会因谐振过电压易导致绝缘薄弱点被击穿发展成为两相接地短路故障，导致电力用户停止供电的现象发生，对要求连续供电的电力用户危害巨大。

2.对人身安全的危害

当发生单相短路接地故障后，进入故障接地点周围8米〖2〗范围内此范围的人员因跨步电压触电而造成严重人身伤害。

3.短路故障电流引起火灾事故

由于短路时高压弧光接地存在，在高温电弧作用下极易引起周围可燃物质着火引发各类火灾。据调研我国因接地短路故障引起火灾和电击死亡人数占统计意外死亡人数总量的10%左右。

三、架空线路调控简明视图的产生及运用

电力系统故障处置原则应是尽快发现及时消除减小损失集控调度中心，为了能实时应对各类架空线路故障，迫切需求一种方便快速高效实用的查询工具，以便于准确处理和控制架空线路故障，减少对电力重要用户受的影响，目前使用的线路图由于图形密集承载了许多与故障排查调控无关的信息，同时难于识别不能为调控工作提供协助使用起来特别困难。

我们根据长期的运行调控经验，将下辖的各个区块架空线路的主要节点、用户名称、线路开关位置等的重要关键信息标注汇聚于一体，将影响调控的次要因素进行忽略，形成了贴近各个区块架空线路实际状况的调控简明视图，通过该图的运用能够让调控值班人员快速识别掌握各个区块架空控线路状态，方便快速高效完成调控主要节点，将故障影响范围控制管控到最小成为可能，同时进一步提升了集控调度中心安全保供能力。

四、效果对比

案例一：2020年08月11日16时10分，集控调度中心调控人员接收到下辖柳溪变电站综自系统报10kV系统单相接地短路故障，A相相电压为零。调控人员基本确定为10kV柳观路架空线路发生单相接地短路故障，该线路全长26.2公里，全线共计杆塔199基，负荷为是采气作业区19个井场站。

集控调度中心调控人员根据调控简明视图确定10kV柳观路58-5号杆断路器为关键节点，指挥运维人员进行分段排查，下达断开柳观路58-5号杆断路器的指令，15时04分断开该线路断路器故障消除，继续对该线路断路器后端进行线路巡查排障，发现故障点在柳观路58-5-26#杆，由于树木被大风吹倒碰压A相线路，造成10kV柳观路A相接地短路，对现场林木清除后，18时03分，恢复正常供电。

效果对比：调控简明视图与原有线路图相比较节省故障排查时间3小时以上，避免了10kV系统内12个井场站停电，减少直接经济损失近万元，同时节省人工及车辆成本数千元，大幅提高抢维修效率。

案例二：2020年09月08日18时42分，集控调度中心调控人员接收到下辖江油变电站报10kV系统单相接地短路故障C相相电压为零，A、B、相相电压升高为线电压。调控人员通过使用零序电流法基本确定10kV甲矿线架空线路发生单相接地短路故障。

集控调度中心调控人员根据调控简明视图确定甲矿线42号杆断路器为关键节点，指挥运维人员进行分段排查断开该断路器的指令，19时14分断开该线路断路器后故障消除，继续对线路进行故障巡查，发现甲矿线55号杆的C相避雷器被击穿，于20时40分在对避雷器进行隔离处理后线路恢复正常运行。

效果对比：调控简明视图与原有线路图相比节省故障排查时间2.5小时，避免了10kV系统内四回馈出线路的用户停电，避免了电力用户所属各井站停电而造成的直接经济损失近万元。节省人工及车辆成本数千元，大幅提高抢维修效率。

五、结语

通过在集控调度中心运用调控简明视图变能较为快捷准确的划分出故障发生的区域为线路排查作出基础性铺垫，在长期运行实践中大幅提高故障，从而有效度降低因故障造成的直接和间接的经济损失，防止人员触电伤亡事故和火灾事故发生的概率，从而确保电力用户的供电质量和可靠性，但由于该简明视圖的绘制需要通过长期积累的基础资料，而且各个区块有各自特点需要经验丰富的运维人员进行综合判断，为此运用架空线路调控简明视图存在一定的局限性。

参考文献：

[1]唐涛，诸伟楠，杨仪松.发电厂与变电站自动化技术及其应用[M].北京：中国电力出版社，2005.

[2]刘亨铭，方旭初.国家电网公司电力安全工作规程[M].北京：中国电力出版2005.

（中国石油西南油气田公司川西北气矿  四川江油  621700）