淺談電力變電運行相關技術的分析

段嘉川

摘 要：隨著我國社會經濟的快速發展，各個行業以及個人對于電力的需求量越來越多，我國對電力的需求也越來越大。電力行業發展越來越迅速，對應的電力設備的規模和數量也變得越來越多。為了保證輸變電設備的正常運行，就需要相關的工作人員掌握和電力變電運行相關的主要技術，以便能夠很好的應對電力系統的突發情況，從而保證電力系統的安全穩定運行。該文為了給電力工作者提供更多的理論方面的指導，特意對電力變電運行過程中涉及到的主要技術進行分析研究。

關鍵詞：電力系統 變電運行 技術 分析

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（c）-0027-02

電氣設備是一直處在持續不斷的運行過程的，長時間的運行設備會很容易產生故障，如果沒有對故障做到及時的發現和解決就會影響輸變電設備的正常運行，給人們的正常工作和生活帶來影響。變電工作人員要掌握足夠的與變電運行相關的技術，對電力系統的工作狀態進行優化，減少出現故障的可能性。當前階段迫切需要在充分考慮電網安全性能、效益以及環境的前提下，研究如何提高電網設備運行的穩定性，探索更加科學的變電運行相關的技術。

1 輸變電設備的在線監測技術分析

（1）油色譜在線監測技術。分離油氣和檢測設備內的氣體是油色譜在線監測技術實施的關鍵所在。對設備進行油氣分離現階段采用最多的方法有借助滲透膜實現脫氣技術、動態頂空脫氣技術等。對輸變電設備內氣體進行檢測時應用最多的技術則是光聲光譜法。

（2）局部放電在線監測技術。局部放電在線監測技術應用于輸變電設備在線監測時，主要就有三種形式：其一是非脈沖類型的火花式放電形式，其二就是脈沖類型的火花類型放電，最后一種則是結語這兩種類型之間的放電類型。針對不同的放電形式，所采用的放電在線監測技術也各不相同，最為常見的幾種局部放電在線監測技術是利用放電能量檢測、射頻監測法、脈沖電流式監測法等類型。

（3）針對輸變電設備中繞組變形進行的在線監測。繞組是輸變電所有設備當中發生故障最多的部件。分析繞組故障原因，發現絕大多數的故障其實都是由繞組變形引起的，要想減少繞組故障的產生，需要針對繞組變形做好在線監測。當前國內采用較多的在線監測技術有以下幾種：短路電路電抗測試方法、振動傳感器震動信號分析法以及繞組內部頻率分析法等，不同的監測方法特點不同，分別適用于不同的情況。

（4）輸變電設備的油中其他分析測試方法。對輸變電設備的絕緣性進行測試的時候，采用最多的便是這種方法，同時這種方法也算是在目前為止對設備的絕緣性進行測試的最為成熟的一種方法。它的工作原理是：帶油氣的電氣設備，它隨著使用時間的增長，設備絕緣層會逐漸發生老化甚至分解，并且有一定的氣體產生，這些氣體會之間融入到設備內的油中，在測試的時候，對設備內油內分子含量進行測量，就可以推斷出設備絕緣層已經老化到什么程度。

2 變電檢修技術

人們在使用電氣設備之前，一般都需要對設備的運行原理進行一定的了解，保證能夠在電氣設備的使用過程中能夠合乎使用規范，進而保證設備盡可能少的出現故障，延長設備的使用年限，同時即使設備出現故障也能夠在了解設備的基礎上，及時完成檢修。如果電氣設備在出現故障的時候，應用傳統變電檢修技術的話，只是在平時對設備的運行狀況進行定期檢查，等到發現故障的時候才制定對策進行處理，在很大程度上會延誤故障的處理時機，它不僅會增加檢修成本，耗時耗力耗財，同時有可能引發一些安全事故，不能夠適應當前電力行業對變電檢修工作的需求。

新時期人們對電網檢修提出了更高要求，既要對電網故障作出及時處理，同時要滿足人們的供電需求，為此狀態檢修方式應運而生，并得到了廣大電網企業的推廣與應用。與傳統的檢修方式相比，狀態檢修受到了電網設備與運行環境的影響，根據運用環境的不同于設備狀態差異，可人為選擇檢修時間，在早期實現對設備故障的控制。可見，狀態檢修主動性較強，現在電網企業往往根據設備使用狀況進行檢修，借助在線監測與壽命預期等高線技術，及時對設備狀況進行評估，能夠在早期對設備故障加以掌握，并結合設備的實際運行環境制定檢修計劃，對故障部位進行處理。

狀態檢修對變電設備的正常運行、提高供電率、節約維修成本、安全穩定運行、提高設備運行壽命等方面都具有重要作用，設備的狀態檢修能夠在一定程度上實現效益的提高，并且還實現了檢修工作勞動方式的轉變，使得從用手為主的檢修模式轉變成為了機械化檢修模式，極大提高了工作效率。設備的狀態檢修相比于傳統的檢修具有很強的多方位和多元化特點，它能夠對設備運行狀況進行準確把握，減少了檢修工作的盲目性，從而能夠在極短時間內制定出科學合理的維修策略，降低了設備故障進一步加重的可能性，提升了設備的使用壽命。

3 安全自動裝置

3.1 安全自動裝置概念

安全自動裝置用來反應電力系統及其部件的運行異常情況，并且它能夠自動控制，在盡可能短的時間內保證電力系統能夠恢復到最初的正常狀態的一種控制裝置或者系統。這里所指的不正常狀態是指系統或者系統內部元件不正常的狀態，它們一般是由于切除故障或者誤動電網系統造成的輸出電功率和發電功率不平衡情況。

3.2 電力系統安全自動裝置的作用

（1）安全自動裝置能夠盡可能恢復供電、保證輸電設備的正常運行，盡量減少網絡拓撲的變化，盡可能迅速的恢復網絡暫穩和穩態的輸電能力；同時它還能夠考慮到故障狀態下系統所產生的不平衡能量，提升整個系統的穩定能力。

（2）保持穩態下輸電需求和輸電能力之間平衡。該裝置能夠過負荷控制和報警，能夠根據離線計算和運行經驗已知某些元件跳開后輸出能力不足可定過負荷時，借助一些列設備切斷負荷。當情況比較嚴重很難通過采用唯一的措施進行處理時，報警則需要由運行人員進行控制。

（3）保持動態的輸電能力和輸電需求之間的平衡。暫態穩定控制：邏輯式連鎖切機、切負荷；利用局部量的穩定性預測和緊急控制裝置；基于離線或者在線計算的區域性穩定控制系統。

（4）確保頻率能夠在安全范圍內的一種自動裝置。當發電能力出現過剩或者是不足情況的時候，系統的頻率就會相應的升高或者降低，在動態的過程中一般會采用頻率繼電器來控制發電機和切負荷，保證頻率能夠保持動態平衡。通過對頻率以及變化率的定值，利用繼電器進行控制。

（5）保持無功率緊急平衡的自動控制裝置。能夠防止擾動之后的無功不平衡、電壓不合格等情況的出現，可以設置電壓緊急控制裝置。常見的有：電容器強補、強行勵磁、切除并聯電抗器等。

4 備用電源的自動投入技術分析

備自投它其實是備用電源自動投入裝置的簡稱，電力系統中的應急照明系統其實就是一種備自投，備自投的控制一般會選用靈活度比較高的繼電接觸器。就拿照明系統來說，一般主電源發生故障時，繼電接觸器就會自動控制觸頭，實現閉合，備用電源就會和照明線路相連接，實現供電。

（1）應用可編程的PLC功能。大家知道備自投的方式并不是單一的，它具有很多的種類，所以不可能針對每一種類型的投入方式制作專門的裝置。這相應的也就要求人們要學會利用相同硬件基礎上的軟件所具有的PLC功能；借助裝置內部裝嵌的PLC解釋軟件對外部自投邏輯的重新編排進行解釋，在現場就可以進行設置。

（2）廠用電快速備自投。在火電廠當中具有很多大容量的廠用機械電動機，在電動機的用電切換過程當中，備自投在其中發揮著非常重要的作用。當工作電源消失的時候，大容量的旋轉機械會使得母線上的電壓逐漸衰減，而不是立即消失。再加上電動機群存在惰性作用的影響，殘壓頻率和幅值也是不斷變化的，所以備用電源在投入之后也會存在一個最佳合閘時機的問題。通過大量的實踐表明，一般來講最佳的投入時間其實是失電之后的第一次30°的角差范圍之內，這個時候對快速出口繼電器和快速處理器DSP的選擇就會顯得尤為重要。當沒有把握好第一次快速備自投的機會之后，等待下一次最佳投入時機的問題就又轉化成為同期問題。

5 結語

綜上所述，隨著我國綜合經濟實力的不斷提升，人們在生活、生產、學習中無時無刻不需要用電。工業化水平的不斷提升都為電力的需求帶來了很大的負擔。電力技術的有效實施，不斷更新對于提升我國電力事業的快速發展具有十分重要的意義，也是推動我國經濟快速增長的重要手段。不斷進步的變電運行相關技術，能夠有效減少變電運行過程中發生故障的次數，逐步減緩了電力設備的損壞頻次，對于提供我國電力行業持續穩定的進步具有重要推動作用。

參考文獻

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