电网变电运维检修技术研究

李聪

（广东电网有限责任公司惠州供电局，广东 惠州 516001）

电网变电站是电力系统的核心组成部分，其运行状态直接影响电力供应的可靠性。电网变电运维检修是电力系统中非常重要的环节，它直接关系到电网的稳定运行和供电质量。随着电力需求的增加和电网规模的扩大，电网变电站的数量和规模也在不断增加，对运维检修提出更高要求。传统的运维检修方法存在效率低下、准确性不高以及资源浪费等问题，因此，要开展电网变电运维检修技术研究，以提升运维检修的效率、准确性和智能化水平。

1 开展电网变电运维检修的价值

（1）提高电网稳定性和可靠性。电网变电站是电力系统的重要组成部分，它们负责输送和分配电能。通过定期的运维检修，及时发现和解决潜在的风险和隐患，保障设备的正常安全稳定运行，以此提高电网的稳定性和可靠性。（2）减少故障和停电时间。运维检修技术应用能提前发现设备的异常或故障迹象，进行及时检修和维护，避免设备因故障导致的停电和电网事故发生。（3）降低运维成本和资源浪费。传统的定期检修方法往往会导致不必要的维护工作和资源浪费。而通过设备状态监测和故障诊断技术，可以实现对设备的精细化监测和定期维护，减少无效维护和停电时间，提高维护效率和降低成本。（4）运维检修技术应用可以自动化和智能化运维过程，减少人工操作和人为错误的发生，提高工作效率和准确性。通过数据采集、分析和预测，优化维护计划和资源调度，使运维工作更加高效和精确。

2 影响电网变电运维检修的因素

2.1 设备因素

（1）电网变电设备经过长时间的运行，会出现磨损和老化现象。这些因素可能导致设备性能下降、故障概率增加，需要进行定期检修和维护，以确保其正常运行。（2）设备的质量和可靠性直接影响运维检修的需求和效果。高质量的设备通常具有更长的使用寿命和更低的故障率，降低运维检修的频率和工作量。（3）现代电网变电设备往往具有复杂的结构和功能。这对运维检修人员的技术要求较高，需要具备专业的知识和技能才能进行有效的故障诊断、排除和维护。（4）设备可用性和可维护性。设备的可用性指设备在一定时间内能够正常运行的概率。设备的可维护性指设备进行维护和检修的方便程度。高可用性和可维护性的设备能减少维护检修的时间和难度，提高运维检修的效率。（5）设备监测和诊断系统的完善程度对运维检修工作的开展至关重要。通过实时监测设备的状态和性能指标，可以提前发现潜在的风险和隐患并采取相应的维护检修措施，减少故障发生。

2.2 环境因素

（1）环境的温度和湿度对电网变电设备的运行和性能产生影响。过高或过低的温度以及过高的湿度可能导致设备故障、绝缘性能下降等问题，增加运维检修需求。（2）气候条件，如风、雨、雷电等都可能对电网变电设备带来影响。例如，强风导致设备振动和杆塔倾斜，雷电引发设备击穿，这些都需要及时检修和维护。（3）环境污染，包括大气污染、灰尘、化学物质等，会对设备的表面、绝缘和导电部件产生腐蚀和污染。这些因素降低设备的绝缘性能和导电能力，需要进行清洁和维护。（4）地质条件，如地震、地质变形等也会对电网变电设备带来影响。地震可能导致设备倾斜、断裂或杆塔倒塌，地质变形可能导致导线拉力异常，这些情况需要进行紧急抢修和修复。（5）操作环境。操作环境指运维检修人员工作的实际场所，如高处、狭小空间、高温环境等。这些因素可能增加工作的难度和风险，需要采取相应的安全措施和工作条件改善措施。

2.3 人为因素

（1）操作。一是操作规范和标准。运维检修人员必须遵守操作规范和标准，确保按照正确的操作步骤进行工作。不遵守规范和标准可能导致错误操作、设备故障或人身伤害。二是技能和培训水平。运维检修人员需要具备相应的技术技能水平，掌握正确的操作方法和技术。缺乏必要的技能和培训可能导致错误操作和不当处理，增加设备故障和产生安全风险。三是集中与分散操作。在电网变电运维检修过程中，可能需要多人协同操作或者独立操作，良好的协同配合和沟通是确保操作顺利进行的关键。四是安全意识和措施。运维检修人员必须具备良好的安全意识，采取相应的安全措施，包括穿戴个人防护装备、正确使用安全工器具和设备、遵守安全操作规程等。而忽视安全意识和措施可能导致工作事故和人身伤害。五是准确记录操作过程和结果，及时报告异常情况和设备问题。良好的记录和报告能提供重要的参考信息，支持故障诊断和后续维护工作。具体见表1。

表1 某电网变电运维检修操作表

（2）巡视。第一，巡视周期和计划。巡视应根据设备健康度和重要度评价结果，按照设备风险矩阵确定设备的管控级别，从而按照运维策略要求制定巡视计划，并确保按时进行。定期巡视能及时发现设备的异常情况和潜在问题，有助于预防故障发生。第二，巡视范围和内容。巡视应包括设备的各个部件和关键部位，以确保全面的检查和监测。巡视内容包括外观检查、红外测温、表计巡视、设备状态评估、连接和接地状态检查等。第三，巡视记录和报告。运维检修人员应记录巡视过程中发现的问题和异常情况并及时报告。这些记录和报告提供重要的参考信息，有助于后续的故障诊断和维修计划制定。第四，巡视技能和经验。运维检修人员需要具备良好的巡视技能和经验，能准确判断设备的运行工况和潜在问题。他们应了解常见的设备故障类型和特征并能够识别异常情况。第五，巡视安全和措施。巡视过程中，运维检修人员应注意安全事项，遵守相关的安全规定和操作程序。

3 电网变电运维检修技术分析

3.1 监测技术

首先，电气参数检测。监测技术可以对电气设备的电流、电压、功率因数等参数进行测量和检测。通过比对设备的实际参数与额定参数，可以判断设备的运行工况是否正常。如果参数偏离额定范围，可能意味着设备存在故障或异常情况，需要进一步检修和维护。其次，监测技术能进行绝缘电阻测量，用于评估设备的绝缘状态。绝缘电阻测量可以发现设备绝缘的老化、破损或潮湿等问题，及时采取绝缘处理措施，避免因绝缘失效而引发故障和事故。再次，监测技术能对电网变电设备的接地系统进行检测。接地系统的良好运行对于设备的安全运行至关重要。通过监测技术检测接地电阻和接地电位，判断接地系统的质量和可靠性，发现接地系统存在的问题，及时修复和加固。最后，监测技术可以将检测到的数据进行分析和记录，生成详细的检测报告。这些报告能为设备的故障诊断、维修和管理决策提供有价值的依据。

3.2 测温技术

第一，接触式测温。接触式测温技术通过将温度探头直接接触到设备表面，测量设备的表面温度。常见的接触式温度探头有热电偶和温度传感器等。这种测温技术适用于表面温度较高、较精确的测量，例如，高压设备的接线端子或导体连接点等。第二，非接触式测温。非接触式测温技术利用红外线辐射原理，通过红外热像仪或红外测温枪等设备，对设备的表面温度进行测量。这种技术无须接触设备表面，具有快速、安全和非侵入性的特点，适用于大范围的温度检测。第三，红外热像仪。红外热像仪是一种高级的非接触式测温设备，它能将设备表面的红外辐射能量转化为热像图像。热像图像能够显示设备表面的温度分布情况，帮助检测设备的热点和异常温度区域。通过分析热像图像，可以及时发现设备的过热或异常情况，预防设备故障和事故的发生。第四，温度传感器网络。温度传感器网络是一种多个温度传感器组成的网络系统，用于实时监测设备的温度。这些传感器可以分布在设备的关键部位，通过连接到数据采集系统，实现对设备温度的远程监测和记录。温度传感器网络可以提供设备温度的连续监测，帮助预测设备的工作状态和热负荷，为维护和优化设备运行提供依据。

3.3 继电保护

首先，继电保护系统通过监测电网系统中的电流、电压、频率和相位等参数，及时检测到设备故障和短路等异常情况。通过对故障信息的分析和处理，能确定故障的类型、位置和严重程度，以便采取相应的保护措施。常见的故障检测技术包括过流保护、差动保护和接地保护等。其次，继电保护系统还能对检测到的故障进行诊断和分类。通过对故障信息进行特征提取和分析，确定故障的原因和性质，如短路、过载、接地故障等。故障的分类有助于制定相应的故障处理策略，减少对电网系统的影响。再次，继电保护系统能根据检测到的故障信息，控制断路器或隔离开关等设备的动作，将故障区域与其他正常运行的部分隔离开来，以保护正常设备的安全稳定运行。最后，继电保护系统通常与监控中心或运维人员进行通信，以便实时监测设备状态和故障情况。通过数据传输和远程监控，运维人员能及时了解电网系统的运行状况并做出相应的决策和调整。

3.4 接地线路安装

第一，根据电网系统的需求和特点，选择适当的接地线路材料和规格。常见的接地线路材料包括铜导线、镀锌钢丝和铝合金导线等，确保接地线路的导电性能和安全性能。第二，根据电网系统的布局和要求，进行接地线路的敷设工作。将接地线路与设备的接地点和地下接地网连接，确保良好的接地效果。敷设过程中要注意线路的布线路径和距离，避免与其他设备或线缆产生干扰。第三，在接地线路安装过程中要进行线路的焊接工作，确保连接的可靠性和导电性能。焊接应采用合适的焊接方法和技术，确保焊点的牢固性和导电性。同时，要对焊接点进行质量检测和测试，以确保焊接质量符合要求。第四，在接地线路安装完成后要进行接地线路的测试和验证，确保接地效果符合要求。测试包括测量接地电阻和接地回路的电阻等参数，以评估接地系统的性能。通过测试结果，及时发现接地线路的问题并进行修复和调整。第五，定期进行维护和检修工作，确保接地线路的正常运行和导电性能。维护工作包括清理线路周围的杂物和积尘，检查线路的连接和焊点是否松动，以及定期测试接地电阻等。具体操作见图1。

图1 接地线路安装流程

3.5 智能运维技术

首先，通过在关键设备上安装传感器和监测装置，实时监测设备的运行状态和参数。这些数据通过网络传输到监控中心或云平台，进行远程的故障诊断和维修决策。其次，智能运维技术利用大数据分析和机器学习算法，对设备数据进行深入分析，识别潜在的故障模式和趋势。通过建立预测模型，提前发现设备可能出现的故障并采取相应的维修措施，避免设备故障造成的损失和停电。再次，基于设备状态数据和故障诊断结果，智能运维技术能够提供准确的维修建议和决策支持。运维人员能根据系统提供的优先级和建议，合理安排维修计划和资源分配，最大程度地提高维修效率和设备可用性。最后，智能运维技术还可以通过虚拟仿真技术提供设备操作培训和维修演练。运维人员可以在虚拟环境中模拟真实的工作场景，学习设备操作流程和应急处理技能。

4 结语

随着电力系统的不断发展和电力需求的增长，电网变电站作为电力传输和分配的重要节点，承担着关键的运维检修任务。电网变电运维检修技术研究对电力系统可靠运行和安全供电具有重要意义。本文分析电网变电运维检修技术，重点对监测技术、测温技术、继电保护、接地线路安装与智能运维技术进行思考，希望给电力系统可持续发展提供支持，保障电网变电运维检修工作的高效与精准。