論常規(guī)變電站改造為無(wú)人值班變電站的必要性

摘 要：隨著電力體制改革的進(jìn)一步深化，電網(wǎng)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，電壓等級(jí)和自動(dòng)化水平的不斷提高，供電部門(mén)為適應(yīng)市場(chǎng)機(jī)制，加強(qiáng)科技進(jìn)步和提高經(jīng)濟(jì)效益就成為了電力經(jīng)營(yíng)管理關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題，因此，當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)要求城、鄉(xiāng)變電站盡快實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班。從國(guó)內(nèi)、外電網(wǎng)發(fā)展的情況看，變電站采取無(wú)人值班是電網(wǎng)的科學(xué)管理水平和科技進(jìn)步程度的重要標(biāo)志。

關(guān)鍵詞：常規(guī)變電站；無(wú)人值班變電站；必要性

電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。電能與其他能源相比，具有清潔、方便、易于傳輸、易于轉(zhuǎn)化為其他形式的能量等諸多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)電力又有生產(chǎn)、輸送、消費(fèi)幾乎同時(shí)完成、不可儲(chǔ)存的特點(diǎn)。電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，電力工業(yè)的發(fā)展水平已成為反映國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度、人民生活水平的重要標(biāo)志之一。在新中國(guó)剛剛成立時(shí)期，全國(guó)裝機(jī)容量累計(jì)只有1850MW，年發(fā)電量也只有4.3×109Kw·h，分別列世界第21位和第25位。可是，從新中國(guó)的建立到改革開(kāi)放再到今天的電網(wǎng)發(fā)展，我國(guó)的電力工業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，取得了舉世矚目的輝煌成就。截止2000年底，我國(guó)發(fā)電設(shè)備裝機(jī)容量已達(dá)到316GW，全國(guó)發(fā)電量達(dá)到1.3×1012Kw·h，發(fā)電裝機(jī)容量和年發(fā)電量分別躍居世界第二位，成為一個(gè)世界電力大國(guó)。通過(guò)電網(wǎng)行業(yè)的不斷改革與創(chuàng)新，目前我國(guó)已形成了以500kV超高壓輸電線(xiàn)路為骨干網(wǎng)架的南方、東北、西北（330kV）、華北、華中、華東等6大跨省區(qū)域電網(wǎng)，以及山東、福建、海南、新疆、西藏和臺(tái)灣等6個(gè)獨(dú)立省（自治區(qū)）網(wǎng)。我國(guó)的電力工業(yè)已進(jìn)入了“大機(jī)組”、“大電網(wǎng)”、“超高壓”、“高自動(dòng)化”的發(fā)展時(shí)期。在這樣的發(fā)展形式下，無(wú)數(shù)的變電站拔地而起，其中有常規(guī)變電站，也有無(wú)人值班變電站。然而，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，變電站值班隊(duì)伍迅速擴(kuò)大，其管理費(fèi)用、工資及福利設(shè)施也隨之增加，致使企業(yè)成本上升、經(jīng)濟(jì)效益下降。為了順應(yīng)減人增效的改革潮流和提高經(jīng)濟(jì)效益就成為了電力經(jīng)營(yíng)管理關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。因此，當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)就要求城、鄉(xiāng)變電站盡快實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班。這是歷史的發(fā)展的必然，也是科技進(jìn)步的結(jié)果。而我們國(guó)家現(xiàn)在大部分變電站還都是常規(guī)變電站，并且設(shè)備老舊，自動(dòng)化程度相對(duì)較低，管理模式已經(jīng)跟不上電網(wǎng)快速發(fā)展的要求。所以，我們就要將現(xiàn)在的常規(guī)變電站改造為無(wú)人值班變電站。下面，我們就從兩種變電站的基本特點(diǎn)入手，討論一下將有人值班變電站改造為無(wú)人值班變電站的必要性。

1 常規(guī)變電站特點(diǎn)

常規(guī)變電站是采用傳統(tǒng)模式進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造和管理的有人值班變電站，變電站所有一次、二次設(shè)備，繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的運(yùn)行管理，是靠變電站的運(yùn)行值班員來(lái)完成的，需要一支訓(xùn)練有素運(yùn)行與檢修隊(duì)伍和一整套相應(yīng)管理機(jī)構(gòu)、制度進(jìn)行管理，運(yùn)行值班人員的技術(shù)水平，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)與責(zé)任心，對(duì)變電站的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。

1.1 場(chǎng)區(qū)特點(diǎn)

常規(guī)變電站一般占地面積都較大，并且設(shè)有獨(dú)立配電室、控制室、值班員休息室、食堂、會(huì)議室等。

1.2 設(shè)備特點(diǎn)

1.2.1 變電站主要設(shè)備的工況，用燈光信號(hào)或者音響信號(hào)來(lái)顯示。運(yùn)行值班人員依據(jù)燈光或者音響信號(hào)，判斷與分析事故、查找障礙和異常運(yùn)行的設(shè)備，一邊采取相應(yīng)的措施；通過(guò)儀表的指示了解負(fù)載情況。

1.2.2 變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的改變需要值班人員手動(dòng)控制。

1.2.3 運(yùn)行中的設(shè)備要有變電站值班人員的定時(shí)、定點(diǎn)巡視進(jìn)行監(jiān)視。

1.2.4 定時(shí)抄錄運(yùn)行設(shè)備的參數(shù)作為分析設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的依據(jù)。

1.2.5 要對(duì)運(yùn)行設(shè)備定期維護(hù)、輪換。

1.3 運(yùn)行管理特點(diǎn)

一般的常規(guī)變電站是有人值班，值班員每班要對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡視和表計(jì)記錄，并按24h或48h三班或四班進(jìn)行輪換。變電值班工作單調(diào)且寂寞，工作量大，調(diào)度員依靠電話(huà)由變電值班員報(bào)送到抄表數(shù)值誤差較大，安全運(yùn)行的人為因素很大。

2 無(wú)人值班變電站的特點(diǎn)

無(wú)人值班變電站是指一般沒(méi)有固定值班人員在變電站就地進(jìn)行日常監(jiān)視與操作的變電站。

2.1 結(jié)構(gòu)形式

變電站的日常操作與監(jiān)視由上級(jí)調(diào)度所或集控站通過(guò)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)施的三搖或四搖實(shí)現(xiàn)。無(wú)人值班變電站一般采用分層分布式結(jié)構(gòu)，是將變電站信息的采集和控制分為管理級(jí)、站控級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)三個(gè)分層布置，保護(hù)單元分布式布置的一種結(jié)構(gòu)形式，示意圖如圖1。

2.2 設(shè)備要求

無(wú)人值班變電站的設(shè)備可靠性高，自動(dòng)化程度高，無(wú)論是執(zhí)行正常運(yùn)行操作還是處理故障中的操作，均通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行，減少了人為的失誤，降低了出錯(cuò)幾率。如各種方式下，對(duì)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置要能隨時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方修改定值，事故或異常運(yùn)行所發(fā)出信號(hào)要能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方電動(dòng)復(fù)歸。無(wú)功補(bǔ)償電力電容器要能按電網(wǎng)運(yùn)行需要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方投入或退出。站用電和直流操作電源要能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控、控制和調(diào)壓。所有斷路器的遠(yuǎn)方操作等。

2.3 無(wú)人值班變電站需要設(shè)立集控站、操作隊(duì)、變電檢修隊(duì)等部門(mén)。

2.3.1 集控站值班員

集控站值班員主要是進(jìn)行監(jiān)控、聯(lián)絡(luò)、接受調(diào)度命令、填寫(xiě)操作票、各項(xiàng)運(yùn)行記錄和報(bào)表等，根據(jù)調(diào)度命令，完成單一拉、合開(kāi)關(guān)設(shè)備的操作，負(fù)責(zé)主變壓器電壓分接開(kāi)關(guān)的調(diào)整操作及事故和異常處理。

2.3.2 操作隊(duì)

負(fù)責(zé)倒閘操作、設(shè)備巡視、所管轄范圍內(nèi)的設(shè)備維護(hù)、辦理管轄范圍內(nèi)相關(guān)設(shè)備的檢修和試驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)許可手續(xù)及其驗(yàn)收工作。

2.3.3 變電檢修隊(duì)

負(fù)責(zé)管轄范圍內(nèi)無(wú)人值班變電站一次和二次變電設(shè)備的檢修、試驗(yàn)、設(shè)備缺陷處理及事故搶修工作。

3 變電站無(wú)人值班的優(yōu)點(diǎn)

變電站從有人值班運(yùn)行方式，通過(guò)技術(shù)改造，過(guò)渡到無(wú)人值班運(yùn)行方式，是變電站運(yùn)行管理上的一次變革。無(wú)人值班變電站與有人值班變電站相比，其特點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的。從兩個(gè)變電站基本特點(diǎn)中，我們可以用三個(gè)“有利于”來(lái)概括一下無(wú)人值班變電站的優(yōu)點(diǎn)。

3.1 有利于提高電網(wǎng)管理水平

變電站實(shí)行無(wú)人值班，將傳統(tǒng)的以人的因素來(lái)保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的做法，變成由自動(dòng)化設(shè)施來(lái)實(shí)現(xiàn)。為適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的需要，原有的規(guī)章制度，也要做根本的改革，使生產(chǎn)管理從過(guò)去的繁瑣、繁重的勞動(dòng)中得到解放出來(lái)。以湖南省電力系統(tǒng)為例，湖南省屬發(fā)電裝機(jī)在“八五”和“九五”期間，以前所未有的速度發(fā)展，其配套輸變電容量和變電站也急劇增加。以全省年平均投產(chǎn)3座220kV變電站和15座110kV變電站的速度計(jì)算，如不實(shí)現(xiàn)110kV變電站的無(wú)人值班，則每年需增加變電運(yùn)行人員160人左右，而且這些人在正式加入運(yùn)行崗位前，均必須經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)。這從客觀(guān)上要求新建110kV及以下變電站必須實(shí)行無(wú)人值班，220kV及以上變電站的運(yùn)行人員便能從已運(yùn)行的并已改造為無(wú)人值班的110kV及以下變電站中去調(diào)整。

3.2 有利于提高電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平

3.2.1 遙控操作具有較高的可靠性，完全可以滿(mǎn)足電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的要求，并大大減少運(yùn)行人員人為的誤操作事故。包頭供電局無(wú)人值班遙控變電站自1994年9月投運(yùn)一年期間的運(yùn)行結(jié)果表明，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，功能正常。無(wú)論是在負(fù)荷控制、緊急事故報(bào)害、處理，事故恢復(fù)操作以及正常運(yùn)行操作等方面都顯示了其快速、靈活、方便的特點(diǎn)、最初半年多運(yùn)行期間，三個(gè)站共計(jì)分、合閘200多次，沒(méi)有發(fā)生過(guò)誤跳、誤合現(xiàn)象，遙控正確率達(dá)100%。

3.2.2 實(shí)施遠(yuǎn)方遙控操作，加快了壓、送負(fù)荷的速度，實(shí)現(xiàn)了多售電的目標(biāo)，有利于提高電網(wǎng)的整體經(jīng)濟(jì)效益。

3.2.3 電網(wǎng)及變電站實(shí)施遙控操作，并且與AGC、負(fù)控系統(tǒng)、配網(wǎng)自動(dòng)化等協(xié)同使用，在保持電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠的前提下，必將使電網(wǎng)的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平達(dá)到一個(gè)嶄新的高度。

3.3 有利于提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益

變電站按無(wú)人值班的管理方式設(shè)計(jì)、建設(shè)，必須采用先進(jìn)的遠(yuǎn)動(dòng)及自動(dòng)化設(shè)備，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從而可減少設(shè)備所占空間，減少生產(chǎn)占用土地面積和生產(chǎn)輔助及生活設(shè)備，降低工程造價(jià)。例如，廣州天河110kV變電站，有兩臺(tái)31.5 MVA變壓器，占地僅300平方米，而廣州越秀變電站，設(shè)在繁華的市區(qū)，安裝兩臺(tái)40 MVA變壓器，占地也只有300多平方米。另外，在降低成本的同時(shí)，變電站管理還必須脫離傳統(tǒng)的管理模式，把110kV及以下變電站的變電運(yùn)行人員、甚至于終端220kV變電站的變電運(yùn)行人員，從簡(jiǎn)單的、重復(fù)的勞動(dòng)中解脫出來(lái)，去充實(shí)和補(bǔ)充更高電壓等級(jí)的變電站的運(yùn)行值班工作，或從事電力行業(yè)以外的新的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，培植新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)最大可能的綜合效益。以一個(gè)110Kv變電所減少值班員按5名計(jì)算，一個(gè)35Kv變電所減少值班員按3名計(jì)算，每人每年工資、獎(jiǎng)金及其它福利按2.5萬(wàn)元計(jì)算，一個(gè)變電所辦公費(fèi)用及其它消耗類(lèi)（如水電維修、房屋維修等）費(fèi)用按每年5.0萬(wàn)元計(jì)算，遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備投資折舊及維修費(fèi)按2.0萬(wàn)元計(jì)算，每年一個(gè)110Kv變電所就可節(jié)約費(fèi)用支出15.5萬(wàn)元、35Kv變電所可節(jié)約費(fèi)用支出10.5萬(wàn)元。

4 改造過(guò)程中注意的問(wèn)題

社會(huì)在進(jìn)步，電網(wǎng)在發(fā)展，基于我們國(guó)家現(xiàn)在的技術(shù)力量，將常規(guī)變電站改造為無(wú)人值班變電站已經(jīng)不是什么難以攻關(guān)的課題，但是，在改造過(guò)程中，還是要注意以下幾個(gè)方面：

4.1 有可靠的通信通道

無(wú)人值班變電站通信通道條件不但不能降低，而且要求更高，不但為人員進(jìn)站處理缺陷、檢修的聯(lián)系通話(huà)使用，而且在運(yùn)行中，遙控執(zhí)行操作，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況的監(jiān)視，以及實(shí)行遙測(cè)、遙控等都要通過(guò)通信通道來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果通道不可靠，其他條件再好也不能達(dá)到目的，因此，不管采取哪種方式的通信通道，它必須是不受外界影響的，在任何情況下都要保證暢通、可靠，強(qiáng)電、弱電都不會(huì)對(duì)它產(chǎn)生干擾。

4.2 一、二次設(shè)備必須可靠

對(duì)常規(guī)變電站一、二次設(shè)備的改造，我們要把可靠性放在第一位。應(yīng)選用性能好、維護(hù)工作址小、可靠性高的產(chǎn)品。對(duì)于運(yùn)行中常規(guī)變電站的老舊設(shè)備，在實(shí)行無(wú)人值班之前，應(yīng)進(jìn)行全面、徹底的檢修或技術(shù)改造，使設(shè)備的性能滿(mǎn)足要求，提高健康水平，增強(qiáng)可靠性。操作、控制電源在無(wú)人值班變電站中占有非常重要的地位，它不但要滿(mǎn)足一、二次設(shè)備的要求，而且還要滿(mǎn)足綜合自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)的要求，當(dāng)發(fā)生突然停電時(shí)，不使計(jì)算機(jī)失去或改變現(xiàn)實(shí)狀況、發(fā)生紊亂而造成嚴(yán)重后果。

4.3 自動(dòng)化程度應(yīng)能滿(mǎn)足各種運(yùn)行方式的需要

無(wú)人值班變電站的綜合自動(dòng)化應(yīng)與調(diào)度自動(dòng)化相結(jié)合，變電站在運(yùn)行中出現(xiàn)種種異常或事故是不可避免的，如：進(jìn)線(xiàn)電源失壓、主變壓器故障、饋電線(xiàn)故障跳閘或單相接地故障、主變壓器過(guò)負(fù)荷或者過(guò)溫、控制電源故障等，凡是可以預(yù)料的異常現(xiàn)象，均應(yīng)以自動(dòng)裝置來(lái)采取對(duì)策，及時(shí)采取自動(dòng)切換電源、故障選擇、自動(dòng)減負(fù)荷等種種措施，不立即去人處理也不會(huì)擴(kuò)大事故、能保證安全供電。而且將這些異常發(fā)生和處理前后的情況，除由綜合自動(dòng)化裝置記錄下來(lái)外，還應(yīng)及時(shí)傳輸?shù)秸{(diào)度（或控制）端。

4.4 能抵御外界環(huán)境干擾

無(wú)人值班變電站首先應(yīng)做到不因無(wú)人使它的設(shè)備、器材被盜或被破壞；周?chē)h(huán)境可能產(chǎn)生的污穢或震動(dòng)等均有可靠的預(yù)防；更不會(huì)因氣候發(fā)生變化而影響設(shè)備的安全運(yùn)行；自動(dòng)化控制回路對(duì)周?chē)膹?qiáng)電場(chǎng)、電磁波應(yīng)具有抗干擾能力，不會(huì)引起拒動(dòng)或誤動(dòng)。

只要注意以上幾個(gè)問(wèn)題，我們就能將常規(guī)變電站改造的更經(jīng)濟(jì)、更完善、更可靠。

綜上所述，將有人值班變電站改造為無(wú)人值班變電站是電力企業(yè)發(fā)展的要求，走變電站無(wú)人值班的道路，是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展，保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行、可靠、安全供電的必經(jīng)之路。

原電力工業(yè)部1997年頒發(fā)的《電力行業(yè)一流供電企業(yè)考核標(biāo)準(zhǔn)（試行）》中規(guī)定：“市區(qū)（地級(jí)市）220kV終端變電站和110KV及以下變電站實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班”是電力行業(yè)供電企業(yè)創(chuàng)一流企業(yè)的必備條件之一。這說(shuō)明，要想成為一流供電企業(yè)，我們就必須要實(shí)現(xiàn)變電站的無(wú)人值班，至少要在這個(gè)電壓等級(jí)上實(shí)現(xiàn)。可是，有數(shù)據(jù)顯示，按照常規(guī)設(shè)計(jì)的有人值班變電站占全國(guó)投入運(yùn)行變電站的95%，這就要求我們要加快對(duì)有人值班變電站改造的步伐，加快規(guī)劃、設(shè)計(jì)的速度。況且，現(xiàn)在大部分有人值班變電站的設(shè)備經(jīng)多年的運(yùn)行，設(shè)備性能已達(dá)不到電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)要求。在事故處理方面，不加改造的變電站遠(yuǎn)方監(jiān)控人員對(duì)設(shè)備異常和設(shè)備事故響應(yīng)速度、處理速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如有人值班變電站來(lái)得快。在人員技術(shù)方面，常規(guī)變電站值班人員只需掌握本站設(shè)備情況即可，達(dá)不到集控站值班人員要全面了解各種不同變電站的全部設(shè)備性能，還要有較強(qiáng)的事故應(yīng)變能力和管理能力的要求。

變電站無(wú)人值班是我國(guó)電力行業(yè)變電站運(yùn)行管理體制的一項(xiàng)重大變革。進(jìn)行變電站無(wú)人值班改造是電網(wǎng)發(fā)展、科技進(jìn)步的必然趨勢(shì)，也是提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平，促進(jìn)安全生產(chǎn)的科學(xué)手段。通過(guò)對(duì)運(yùn)行中變電站的無(wú)人值班改造，可以完善設(shè)備，簡(jiǎn)化接線(xiàn)，提高設(shè)備健康水平。發(fā)展無(wú)人值班變電站，已經(jīng)成為電網(wǎng)進(jìn)步的重要策略，只有實(shí)現(xiàn)的變電站的無(wú)人值班，我們才能保證電網(wǎng)運(yùn)行的更可靠、更安全、更穩(wěn)定、更經(jīng)濟(jì)，我們的電網(wǎng)建設(shè)才能更上一層樓。

幾年來(lái)，隨著電網(wǎng)的發(fā)展，原電力工業(yè)部和國(guó)家電力公司先后頒布了有關(guān)變電站無(wú)人值班的意見(jiàn)和要求，目前有關(guān)無(wú)人值班變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程正在編寫(xiě)之中，不久即將正式頒發(fā)。這些文件的頒布與實(shí)施，必然大大推動(dòng)變電站無(wú)人值班工作的更快發(fā)展，而變電站無(wú)人值班的管理方式也即將成為電網(wǎng)的發(fā)展方針。

參考文獻(xiàn)

[1]《無(wú)人值班變電站的信件、改造與運(yùn)行》 湖南省點(diǎn)擊工程學(xué)會(huì) 中國(guó)電力出版社

作者簡(jiǎn)介： 徐鴻禮，2004年6月畢業(yè)于沈陽(yáng)工程學(xué)院，現(xiàn)工作于遼寧省電力有限公司檢修分公司錦州分部，擔(dān)任變電站值班員職務(wù)，助理工程師。