無人值守變電站室內溫度遠程監視的實現
——解決無人值守變電站室內溫度超標問題

王宏宇

（中油電能供電公司，黑龍江 大慶 163000）

0 引 言

隨著變電站自動化系統的廣泛使用，2014年11月，大慶油田電力集團供電公司變電運行專業全面實行了無人值守管理模式。星火工區組建成立了會戰監控運行中心，負責14座無人值守變電站的遠程監控和其中8座變電站的運行維護工作。

由于無人值班變電站沒有有效的溫度監視，巡視周期延長后，產生了監視盲區；如果完全依賴進站巡視時進行溫度調節設備故障處理，會發生長時間溫度超標現象，給變電站的平穩運行埋下了安全隱患。

1 無人值班變電站主控室、高壓室、電纜室溫度超標對設備造成的危害

室內溫度超標對二次裝置、液晶顯示裝置、電子元器件、保護程序的影響如下：

（1）室溫超標會造成二次裝置故障，引起保護誤動作。網絡消息，2001年3月1日，甘肅某220 kV線路L型微機保護動作跳閘，認定為保護裝置對外界溫度干擾特別靈敏，受溫度干擾能力差，引起保護誤動作。

（2）室溫超標會造成液晶顯示器不正常、字體看不清或損壞。

（3）室溫超標會造成電子元器件性能不穩，電源電壓、電流波動，電路板、芯片運行故障損壞。

（4）室溫超標會造成保護程序混亂，保護、測量采集及通信故障，定值自動漂移，保護、告警、遙信、遙測發生誤報信號或中斷，以及產生保護動作行為偏差。

2 調查分析室內溫度越限超標情況

經調查，南二無人變電站2016年全年巡視304次，室內溫度越限27次，室溫不合格率占比8.9%，對室內設備運行產生很大的安全隱患。其中，越限溫度參考值如表1所示。

表1 越限溫度參考值

3 無人值班變電站室內溫度超標的主要原因

無人值班變電站室內溫度超標的主要原因匯總如下：

（1）監控運行中心沒有實現遠程室溫監視功能；

（2）無人變電站空調損壞或制冷不足；

（3）無人變電站空調投入不及時或調整不當；

（4）無人變電站電暖器損壞、故障；

（5）無人變電站未安裝保溫門簾；

（6）無人變電站電暖氣組數調整不當；

（7）無人變電站室外溫度突變。

從以上原因分析可以看出，影響無人值守變電站溫度長時間超標的主要原因包括：（1）電暖氣組數調整不當；（2）無人值班變電站室內溫度沒有遠程監視。其他原因都可以在平時定期檢查中予以處理。

4 電暖氣組數調整不當解決措施

查閱大量關于供、采暖的資料，采用“熱指標估算”的簡便方法計算熱負荷瓦數，如表2所示。

根據計算，在欲投總功率不變的情況下，將主控室由原來10臺可調2 000 W電暖器調整為9臺，通信機房由原來2臺可調2 000 W電暖器調整為1臺，高壓室4臺可調2 000 W電暖器調整為6臺，并隨氣溫和室內溫度變化進行檔位和投入臺數的調整。

表2 根據熱負荷率計算電暖氣投運表

經9～11月的調整與使用，主控室電曖器投入總瓦數10 800 W，同期對比下降2 000 W；通信機房投入總瓦數800 W，同期對比下降400 W；高壓室投入總瓦數8 800 W，同期對比上升800 W。與2016年同期對比，投入總瓦數下降1 600 W，室內溫度控制在規定范圍內。

通過確定供暖功率范圍，合理調配電暖器電暖氣組數，為變電站帶來了經濟效益。具體地，2017年10月至11月，節約用電量3 235.4 kWh，起到了節能效果。所用電量同期對比結果如表3所示。

表3 所用電量同期對比 /kWh

5 實現無人值班變電站室內溫度遠程監視的可行性

無人被控站室溫超標現象的調查分析報告，引起了工區領導的重視。共同研究認為，可以通過室內溫度遠程監視提前預警，在室溫未達限值前檢查處理，保證變電站室溫在規定值內，從而避免無人變電站出現長時間室溫超標現象。需要說明的是，溫度限值根據運行規程設定，預警值與溫度限值之間留有5 ℃的預警空間。

6 室內溫度遠程監視制定對策及實施

在南二無人變電站主控室、高壓室和通信機房裝設置溫度監視器，并人工輔助現場調控，南二無人變電站與會戰運行監控中心雙方調試驗證。

6.1 繪制框架及原理圖

針對所要實現的目標，繪制監控器工作框架和原理圖。原理圖各接線端子標示清楚，設計結構合理，能夠正確完成溫度監視和信號發出。

6.2 安裝溫度測量裝置

將XMTF7002T-01型溫度測控儀分別安裝在南二無人變電站主控室、高壓室和通信機房內，工作電源取交流220 V電源；溫感探頭裝在主控室、高壓室和通信機房，用來采集室溫；將報警上、下限信號引至綜合數據采集屏內備用。通過現場接線檢查及試驗，裝置接線正確，接觸良好，測試溫度顯示正確，上下限值正確輸出。

6.3 溫度信號采集上傳

將測溫裝置動作數據量接入綜合數據采集裝置備用開入點，在當地后臺和會戰監控運行中心畫面中加入主控室、高壓室和通信機房的“溫度過高、過低”監視信號，并啟動音響告警，實現遠程監視功能。結果顯示，裝置接線正確，后臺機正確接收并發出告警，現場核對，溫度動作信號可靠上傳至會戰監控運行中心。

7 實現室內溫度遠程監視后的效果驗證

經過2017年5月到6月份調節，裝置誤差降至±2 ℃，滿足報警裕度5 ℃的要求。經2017年7月至11月的驗證，室溫監視裝置告警11次，均在室溫未越限前將溫度超標的隱患解決，沒有出現室溫越限現象。

無人值班變電站實現遠程監視后，室溫得到了時時監視，降低了室溫不合格率，避免了溫度超標現象的發生，間接提高了設備健康水平，延長了設備使用壽命，確保了變電設備可靠運行，為油田穩產做好了后勤保障工作。

8 對無人值班變電站安全運行的建議

無人變電站室溫遠程監視新方法在功能上還有很大的擴展空間，如：

（1）選用可同時監視溫度和濕度的監控儀，可實現溫度和濕度的同時監控。

（2）選用可時時監視、控制變電輔助設施的智能控制儀，能實現變電輔助設施的智能化等。

以上建議的實施，將大大提升新模式下變電運行工作管理水平，有效降低由于變電輔助設施引發事故的概率。

參考文獻：

[1] 閆寶庚.大慶油田電力網繼電保護及安全自動裝置運行與管理規程[S].大慶：大慶油田電力集團，2010.

[2] 閆寶庚.110千伏變電站運行規程[S].大慶：大慶油田電力集團，2011.