淺談變電站無人值守運行的實現(xiàn)與管理

馬國琪劉寶祥王志軍

（1.寶雞供電局，陜西寶雞 721004；2.西安銀河網(wǎng)電智能電氣有限公司，陜西西安 710075）

淺談變電站無人值守運行的實現(xiàn)與管理

馬國琪1劉寶祥2王志軍2

（1.寶雞供電局，陜西寶雞 721004；2.西安銀河網(wǎng)電智能電氣有限公司，陜西西安 710075）

隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，變電站正在向無人值守方向快速邁進。由于電能的產(chǎn)生、傳輸、分配和消費是一瞬間完成的連續(xù)過程，因此，電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)要保證24小時連續(xù)的監(jiān)視和控制，才可以保證電力的生產(chǎn)和消費正常，無人值守變電站能夠極大的節(jié)約人力成本，提高電力系統(tǒng)的自動化水平。本文就無人值守變電站的基本要求，系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)要求以及無人值守變電站的運行管理進行了詳細的探討。

變電站 無人值守 管理 運行

在科學(xué)技術(shù)不斷更新沖擊下，當(dāng)前變電站發(fā)展的主流逐漸向著無人值守化發(fā)展。這種模式的出現(xiàn)，解決了以往舊模式依靠特定人員對其操縱建設(shè)，以及人員和配置開支需求大的問題，與此同時，還可以促進變電站管理程序的規(guī)范化，管理質(zhì)量的升級化，在為今后的發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)方面，有著重大意義。結(jié)合變電站的實際工作，控制理論、器儀器表、電子設(shè)備以及計算機軟硬件等技術(shù)的合適與否，將直接影響對變電站的日常運行景象檢測、優(yōu)化、控制、調(diào)度等管理過程，在這個過程中，電力自動化的重要性不言而喻。

1 無人值守變電站基本要求

無人值守變電站作為一種新的變電站運行管理方式，應(yīng)該遵循“安全、高效、環(huán)保”的原則，采用技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)合理、可靠性高的變電設(shè)備。同時，應(yīng)保留必要的基本生活設(shè)施，具備完善的防火、防盜等措施。其次，應(yīng)在保證電網(wǎng)可靠運行的基礎(chǔ)上，應(yīng)適當(dāng)簡化接線方式。其保護設(shè)備應(yīng)選擇自動化程度高、技術(shù)可靠、運行效率高、性能穩(wěn)定的微機型產(chǎn)品，滿足國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)程規(guī)定要求，并應(yīng)具備信息遠傳功能。最后，無人值守變電站的自動化系統(tǒng)，應(yīng)采用變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)；變電站的信息采集應(yīng)滿足無人值守的運行要求；通信配置應(yīng)能支撐無人值守站各分系統(tǒng)對通信的需要，原則上至調(diào)度和監(jiān)控中心的通信配置應(yīng)滿足雙通道的要求。交直流電源設(shè)備應(yīng)根據(jù)無人值守站的實際地理和交通條件考慮適當(dāng)提高配置，應(yīng)配置相應(yīng)的視頻安防、消防、環(huán)境監(jiān)測等功能，并應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠方監(jiān)視和控制。

2 變電站無人值守運行的實現(xiàn)

2.1 設(shè)備的選取與驗收

無人站設(shè)備相比傳統(tǒng)值守變電站設(shè)備自動化、智能化程度更高，在設(shè)備選取上應(yīng)充分考慮操作的可靠性和運行的穩(wěn)定性。在保證電網(wǎng)良好運行的基礎(chǔ)上，選取設(shè)計完善、工藝優(yōu)良、運行效果優(yōu)異的產(chǎn)品。如選取斷路器，應(yīng)具備“遠方”“就地”操作功能；選取隔離開關(guān)，應(yīng)具備手動、電動操作功能。設(shè)備選取后，經(jīng)試驗合格，安裝調(diào)試，并驗收。無人站設(shè)備的運行狀態(tài)需根據(jù)輔助觸點傳輸至主控室、監(jiān)控中心，細微的安裝差異可能造成誤發(fā)報警信號，因此，把好驗收關(guān)是保障設(shè)備正常運行的重要一環(huán)。

2.2 預(yù)警系統(tǒng)

預(yù)警系統(tǒng)主要由系統(tǒng)顯示屏、事故預(yù)警服務(wù)器以及事故預(yù)警終端組成，并對周圍的環(huán)境進行，實時監(jiān)測。事故預(yù)警終端主要職責(zé)就是處理各種數(shù)據(jù)，在采集、判斷之后將處理結(jié)果發(fā)送到變電站的監(jiān)控中心。服務(wù)器主要是對事故預(yù)警終端傳送來的數(shù)據(jù)進行在一次的處理，并記錄報警的時間以及類型。預(yù)警系統(tǒng)的各種終端與服務(wù)器之間的交換方式比較靈活，可以通過多種方式進行通信。預(yù)警系統(tǒng)的功能較多，除了基本的采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)以及檢測功能之外，還具備各種通信功能、預(yù)警功能、報警功能。其采集的信息量也較為全面，除了基本的火警、水警、煙警、盜警，甚至是動物侵入以及電纜的溫度也能實時監(jiān)測到，并將信息量傳送到控制中心。

2.3 運行監(jiān)控系統(tǒng)

變電站作為改變電壓的場所，需要對發(fā)電廠的電能進行高低壓的轉(zhuǎn)換，變電站的主要設(shè)備是開關(guān)和變壓器。相應(yīng)的變電站的監(jiān)控系統(tǒng)主要包括安裝在室內(nèi)外和安裝在高壓室、主控室的攝像機，攝像機的主要任務(wù)是對變壓器和開關(guān)的運行狀況進行實時的監(jiān)控。此外，監(jiān)控系統(tǒng)還包括安裝在電力設(shè)備相應(yīng)位置的溫度探測器，它的任務(wù)是對設(shè)備的運行溫度進行檢測，通過軟件對數(shù)據(jù)的處理來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的對比。監(jiān)控系統(tǒng)的又一重要設(shè)備是相關(guān)的報警設(shè)備，它的任務(wù)是實現(xiàn)事故的自動報警機制，提醒工作人員進行觀察和判斷，提高事故的處理速度，減少不必要的損失。

2.4 軟件管理平臺系統(tǒng)

變電站經(jīng)過各配電室監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對設(shè)備實時運行情況的監(jiān)控，系統(tǒng)把監(jiān)控數(shù)據(jù)及信號經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)向總控室傳輸，總控室通過管理軟件平臺處理數(shù)據(jù)并發(fā)布指令。變電站管理軟件平臺系統(tǒng)主要有無人值守服務(wù)器、監(jiān)控與網(wǎng)絡(luò)終端，總控室人員對關(guān)鍵問題進行控制，實現(xiàn)對于變電站運行全過程的控制。無人值守變電站監(jiān)控系統(tǒng)整體的運用，實現(xiàn)對變電站的監(jiān)測與傳輸以及數(shù)據(jù)處理自動化。

3 無人值守變電站運行管理存在問題

3.1 系統(tǒng)設(shè)備存在問題

所謂無人值守也就是變電站應(yīng)用無人值守的運程綜合監(jiān)控系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在很早前就被引入，但是在設(shè)計與檢修以及安裝上均存在許多問題。例如設(shè)計的監(jiān)控系統(tǒng)缺乏了人性化，操作人員基本都是通過有關(guān)變位于指示信號實施綜合判斷。甚至一些生產(chǎn)遠程設(shè)備的廠家為追求經(jīng)濟利益，程序根本小進行檢驗檢測，有一些指示燈或報警裝置小能夠正常使用，對正常運行產(chǎn)生威肋。

3.2 系統(tǒng)運行可靠性差

雖然變電站自動化系統(tǒng)所采用的主要設(shè)備都接近國際水平，但因為變電站自動化系統(tǒng)裝置并非獨立的，只有后臺軟件和監(jiān)控的變電站一次、二次設(shè)備等系統(tǒng)都能正常、穩(wěn)定運行，整個系統(tǒng)才能平穩(wěn)運行。但遠動系統(tǒng)卻常會出現(xiàn)信號中斷、信號差錯等情況，監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性讓值班人員產(chǎn)生了懷疑。另外，變電站投入運行以后，自動化設(shè)備檢修后的驗收也非常小容易，以上這些都是阻礙變電站自動化系統(tǒng)發(fā)展的重要因素。

3.3 對無人值守變電站安全運行管理重視不夠

隨著無人值守變電站模式的實施，很大程度上提升了變電站運行安全性能，因此一些電力企業(yè)在實施管理的過程中，就放松了對無人值守變電站的安全管理，對其安全運行管理沒有足夠的重視，但是在人員安排、資源配備、安全檢查等方面存在很大的漏洞，導(dǎo)致安全使得的發(fā)生。

4 無人值守變電站的運行管理

4.1 完善無人值守變電站運行管理制度

建立完善的變電運行管理制度，包括崗位責(zé)任制、設(shè)備專責(zé)制、值班制以及交接班制度。其中，崗位責(zé)任制度需要明確變電運行中的各個崗位的職責(zé)，并要求相關(guān)人員在崗時嚴格的準(zhǔn)手，做到分工明確；設(shè)備專責(zé)制度值得是，對變電運行中的所有設(shè)備都需要安排專門的人員進行巡查、維修以及養(yǎng)護，并負責(zé)設(shè)備運行中產(chǎn)生相關(guān)數(shù)據(jù)信息的記錄工作；變電運行的值班制度與交接班制度，明確規(guī)定值班人員的值班時間，避免連續(xù)值班產(chǎn)生疲勞。并且要求交接班準(zhǔn)時，保證前后銜接合理，交接班時需要完成相關(guān)的手續(xù)。

4.2 切實做好設(shè)備巡視工作

為了確保設(shè)備安全高效的運行，首先就必須加強對其的巡視工作的開展，并在巡視時及時地找出存在安全隱患和異常的電力設(shè)備，及時地找出其出現(xiàn)故障的原因，并針對故障的原因，及時地對其進行修復(fù)和處理，并嚴格按照報廢制度及時地將老舊設(shè)備淘汰并更換。其次就是及時的制定年度、季度、月度等日常巡視計劃，并將巡視人員的職責(zé)落到實處，確保計劃得到有效的落實，同時在計劃執(zhí)行過程中緊密結(jié)合天氣和季節(jié)的變化，及時的開展專項檢查和特巡工作，尤其是季節(jié)交替時，溫度變化較大，變電站各種設(shè)備在運行中由于這些因素的影響導(dǎo)致其難以安全高效的運行，所以必須加強對其的安全檢查力度，才能最大化的確保其安全高效的運行。

4.3 變電站設(shè)備維護

變電站無人值守把變電站的總控室管理工作人員及具體操作人員進行隔離，雙方無法實現(xiàn)有效溝通，同時，總控室操作人員對整體系統(tǒng)運行方式不夠熟悉。變電站的管理人員應(yīng)按時組織控制室操作人員來進行設(shè)備檢修與維護，降低由于設(shè)備的損壞而引起不必要的損失。另外，操作人員應(yīng)對自己職責(zé)范圍的設(shè)備做好維修管理，按時上報，使問題得到及時處理。只有當(dāng)監(jiān)控與通信兩大系統(tǒng)工作正常進行，總控室才可以在進行數(shù)據(jù)正確分析的基礎(chǔ)上保證指令正確發(fā)出。

4.4 提高技術(shù)人員素質(zhì)

首先要加強對工作人員的業(yè)務(wù)知識培訓(xùn)，從各方面提高他們的整體素質(zhì)。變電站系統(tǒng)設(shè)備的正常運行直接關(guān)系到廣大用戶的利益，因此，變電站的工作人員要增強職業(yè)責(zé)任感，不但要全面掌握相關(guān)的專業(yè)知識，還要了解無人值守遠程監(jiān)測系統(tǒng)情況，熟練掌握數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。而且工作人員要注意交接班，嚴格執(zhí)行交接班制度，若接班人員還沒到來時，不可擅自離崗，保證變電站整個系統(tǒng)都能正常運行。變電站運行過程中，可以提前制訂整個季度的工作計劃。要嚴格進行倒閘操作，調(diào)度人員根據(jù)相關(guān)法規(guī)，先擬出操作命令票的相關(guān)內(nèi)容，待模擬操作正確后，方可向站端值班人員下達操作命令，完成操作后相關(guān)操作人員要向上面匯報。

5 結(jié)語

綜上所述，無人值守變電站在未來的發(fā)展趨勢中，無論是我國綜合國力不斷增強的客觀條件，還是能夠提高變電站管理效率、進一步促進電力系統(tǒng)發(fā)展的主觀條件，都已形成一個成熟的發(fā)展氛圍。而隨著這個良好氛圍的繼續(xù)擴散和不斷鞏固，我們似乎可以預(yù)見，我國電力系統(tǒng)發(fā)展的未來，將在無人值守變電站發(fā)展及電力自動化的應(yīng)用中，結(jié)出累累碩果。

［1］陳志軍，周革勝，歐陽路軍，姚建民.500kV變電站實行無人值守運行管理模式的探討［J］.繼電器，2007，18：61-64.

［2］蔡世平，李威.基于無人值守變電站特性的運行相關(guān)要素分析［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，08：4-5.

［3］吳玉紅.淺析如何提高無人值守變電站的運行可靠性［J］.電子技術(shù)，2009，05：68.

［4］吳曉暉.無人值守變電站設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［D］.電子科技大學(xué)，2012.

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表5 檢修后變壓器油色譜試驗數(shù)據(jù)

通過變壓器吊罩檢查發(fā)現(xiàn)變壓器底部存在大量的黑色顆粒，對黑色顆粒進行成分分析后得知黑色顆粒含有金屬成分，這些黑色金屬顆粒應(yīng)該是造成變壓器鐵芯存在多點接地故障的關(guān)鍵。通過對變壓器檢修記錄的查詢可知：該主變一臺潛油泵曾經(jīng)出現(xiàn)過軸承故障，本次鐵芯多點接地故障的主要原因應(yīng)為潛油泵軸承故障產(chǎn)生的金屬碎屑隨油流進入油箱內(nèi)并積累在油箱底部。在電磁力的作用下，金屬顆粒形成橋路，使下鐵軛與墊腳或油箱底部形成回路，造成變壓器鐵芯發(fā)生多點接地故障。當(dāng)變壓器鐵芯發(fā)生多點接地故障后，鐵芯產(chǎn)生渦流，變壓器鐵損上升，造成變壓器鐵芯局部過熱。

6 故障處理

為防止變壓器繞組內(nèi)任然有金屬顆粒存在，檢修人員采用高壓油沖洗技術(shù)對變壓器繞組及鐵芯進行沖洗，清除變壓器油箱底部存在的金屬顆粒。檢修完成后對變壓器油色譜試驗進行了復(fù)測。試驗數(shù)據(jù)如下表5所示。

通過計算可知，變壓器處理后，相對產(chǎn)氣率下降為8.18%/月，符合DL/T596-2005《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》中密閉式變壓器絕對產(chǎn)氣速率小于10%/月的安全標(biāo)準(zhǔn)，也證明變壓器鐵芯多點接地故障引起的鐵芯局部過熱現(xiàn)象是油色譜試驗產(chǎn)氣率超標(biāo)的主要原因。

7 結(jié)語

本次油色譜試驗數(shù)據(jù)異常故障的處理可以說明油色譜試驗是發(fā)現(xiàn)變壓器潛伏性故障的重要手段之一。本次發(fā)現(xiàn)問題的主變?nèi)绻患皶r進行處理，鐵芯局部發(fā)熱情況將會逐漸發(fā)展，最終將發(fā)生鐵芯燒毀等嚴重電氣故障，為企業(yè)帶來重大損失。因此，大型變壓器必須按要求進行油色譜分析試驗，對異常數(shù)據(jù)進行及時分析和處理，防止嚴重電氣故障的發(fā)生。

參考文獻:

［1］DL/T596-2005《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》.

［2］DL/T722-2000《變壓器溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》.