智能变电站变电运维安全与设备维护探究

曹正日 李东来

引言

在社会经济高速发展的同时，对于电力资源的需求也在不断增多。然而火力发电需要消耗大量的资源能源，且会造成环境污染与破坏。因此就要加快智能变电站的发展步伐，并且做好运维与维护工作，以节约更多的资源能源，促使电力行业获得长远持续发展。在智能变电站的研究中，主要是借助各种先进设备与技术，进行变电站设备运行信息的收集、测量、控制、检测等操作，对于运维安全与维护管理方面的研究较少，尚处于发展阶段，需要加大研究力度，以提高变电运维工作质量与水平，降低设备的故障发生率。

一、研究背景与意义

随着各个行业与领域的高速发展，对于电力资源的需求量在不断增加。而电力资源的生产方式，主要以火力发电为主，会消耗大量的煤炭资源，且对生态环境造成了污染与破坏。在此背景下，我国提出了可持续发展战略，要求各个行业与领域，都坚持走可持续发展道路，降低资源能源的消耗量，有效保护生态环境，实现人与自然的和谐相处。电力行业也不例外，必须改革创新，迈向可持续发展道路。电力企业要加快智能电网的构建，在满足人们的用电需求时，降低资源能源的消耗，实现社会、经济与生态效益的统一。因此需要紧跟时代发展，将各种现代化信息技术合理应用到电力系统的运行中，通过智能变电站的构建，以满足各种实际需求。此外，在智能变电站运行中，还要做好变电运维与设备维护工作，才能保障变电站设备的安全可靠运行，提高设备维护效率与水平，降低故障的发生率。

对智能变电站变电运维安全与设备维护的研究具有以下意义与价值：第一，可以优化变电站的运维与维护工作，从而保障设备的安全可靠运行，以及降低各项人力、物力、财力的投入，减轻工作人员的工作压力，保障工作人员的生命财产安全[1]。第二，可以进行变电站运维与维护工作的细化，实现两者的相互协调与整合，从而节省更多的时间、资源，降低故障的发生率。第三，通过巡视管理与检查维护工作的开展，还可以不断完善智能变电站的评估体系，解放传统的劳动生产力，保障各项工作的实效性，让变电运维与设备维护工作，更具针对性、合理性、高效性，加快我国电力系统的发展步伐。第四，通过各种现代化运维管理、设备维护方法的运用，还可以提高运维管理、设备维护的时效性、便捷性、灵活性。电力工作人员可以借助手持机、计算机等媒介，全天候、全面进行监管，提高了工作质量与效率，避免出现任何遗漏，保障了工作的完整性。此外，还可以将整个运维管理、设备维护资料信息存储到相应的平台上，为后续相关工作提供有力的参考依据，缩短故障处理的时间，防止造成大量的人员财产损失。

二、智能变电站的基本内容

电力系统智能变电站的实现与构建，是电力行业良性持续发展的关键，是满足人们用电需求的关键。因此在社会经济高速发展背景下，就需要紧跟时代发展，积极将各种现代化信息技术应用到电力系统中，从而构建信息化、智能化、自动化的电网系统。同时，还要做好智能变电设备的巡视维护工作，以加快智能电网的发展步伐，创造更多的价值与效益。智能变电站，是指基于数字化变电站之上，采用了各种现代化信息技术，比如无线通信技术、传感设备、互联网信息技术、物联网技术、人工智能技术等，然后通过数字化、信息化应用平台的建立，实现变电设备运行状态数据信息的采集、传输、处理、分析、存储、应用，实现了变电站运行的智能化、自动化、互动化[2]，且具有信息采集、设备监控、安全保护、自动控制、智能化调整、在线分析等功能，推动了绿色、安全、智能电网的构建。

现阶段，电力系统中的智能变电站，主要分为过程层、间隔层、站控层三个部分，每一个部分由不同的设备组成，且功能不同。过程层，主要由断路器、变压器、电流互感器、电压互感器、隔离开关等组成，其功能为变电设备运行状态数据信息的收集与传输。间隔层，主要由微计算机保护装置、故障记录装置等组成，对变电设备运行状态进行监控与测量，具有自我控制与保护功能。站控层，由监控系统、通信系统等组成，实现变电设备运行状态信息的获取、同步、传输、处理等。

三、智能变电站变电运维安全与设备维护方式

（一）巡视管理

智能变电站能够实现变电站运行的实时监控、动态跟踪，保障变电站运行安全，并且能够高效完成设备的维护工作，降低故障发生率。在实际工作中，需要通过巡视管理，保障变电运维安全，并顺利展开设备维护工作。其具体工作方式为：第一，一般情况下，需要进行智能变电站设备的巡视检查工作，主要为例行巡视、全面巡视、专业巡视、熄灯巡视、特殊巡视。例行巡视，是指常规性的智能变电站设备检查巡视，主要巡视内容为设备是否存在异常响声、是否出现渗漏、是否发出报警信号、运行环境是否良好等，需要借助监控设备进行检查巡视[3]。全面巡视，是指基于常规性检查巡视的基础上，进行更加全面、详细的巡查，包括变电设备是否出现破损、接地线是否完好、是否存在脏污现象等。专业巡视，是指对变电设备进行集中检查与维护，并且对其状态进行评价。熄灯巡视，是指在晚上熄灯后，着重检查是否出现电晕、放电、接头过热等现象。特殊巡视，是指对变电设备的运行环境与模式进行检查。第二，进行电子式互感器的检查维护。电子式互感器是智能变电站的重要组成部分，将直接影响着变电设备的运行安全。因此，要做好电子式互感器的巡视管理与检查维护，防止其对正常设备的运行造成影响。在实际工作中，首先需要进行设备标识、压力指示的检查；其次是进行设备的牢固性、完整性、变形性检查；然后检查设备零部件是否出现破损与裂纹，是否出现放电闪络现象；最后进行接地、防水、防雷电等检查。在检查巡视过程中，还要做好日常的维护工作，如零部件更换、水分与杂质的清理等，一旦发现任何故障，需要立即维修处理。第三，智能终端的巡视检查。智能终端设备，是智能变电站的关键与核心，是变电设备运行状态信息传输、接收、指令下达的核心设备，具有变电设备实时控制与监控的功能。在巡视检查中，需要对设备外观进行检查，包括是否出现异常发热、电源及指示灯是否正常、是否发出报警信号；接下来进行智能终端前面板检查，主要检查断路器、隔离开关位置指示灯是否正常；然后进行装置硬件设备的检查，需要使用专业仪器设备进行检查；最后进行信号接收、显示的检查。第四，进行合并单元的巡视检查。智能变电站的合并单元，主要为多个互感器输出信号的收集，以及电力系统电流与电压值的获取等。其巡视检查的内容为：先检查外观是否正常，是否出现异常发热现象，各种指示灯是否正常；当合并单元正常运行时，需要对其硬件压板进行检修，并且做好数据信息的记录工作；然后进行接地性能、绝缘性能、防雷电措施等检查，并做好相应的标记。在合并单元巡视检查中，如果一次设备在运行时，就不得退出合并单元，否则将会影响数据的精准度。第五，进行继电保护及安全自动装置的巡视检查。智能变电站具有变电安全保护的功能，因此还要展开继电保护及安全自动装置的巡视检查。其具体检查内容为：装置外壳的检查，并做好外壳的清洁工作；指示灯显示检查，以及是否出现异常响声与气味；运行参数的检查；报警信号的检查，如果发出报警信号，就要立即向上级部门汇报，展开维修处理工作；使用红外热成像仪进行温度检查，且严格遵循相应的标准规范。第六，监控系统的巡视检查。智能变电站的监控系统，具有变电设备运行状态的监控、管理、调度、控制作用，是智能变电站的重要组成设备。为了保障变电运维安全，需要高度重视监控系统的巡视检查工作。其主要内容为：监控主机的巡视检查，主要为相关信息是否一致，通信网络是否正常，遥测遥信信息是否精准；主机工作状态是否正常等等。如果出现黑屏、死机、过热、信号中断现象，就要立即通知上级部门，展开维修处理工作。接下来进行网络交换机的巡视检查，主要内容为各种指示灯显示是否正常，是否发出警报声，各种光纤标识是否完整，接线是否正确，通信网络状态是否良好，交换机散热情况是否正常等。第七，在线监测装置的巡视检查。其主要内容为：装置外观锈蚀、密封、连接情况的检查；管路接口的渗漏现象检查；通信信号的检查；主机运行情况的检查。

（二）维护管理

智能变电站的维护管理，主要是指变电站设备维护过程中的管理，是保障变电运行安全的关键，更是提高设备维护效率的关键。其具体工作方式为：第一，对于智能变电站的所有设备，进行定期维护。包括通风与消防等附属设备，根据实际运行情况，制定相应的维护计划与方案[4]。第二，智能变电站的变电设备维护工作，必须由专业电力工作人员完成，且严格遵循相应的标准规范，使用专业仪器设备与方法技术，进行定期维护、故障维护、预防维护，以保障变电设备的安全平稳运行。第三，电力企业需要成立专门的维护小组，展开智能变电站的维护工作。同时，还需要做好维护资料信息的详细记录，以及维护卡的编写，最后将所有的资料信息录入信息化平台中，为后续工作提供相应的参考依据。第四，维护人员应当根据变电设备的运行情况，以及季节性特点，做好防污、防水、防潮、防冻、防晒、防雷电等工作。第五，需要做好变电站设备室的通风设备维护工作，保障通风设备的良好运行。第六，定期进行变电站排水、供水、通风系统的检查，并且连同维修人员，一旦出现故障，就要立即展开维修处理，保障设备的安全运行。第七，进行蓄电池的定期检查与维护，做好清洁更换工作。第八，所有运维人员必须使用正确的方法，严格遵循相应的标准规范，定期展开检查维护工作。此外，还要定期组织演练工作，积累丰富的工作经验。

（三）操作管理

在电网系统的运行中，离不开变电站设备的辅助。尤其是智能变电站的出现与应用，可以将整个电力系统有效连接起来，以满足社会各个行业与领域的用电需求，保障电网的运行安全。因此就要高度重视操作管理，以保障智能变电站的运行安全。操作管理，是指智能变电站变电设备在操作过程中，严格遵循相应的标准规范，对操作行为进行监管，进而保障变电设备的安全正常运行。其具体工作方式为：第一，将智能变电站变电设备的操作对象分为两个部分，然后依次展开操作与管理。一次部分，包括110kV GIS设备、主变压器中性点隔离开关、主变低压侧断路器、10kV分段断路器等。二次部分，主要为110kV备自投装置、主变压器保护等功能软压板等[5]。需要遵循科学合理、严谨细致的原则，进行操作与管理。第二，在变电设备操作过程中，需要运维人员做到以下几点：（1）在正常操作时，必须严格遵循相应的标准规范，优先使用顺控操作；（2）确认顺控方式后，需要做好前期调研与汇报工作，待审核批准后，才能展开操作管理；（3）在事故处理时，禁止采用顺控方式；（4）在监控后台调用顺序控制操作票时，需要做好设备名称、编号、参数等核对工作，然后严格遵循相应的标准规范、制定体系，规范、合理展开相关工作；（5）在顺控指令执行过程中，所有人员禁止进入现场区域；（6）在顺控操作之前，还要由操作人员做好设备运行方式、操作任务等检查，待满足相关要求后，才能展开实际操作；（7）在操作结束后，应当检查顺控操作票是否执行完毕，检查设备运行的方式，以及各种信号是否发生变化等，待没有任何异常后，才能投入正常运行中。第三，在操作过程中如果出现任何异常，就需要立即汇报上级部门，并且赶到现场及时检查，并分析存在异常的原因，最后通知维修人员进行处理分析。当故障消除后，才能继续操作工作，保障设备正常运行。

（四）故障处理

智能变电站在运行过程中，也会出现各种异常与故障。为了保障变电运维的安全，就需要展开设备维护与故障处理工作，以充分发挥智能变电站的作用与优势。其具体工作方式为：第一，当电子互感器或合并单元出现故障后，需要将保护装置的出口软压板退出，然后展开故障分析与检修处理。比如合并单元、采集单元、智能终端出现故障后，就需要将相关设备的运行状态转变为检修状态，然后立即退出。接下来根据故障信息分析原因，然后通知维修人员，展开处理工作。第二，如果公共交换机出现故障，就应当停止保护装置的使用。主要是因为公共交换机一旦出现故障，就会影响保护的正确动作，导致作用失效。第三，当在线监测系统发出警告后，运维人员应当立即通知维修人员，赶到现场进行详细的检查分析，然后根据实际情况，展开维修处理工作。第四，在智能变电站的变电运维与设备维护工作中，还要积极借助信息技术，比如移动终端PDA系统等，从而保障工作的实效性。

四、结语

综上所述，智能变电站的使用，加快了电力行业的改革步伐，节约了更多的资源成本，有利于电力行业可持续发展。然而在实际使用中，还需要做好运维管理与设备维护工作，才能充分发挥智能变电站的价值与优势。在今后的实际工作中，需要通过完善巡视管理、维护管理、操作管理、故障处理四个方面的工作，保障变电设备的安全平稳运行，降低设备的故障发生率。