智能變電站建設與運維的問題分析與對策

眉山多能電力建設有限責任公司輸變電建設分公司 宋志利 張 磊 楊曉冬

智能變電站建設與運維的問題分析與對策

眉山多能電力建設有限責任公司輸變電建設分公司 宋志利 張 磊 楊曉冬

智能電網是電網必然發展方向，我國已邁入了全面建設智能電網的時期。其關鍵節點變電站也經歷了智能化變革，從建設與運維來看，智能變電站與常規變電站相比同樣發生了較大變化。作為電網公司如何適應這種變化是亟待解決的問題。為此，本文結合某供區智能變電站的建設與維護現狀，并聯系各檢修專業，分析智能變電站的建設與維護存在的問題。通過總結分析，發現在智能變電站建設與運維檢修的若干問題中，仍然需要加強智能站人才隊伍建設，并進一步建立智能站運維檢修標準和規范，促使智能站運檢水平的提高，保障智能站安全穩定運行。

智能電網；變電站；建設；運維；檢修

引言

智能電網是未來電網必然發展方向，我國已邁入了全面建設智能電網的時期。變電站作為電網的主要節點，其智能化的實現將對整個電網智能化的形成起到關鍵作用，因此成為了智能電網建設中的核心工作之一。變電站智能化的過程中，將使站內設備的管理模式發生重大變革，從而為設備的維護和高效運行提供現代化平臺。

在我國全面建設智能電網建設的大背景下，國網某供區緊隨電網建設的步伐開始了全面建設智能變電站的歷程。從2013年7月供區第一座智能變電站投運至今，公司已建成6座智能變電站，至此智能變電站已成為某供區電網的重要組成部分，如何開展智能變電站的運維檢修工作，確保智能變電站安全穩定運行，已成為某供區電網的重要課題。

1.某供區智能站缺陷統計分析與對策

從第一座智能變電站投運至2016年10月，某供區智能站共計發現缺陷119條，具體統計情況如下：

1.1 缺陷等級分布情況

危機缺陷14條占比12%，嚴重缺陷34條占比28%，一般缺陷71條占比60%。危機缺陷主要有一次設備損壞和二次設備故障兩大類。其中一次設備損壞有4條，分別為 110kVGISPT防爆膜爆裂，35kVI母PT保險損壞，35kVII母PT保險損壞， 35kV電壓嚴重不平衡等4條危機缺陷。二次類設備故障主要由合并單元異常告警、googse鏈路中斷、保護裝置異常告警等三大類共計10條。

1.2 缺陷按專業分布概況

二次設備類缺陷73條，占比達到63%；一次類設備缺陷37條，占比32%；其它類型缺陷6條，占比5%。（如圖二）可以看出智能變電站二次類設備缺陷數量遠遠高于一次類設備缺陷數量。造成這一現象主要有兩方面的原因，一是智能變電站一次設備普遍使用GIS這種免維護結構，目前來看可靠性相對常規站較高；二是智能變電站二次類結構構建為三層兩網結構，相對常規站增加了合并單元、智能終端、交換機等大量二次設備，設備數量增加一倍。

二次設備缺陷類型與原因分析：

從二次設備運行缺陷來看，常見的缺陷類型為設備家族性缺陷、光纖損壞、裝置死機、插件損壞、通訊鏈路中斷等缺陷類型。

設備家族性缺陷：在智能變電站建設初期，由于智能變電站發展時間短，推進快，入網管控不嚴等因素致使二次設備家族性缺陷時有發生。近年來隨著智能設備的不斷發展進步，設備標準規范的不斷完善以及國網公司系統對二次設備的嚴格把控，二次設備家族性缺陷發生概率極大降低，但仍然難以杜絕。因此，要重視二次入廠聯調，嚴把設備關口，確保設備無隱患入網。

光纖損壞：光纖損壞將破壞智能站通訊結構，將對二次系統運行造成重大影響。造成光纖損壞的主要原因有三點：一是廠家設計缺陷，設備安裝不合理，導致運行中開關匯控柜時拖動擠壓光纖至光纖中斷；二是施工工藝不良，施工過程中光纖受壓或彎曲過度，導致光衰過大并逐漸發展為光纖通訊中斷；三是運行環境惡劣，光纖老化加劇，導致設備故障。主要措施一是加強設備監造，對于存在柜門開合擠壓光纖的設備產品，堅決要求整改；二是嚴格按照標準化施工工藝進行施工，嚴禁對光纖造成擠壓折損；三是運行中加強監控巡視，及時發現。

智能變電站裝置死機、插件損壞與設備運行老化、運行溫度過高等因素有關。主要是因為智能變電站相較常規站而言，智能電子設備大量增加，且都屬于有源通訊，這使得運行中在匯控柜、保護測控屏等封閉空間中，常出現設備過熱運行，致使設備加速老化，甚至設備插件燒毀。針對這點可以通過加裝空調等溫控設備來對設備溫度進行控制。目前供區進行嘗試，即在設備建設階段便標配匯控柜和主控室空調，努力改善設備運行環境。

從二次設備運維管理來看，目前存在的問題是普遍重視與常規站雷同的保護測控、智能終端及合并單元及其GOOGSE和SV網等設備和網絡的維護，但是反而對更能體現智能站高級功能的網絡分析儀、在線監測、站控層網絡比較忽視。因此，需要進一步加強教育培訓，并完善二次設備運維檢修標準，提升二次人員對于全體二次設備的維護水平。

2.變電檢修各專業在智能變電站維護中的問題與對策

目前智能變電站運維檢修中存在的最問題在于智能站專業人才隊伍問題和缺乏完善的相關規程和規范。就變電二次檢修、變電一次檢修、試驗化驗以及信息通訊專業而言，存在以下一些具體的問題。

2.1 變電二次檢修專業與智能變電站

目前在智能變電站二次設備的運維檢修中，發現的問題體現在兩大方面。一是人員技術水平的問題，二是設備維護的問題。二次運維檢修人員技術水平需進一步提高

智能變電站與常規變電站相比，二次設備與網絡的變化翻天覆地，如何讓二次檢修人員迅速實現過渡，掌握智能變電站相關技術是智能變電站檢修的最核心問題。我公司雖然作為省范圍內位數不多的具有220kV智能變電站自主建設和調試能力的單位之一，但是整體二次技能技術水平仍然需要進一步提高和加強。為此可以通過以下幾個方面來提高人員技能技術水平。一是將智能變電站培訓作為工作的重要內容，并建立智能變電站檢修人員技術考核評價體系，實行達標上崗；二是開展技能技術比武，促進員工對智能變電站技術的學習；三是提升人才隊伍穩定性，建立新、中、老合理搭配的二次檢修隊伍，盡量避免人員變動過大導致人才斷檔;四是以平春站繼電保護培訓基地為基層，進一步建立智能站培訓基地，便于二次檢修和運行人員對于智能站的模擬操控與檢修，加速智能站檢修和運維人才隊伍的建設。

2.2 變電一次檢修專業與智能變電站

由于智能變電站的“三層兩網結構”使得智能變電站一二次設備的界限劃分越來越模糊，但是由于人員知識體系結構問題，就目前而言變電一次檢修專業在智能變電站的維護界面劃分中仍然以匯控柜與GIS設備的連接線進行劃分。因此與常規站相比，在智能變電站的維護中變電一次專業面對的最大變化為常規設備到GIS設備的變化。然而，GIS設備的最大優點是“免維護”，這同時成為GIS設備的最大缺點，因為一旦設備發生故障將難以在短時間內恢復供電。因此對于變電一次專業而言加強GIS設備的建設水平顯得更為關鍵。

3.總結

本報告主要是針對電網智能變電站的建設與運維檢修現狀，結合變電二次檢修、變電一次檢修、試驗化驗專業以及信息通訊專業進行調研總結和分析?？傮w而言，在智能變電站建設與運維檢修的若干問題中，仍然需要加強智能站人才隊伍建設，并進一步建立智能站運維檢修標準和規范，促使智能站運檢水平的提高，保障智能站安全穩定運行。

[1]陳明．智能變電站運行管理模式探索[J]．電氣技術,2012(6): 96～98．