电力系统变电运维安全管理与设备维护的探讨

国网天津市电力公司宁河供电分公司 闫志勇

电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施，承担着供应稳定电力的重要任务。在电力系统中，变电运维安全管理与设备维护，是确保电力系统正常运行和提高供电可靠性的关键环节。随着电力需求的不断增长和电力设备的老化，电力系统的安全管理和设备维护变得尤为重要。

通过对电力系统变电运维安全管理与设备维护的深入研究和实践，可提高电力系统的可靠性和稳定性，减少事故和故障的发生，并确保供电的安全性。电力系统的研究对于系统运维的相关工作具有重要的指导意义，可为相关领域的研究和实际应用提供有益参考。

1 电力系统变电运行安全管理与设备维护存在的问题

1.1 缺乏科学检修方式

在电力系统的变电运维过程中，缺乏科学的检修方式是普遍存在的问题。一些变电站在设备检修时缺乏规范和标准化操作流程，导致检修过程中存在不确定性和风险[1]。例如，直流系统接地故障作为当前电力系统变电系统运行的常见故障指引，造成直流接地故障的因素较多，一旦发生直流接地故障就会影响整体的变电运行。

1.2 未制定完善的设备维护方案

设备维护方案的缺乏也是导致变电运行安全管理与设备维护问题的原因之一。一些电力系统运营者没有制定详细的设备维护计划和周期，导致设备维护不及时或不充分[2]。缺乏科学的设备维护方案，增加了设备故障风险，降低设备的可靠性和运行效率。

1.3 缺乏监督与反馈机制

变电运维安全管理中，缺乏有效的监督与反馈机制，一些变电站缺乏定期安全检查和评估，无法及时发现问题并采取纠正措施。同时，缺乏有效的反馈机制，无法及时总结经验教训，改进安全管理的不足之处。

2 电力系统变电运维改进措施

2.1 制定科学的检修方式

建立规范化设备检修流程和操作指南，确保检修过程中的安全性和准确性。包括明确工作顺序、操作步骤和安全注意事项，以降低操作错误和事故风险[3]。制定标准化检修流程和操作规范，明确每个检修步骤的要求和操作指南，通过按照规范化的检修流程和操作指南进行工作，降低人为错误和事故风险。

2.2 完善设备维护方案

具体维护计划和周期应根据设备的特点、运行状态和制造商要求来制定。同时，应建立设备故障预警机制，及时发现并处理潜在故障。例如，变压器必须定期检查油质、绝缘材料、冷却系统等（每季度），对变压器油进行采样并进行物理化学分析，检测油质的电气性能和污染程度。使用绝缘电阻测试仪器测量变压器的绝缘电阻，评估绝缘状态。同时，清洗冷却系统中冷却液，检查冷却器的清洁度和正常运行情况。

2.3 建立全面风险评估与管理机制

对电力系统中已识别的风险进行定量或定性评估，确定其潜在影响和发生概率。可以采取风险矩阵、事件树等工具进行分析，以便对风险进行优先级排序。对电力系统中已识别的风险进行定量或定性评估，可以使用以下公式来计算风险优先级：

其中，风险影响程度表示风险事件发生后对电力系统的影响程度，可以根据具体情况使用定量或定性指标进行评估，如经济损失、人员伤亡、服务中断时间等。风险发生概率表示某一风险事件发生的可能性或频率，可以通过历史数据、统计分析、专家判断等方法获得，并以0到1之间的值表示。通过计算风险优先级，可以对已识别的风险进行排序，确定哪些风险需要优先考虑和处理。设备风险评级如图1所示。

图1 设备风险评级

根据图1所示，风险A 具有较高的风险影响程度和较低的风险发生概率，因此其风险优先级最高。风险B 具有中等的风险影响程度和较高的风险发生概率，其风险优先级次之。风险C 具有较低的风险影响程度和较高的风险发生概率，因此其风险优先级最低。通过计算风险优先级，并对已识别的风险按照优先级进行排序，可以帮助确定哪些风险需要优先考虑和处理。在制定风险管理策略和采取相应的措施时，可以根据风险优先级的高低来确定资源分配和紧急性。这有助于提高电力系统的安全性和可靠性，减少潜在风险对系统运行的影响。

3 电力系统变电运维实际案例分析

项目现状及存在问题。现状：现场变电所400V以上低压柜支出线电路使用的模拟指针仪表，或不带通讯的数显仪表，均不能实现对各支线回路电气数据的现场查询与控制。另外，变电站内没有烟雾报警、温湿度报警、水浸预警、电视控制等装置，存在安全隐患，并且不能及时掌握变电站内的实际数据。同时，变电所低压柜馈线回路及所内信息没有统一平台进行监测，需要人员定时抄表记录，不符合国家节能减排政策的要求。

现场变电所问题分析：一是电力参数监测不及时。电力参数监测的延迟会导致无法及时发现潜在问题，从而延缓故障诊断和处理过程。为解决该问题，可以引入智能电力仪表和监测系统。这些系统能够实时监测电力参数，并通过传感器收集数据，以便及时发现异常情况并采取相应的措施。

二是缺乏烟雾报警、温湿度报警等设备设施。缺乏烟雾报警、温湿度报警等设备设施会增加火灾、漏电、温度过高等风险，并且无法及时感知和响应潜在安全问题。为了提高安全性，应安装烟雾报警器、温湿度传感器等设备，并建立相应的报警系统，可在超过设定阈值时发出警报，以便及时采取措施防止事故发生。

三是无法及时获取实时信息。无法及时获取变电所内的运行状态、能耗情况和设备健康状况会影响对系统的全面了解和监测。为解决该问题，可以通过引入智能监测系统，实现对实时信息的获取和管理。智能监测系统能够自动采集数据并进行实时监测，通过远程通信技术将数据传输到中央控制中心，以便及时了解系统的运行情况和设备的健康状况。

四是无统一平台进行监测。变电所信息分散、无统一平台进行监测会导致工作效率低下，并不符合节能减排政策要求。为了提高工作效率和满足政策要求，应建立统一的监测平台，集成各个监测设备和系统，实现对变电所的集中管理和监测。

问题解决措施。针对上述问题，可以采取以下解决措施来改善现场变电所的安全管理和设备维护：一是电力参数实时监测与通信，替换传统模拟指针表或未带通信的数显仪表，引入带有通信功能的智能电力仪表，并配置远程通信功能，实现对各馈线回路电力参数的实时查看和监测，根据监测数据能够及时发现潜在问题，加快故障诊断和处理的速度。

二是安全设施完善。在变电所内安装烟雾报警器、温湿度报警器、水浸报警器以及视频监控设施，及时感知和响应火灾、漏电、温度过高等潜在安全问题，降低安全风险。

三是实时信息获取与管理。建立统一的信息管理平台，通过数据采集系统将各馈线回路的电力参数数据、安全设施报警信息和其他关键信息集中管理。实时获取变电所内的运行状态、能耗情况和设备健康状况，及时了解变电所的实时信息。变电站运行情况见表1。

表1 变电站运行情况

四是统一平台进行监测。建立统一的监测平台，可以实现对变电所的运行状态、设备健康状况和能耗情况的集中监测。通过该平台，可以将各种监测设备和系统集成到一个统一的界面上，方便管理人员进行实时监测和数据分析。例如，可以使用SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统，通过传感器和仪表设备采集数据，并将数据传输至中央控制中心进行集中管理。通过远程监控和数据分析，可及时发现问题和异常情况，并采取相应的措施进行处理，从而提高变电所的运行效率和可靠性。

五是制定安全管理措施与设备维护计划。为确保变电所的安全运行，需要制定完善的安全管理措施和设备维护计划。安全管理措施包括制定安全操作规程、培训员工的安全意识和技能、建立安全检查机制等。设备维护计划则涉及定期检查、维护和保养设备，例如对于变压器，可以制定定期检查油质、绝缘材料和冷却系统的计划；对于断路器，可以制定定期检查接触器、绝缘子和操作机构的计划。智能电力仪表和安全设施技术改进电力系统的效果和性能提升见表2。

表2 智能电力仪表和安全设施技术改进电力系统的效果和性能提升

通过表2得出，智能电力仪表和安全设施技术改进，可以显著提升电力系统的运行安全性，保障设备的可靠性，加快故障诊断和处理速度，实现实时信息获取和管理，并符合节能减排政策要求。这些应用效果将有助于提高变电所的运行效率，降低事故风险，保障电力供应的稳定性和可靠性。

4 结语

电力系统扮演着为人们提供生活用电、保障经济发展的重要角色，其中变电工作是不可或缺的一环。由于变电设备的复杂性，在实际的设计调试也极易出现设备故障，因此针对设备设施的保养操作也非常富有挑战性。如果发生问题，可能会对供电安全产生很大问题。所以，动力系统变电运维的安全管理工作和设备保养显得尤为重要。只有做好运维安全管理工作，并保证电气设备维修作业顺利实施，才能减少故障率，提升电能质量。如此，可以有效地适应人们对电能的需要，推动国民经济的不断增长。