電力變電站內部智能防汛系統的研制

蔣坤　張曉娟　于輝

摘 要：目前變電站尚無完善的防汛設施，主要靠人工搬運沙袋的方式進行封堵，并通過水泵自啟動進行溝道排水。不僅需要耗費大量人力物力，而且效率低、成效慢，無法及時有效的達到控制汛情、減少損失的目的。且在變電站無人值守方式下，遠方運維人員無法實時了解變電站汛情，缺乏有效的監控手段，對設備的安全運行帶來嚴峻考驗，急需我們進一步完善變電站防汛設施，提高防汛系統的智能化水平。

關鍵詞：電力變電站；內部智能防汛系統；創新

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.111

1 背景及現狀

長期以來，防汛工作一直是關乎變電站安全運行的重要方面，尤其是近年來，隨著極端暴雨天氣的頻繁發生，為變電設備及其附屬設施的安全運行帶來嚴峻挑戰。僅2016年，全國就有多座變電站發生汛水倒灌事件，造成電網被迫停電、設備損壞等重大損失。而隨著變電站無人值守的不斷推廣，提高防汛系統快速有效的應急能力，成為當前所面臨的一個緊迫問題。

2 創新點及原理

該項目將改變原有相對單薄的應急防汛工作模式，建立一套智能化防汛設施，實現防水與排水系統的有效聯動，迅速增強變電站防汛能力。

（1）通過預埋擋板，減少外露部分，構建隱蔽式筑壩設施；用智能傳感器和齒輪傳動裝置驅動擋板升降。

（2）在微氣象中加入液位感應裝置，設計智能邏輯回路，實現排水設施、筑壩設施與微氣象設施的相互聯動。

（3）開發智能軟件，建立智能防汛平臺，實現排水與防水設施的遠程遙控啟動；并關聯變電站氣象水文情況，對重要預警信息進行推送提醒，實現防汛系統實時狀態的遠程監視和控制。

3 實施方案

3.1 研制電動隱蔽式防汛筑壩設施

該設施采取地埋式設計理念，基于側推擠壓原理技術，通過智能傳感器和齒輪傳動裝置，構建一個隱蔽式防汛筑壩設施。

其設施主要由地埋槽、主擋水板、輔助支撐、頂緊螺栓、動力系統、防護板等部分組成。當電源接通時，可實現主擋水板的升、降操作。

3.2 防水、排水設施及微氣象系統聯動

設計智能邏輯控制回路，當微氣象系統中的液位感應裝置與排水泵同時達到啟動值時，將聯動隱藏筑壩設施自動升起，從而起到阻隔雨水倒灌的作用。

當雨量過大，溝道匯集至蓄水池的水位達到設定值時，水泵可利用浮球原理實現自啟動向站外排水；當室外的液位感應器檢測到地面水位達到設定值3厘米時，將閉合動作接點。當兩者同時滿足動作條件時，說明當前極有可能發生汛情，將接通智能邏輯控制回路，將聯動隱藏式筑壩設施自動升起，實現變電站站內與站外的隔離，達到防止外部雨水倒灌的效果。

3.3 建立智能防汛平臺

開發一套智能化軟件系統，實現變電站微氣象、防水、排水設施的遠程在線監控。

（1）氣象水文信息的采集、預警。可實時關聯發送所轄變電站的氣溫、降水、風速等氣象水文情況，對關鍵的降水信息進行推送提醒。

（2）隱藏式筑壩設施的實時監控。可實時采集隱藏式筑壩設施圖像，掌握當前的水泵，擋板的啟動狀態。

（3）隱藏式筑壩設施的操控。可通過手動模式，實現擋板升降的就地遙控，也可調到無人值守模式實現站內無人值守時，設備根據降水量自動調節水泵的開啟，停止和擋板的升起和降下。

3.4 人性化智能控制

（1）擋板上下限智能控制。擋板上下限智能控制，當設備出現異常時，智能控制擋板上行，下行在合理范圍內，避免造成設備強行運轉，造成故障。

（2）紅外異物檢測。使用紅外遠距離對射開關，避免升起過程中，出現行車，設備仍自動升起，碰觸車輛等物體，造成事故，為擋板自動行進，提供保護。

（3）4G手機網絡通信模塊。使用穩定的4G模塊，實時顯示擋板模塊，在緊急情況下，可遠程控制水泵和擋板運作，為設備提供多層穩定的保護措施。

4 經濟效益

4.1 從節約時間分析

以500kV圣臨變為例，距離分部駐地約95公里。如發生緊急汛情，到達現場約90分鐘，完成大門封堵約30分鐘，處理全過程共120分鐘。采用智能防汛設施，在2分鐘內完成遠方的操控，每次防汛處理可節約時間約98%。

4.2 從節約人工分析

每次進行封堵工作，作業人員由原來的5人減少為0人，按日人工工資 200元計算，可節約人工成本0.1萬元。

4.3 從設備安全分析

如封堵不及時，發生雨水倒灌情況，會造成端子箱、配電箱、蓄電池等設備的損壞，可能引起因回路短路而造成的大面積停電事故。按單日負荷損失1千萬千瓦時，每度電市價0.86元為計，每日避免損失約860萬元。

5 社會效益

（1）通過本項目使工作人員可實時了解現場汛情及防汛設施啟動情況，并可實現遠程瞬時遙控啟動，為變減少電站汛情風險、提高防汛應急反應能力提供了可靠地技術保障。

（2）根據研制特點，該隱藏式智能防汛設施還可以運用在工廠、院落、倉庫、車庫等大門，進行外部雨水封堵，起到防止雨水大量灌入的效果，而且免除人員搬運、封堵的過程，提升了整體效率。

參考文獻：

[1]王憲才.變電站智能防汛系統效果顯著[N].國家電網報，2014-11-

20（007）.

[2]張震.防汛在線監測技術在變電站的應用[J].電氣技術，2012（08）

：136-138.

[3]惠東軍，毛峰.變電站自動排水防汛系統[J].農村電氣化，2011

（07）：39.endprint