变电运维技术中的智能化技术分析

杨文睿

国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司 江苏 苏州 215000

引言

基于智能化技术的变电运维技术应用具有极佳的发展前景，它的技术应用范围会越来越广。而在技术层面上实现自动化、智能化技术优化，其关键还在于基于信息网络为智能化技术应用提供有效保障，确保有效提高操作人员的技术操作水平与整体技术运用素养，争取采用更加科学、人性化的方法对变电运维技术及其系统进行有效改造，提高我国电网整体运维水平与运维效率。

1 变电站的电力设备

1.1 变压器

变压器的工作原理是通过电磁感应实现电流交换，变压器是变电站中的主要电力设备，其具有隔离、稳压、电压交换、电流交换以及阻抗的交换等作用，根据其工作方式的差异，变压器可以分为很多种，不同类型的变压器其工作原理是相同的。变压器在变电站中的主要作用是实现电压交换，可以实现将一个电压等级转换为同频率的另一电压等级。其中变压器按照升压和降压作用分为升压变压器和降压变压器，按照其用途分电力变压器、配电变压器、干式变压器、组合式变压器、全密封变压器、油浸式变压器、整流变压器和单相变压器等。

1.2 高压开关设备

高压开关设备包括隔离开关、高压断路器、负荷开关、熔断器等主要部分。断路器主要用于对负荷电流进行接通或断开，当设备严重过负荷或出现故障的时，断路器会迅速、自动切断电流。隔离开关的主要作用是改变运行方式、断开小电流电路、隔离电流，是高压开关设备中必备的电气元件，其主要用途是隔离高压电源，形成明显的间隔确保其他设备的安全检修。隔离开关不具备灭弧装置，因此无法实现对负荷电流的切断与连接，只能切断或接通较小电流[1]。

2 变电运维技术中的智能化技术特点

2.1 维护变电站运行稳定性

将智能化技术应用到变电站中，能够提升数字化控制效果。变电站运行期间，通过对调度指令进行分析，能够实现多项操作，维护操作过程的稳定性。将智能化技术应用到变电站系统中，能够转变传统设备管理方式，加大技术创新力度。引入智能化设备，能够促进电力系统管理自动化，确保检测设备的科学性与合理性，正常开展各项设备管理工作，以此加强电力系统稳定性。

2.2 变电设备自动化管理

在电力系统运行期间，为了提升变电设备管理的自动化水平，必须注重变电站管理和设备管理。对于设备管理来说，主要是对电气设备予以管理，基于运行信息管理模式实现。变电站信息能够通过信息平台高度融合，通过智能技术建立数字变电站，保证电力系统在有限时间内获得技术支持，维护系统运行的稳定与安全。注重优化变电站运行状态，有助于加强电力系统运行质量。

3 加强变电运维的必要性

企业开展变电运维工作，主要目的是对电网的运行设备进行检修和维护，在运维期间获取变电设备运行状态并记录检修数据，从而确保电力企业的电网运行稳定且可靠，帮助电力企业提升电网运行效率并获取更高的经济效益。具体来说，电力企业可以根据当前电网运行需求设置对应的变电站，而变电站内部则会组建对应的变电运维队伍，主要负责电力设备的巡检工作，队伍中的员工直接听取变电站的指挥和调度，对变电站中各个电网运行设备进行维护和检查，并且完成倒闸工作，对已经出现的电网事故进行处理。而巡检队伍的主要工作是对变电站内的各类设备进行巡检，一旦发现设备出现安全隐患，需要及时上报处理，并对电网运行中出现的异常情况进行总结归纳。变电站的工作人员共同参与变电运维环节的安全隐患分析，了解哪些隐患因素会对电力系统的安全运行产生影响。变电站的工作人员只有具备足够的风险防范意识，其才能够更加快速地察觉变电运维故障问题，从而规避变电运维安全隐患对电力企业造成的损失。

4 我国变电站变电运维技术的智能化技术应用实践

4.1 智能互感器保护反应的分析

具体来讲就是要在智能互感器的中间单元中设置自动化合并环节，结合大量中间环节建立一般智能互感器，分析数据传送时间中的数据增加内容，同时对智能变电系统终端的保护处理内容进行分析，相应延长数据处理内容。相比于传统变电站，它需要结合智能互感器的智能终端、光纤数据传输合并单元进行分析，并合理处理该合并单元延时性特征，确保其延时延长时间大约控制在6.5~7.5ms左右。

4.2 智能化继电保护校验技术的分析

要对智能化继电保护校验技术进行分析，通过光纤首先完善信息输送过程，然后基于一般光纤通信对其变电运维一次设备内容进行分析，并采集数据资料进行就地数据转化，为未来的数字化传输方式提供优良技术条件。再一方面，需要对保护装置数据接收内容进行分析，利用网络信息接收继电保护功能对网络信息内容进行传输，确保数字保护背景下测试方法应用到位，追求实现规范制度严格化操作。在关键技术设备应用方面主要采用到了保护测试仪，该保护测试仪可能实现单对单、单对多两种模式，同时采用两条光纤网线，对保护测试仪器进行长距离连线，快速完成各项测试工作。

4.3 智能化二次系统技术加入的分析

为了追求智能化变电运维二次系统构建，凸显其技术优势、保证技术应用时间点有序推进、稳定操作、控制效率提升，还需要考虑加入二次系统，对数据采集与材料效率提高做好预先准备。该二次系统是具有低段控制功能特性的，它能够有效提升变电站的整体智能化运维水平。在运用主动引导智能设备研制技术过程中，主要是对智能化变电运维技术进行丰富，它其中就主要运用到了10kV小车式常规开关柜技术、SF6气体母线绝缘体技术等等，这些技术都能够与智能化二次系统技术终端联系起来，保证做到智能单元合并一体化操作，确保数字化技术也能融入其中，集中实现变电运维技术操作优化，为系统管理与运营建立侧重点。

5 变电运行维护技术的发展趋势

5.1 变电设备运行状态检测技术

（1） 在线检测。最常见的状态检测模式就是在线检测，借助对应的信息收集系统，在线收集设备运行状态数据，然后进行分析管理，通过使用分布式控制系统与数值化调节器，对在线信息进行监测，以此来判断设备是否存在异常。

（2） 离线监测。离线监测一般是通过红外测温仪、声波检漏仪以及振动检测仪等设备进行的。其在一定时期内对变电一次设备进行检测，检查内部元件是否能够维持正常运行。

（3） 解体检测。这种检测模式适用于检修停运的变电设备，结合设备自身信息、操作规范以及维护工艺等，检测内部元件有没有存在损坏。在进行变电设备的状态检修时，技术人员应该以设备的特点和种类为基础，选择恰当的方法，保证设备状态检测的高效性。

5.2 设备运维技术

在变电站设备运维中，主要包括一次、二次设备运维，具体要点如下：①一次设备运维：以变电站实际情况为基础，加强与厂家的交流，设计完善的、具有可操作性的运维方案，这对于发挥变电站智能化优势。一次设备运维的重点应放在电子互感器、智能开关等设备上，同时需定期检测持续供电设备、实时监控高压电磁场，第一时间发现设备异常情况，确保设备正常运行。②二次设备运维：变电站二次设备运维，主要是保护自动装置系统、维护合并单元，其中，在合并单元运行维护时，需落实报警系统实时监测，及时发现、判断异常信号类型，做好针对性的处理。此外，由于此类运维工作专业性要求较高，必须组织相关工作人员进行技术培训，保证运维工作的规范、有序落实，起到应有的设备维护效果。

5.3 物联网技术

物联网技术包括激光扫描仪、地理定位系统、红外感应器等感性设备，经过这些设备将互联网与变电设备相互连接，通过互联网对信息进行传递和计算，并进行处理与分析，实现变电运行维护中的智能化定位、识别、管理、监测技术，其主要由感知层、网络层和应用层组成。感知层能够对输变电的输电、变电、配电以及用电等环节进行监测，其中主要对输电和变电进行监测。通过摄像、设备传感等设备的运用实现对输变电设备运行状态的感知和环境监测，形成信息数据，利用网络通信、RFID 等技术进行信息数据传递。网络层能够解决信息数据长距离传输的问题，将获取的信息数据转化为数据传输协议，通过广域网和局域网实现传输。智能网主要涉及网络技术和通信技术。应用层主要是对信息数据信息进行整合和处理，实现人机交互，应用层的第一层主要针对业务个性化需求进行信息数据的处理，第二层是设备终端层，构建应用平台，实现人工对输变电设备的控制[2]。

6 变电运行维护工作水平的提高措施

6.1 对变电系统功能进行完善

在当前的阶段，我国电力企业对于变电系统的监控还没有达到十分完善的模式，导致对于变电运行维护的工作难度提高。在现实的工作中，电力企业需要不断完善变电系统的监控功能，确保电力系统能够平稳的运行，不断完善继电保护系统，使其具有可靠性。另外，企业管理人员需要就变电运行维护工作制定一套维护制度，督促运维人员积极进行变电运行维护工作，改善其工作态度，促进维护人员工作水平的提高，有效减少变电系统中故障发生的概率。

6.2 严格执行标准化工作

鉴于上述故障情况，为强化变电站设备的安全运行，需要制定工作的标准化制度，确保各项工作均严格按照工作标准完成。第一，作为设备的操作工人，需要持证上岗，具备设备操作资格，且严格按照变电站所制定的设备操作规范控制自身操作行为。第二，设备检查人员需要先明确自身的工作任务和工作内容，将设备检查结果记录到特定的检查笔记中，形成完整的检查报告。第三，设定监督人任务，以监督人的方式监督和替换正在操作设备的工作人员，强化对工作人员的约束作用，降低事故发生的概率。第四，注重预防措施的制定，根据以往设备出现故障的实际情况，分析导致事故发生的原因，构建事故应急预案，一旦设备发生故障，立即执行应急预案，及时对设备进行维护和检查，降低设备故障所造成的风险和损失[3]。

6.3 强化设备管理

强化设备管理也是有待实施的一项。为防止变电站中电力设备导致的故障频繁出现，用电单位需在前期设备的选型中就做出严密考量，侧重点应投放在设备功能是否全面、质量是否优质而不是仅根据价格因素来选择。辩证客观地来看，倘若后期设备出现问题，那么对于整个系统的影响都将会十分巨大，不仅体现在物力方面，人力也是如此。此外要加强变电设备的施工监管，防止因施工质量未能全面落实造成后期设备运行的安全隐患。

6.4 增强风险管理意识

变电站的设备运行过程中出现风险是不可避免的，为降低设备故障所造成的损失，电力公司需要注重对各个层次工作人员风险管理意识的培养。具体来讲，先完成风险管理知识宣传，以宣传栏和宣传海报的方式提醒变电站工作人员，明确设备故障的关键环节，并促使其了解设备故障所产生的危害。然后，利用规章制度方式对管理人员进行约束，促使其定期查看设备运行状况，督促设备维修和检查工作。最后，通过模拟演练，如紧急情况下的模拟演习，提高相关人员的风险意识，并实现电力系统的正常运行。

6.5 密切监测智能变电站运行

在智能变电站运行期间，必须密切监测智能变电站，合理选择监测技术。应用监测技术时，需要将检测传感器安装在变电设备上，通过互联网技术实时监控变电设备运行状态，对故障位置进行准确化判断，采取有效措施予以处理，以此加强变电站运维质量，全面发挥变电设备的功能和作用。

7 结束语

智能化变电站应用特殊材料，环保性与节能性显著。通过应用智能变电站，能够全面监控变电站运行状态，在遭遇自然灾害事件时，能够高效抵制灾害影响，全面加强变电站自主管理能力，降低安全事故率。然而，智能变电站基本构成比较复杂，科技水平高，所以运维人员必须提升自身专业素养，在维护期间不断提升智能变电站运行稳定性与可靠性，加大运行维护力度，同时做好优化改进工作。