智能變電站故障檢修系統(tǒng)運(yùn)維技術(shù)研究

謝藝輝

(國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司安溪縣供電公司，福建 泉州 362400)

0 引言

變電站的職能化是未來變電站發(fā)展的必然趨勢(shì)，基于此，智能變電站得到了廣泛應(yīng)用。現(xiàn)如今我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，智能變電站對(duì)于電網(wǎng)建設(shè)發(fā)揮著重要的作用。如果其出現(xiàn)問題，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的損失，因此應(yīng)用有效的維護(hù)和檢修方法十分重要。一次智能化設(shè)備及二次網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)是智能變電站的主要組成部分，對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修容易受到二次設(shè)備定期檢修的影響，導(dǎo)致供電系統(tǒng)停用，不進(jìn)行檢修則容易導(dǎo)致供電系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于兩次檢修周期存在一定的出入，對(duì)檢測(cè)質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響，所以在這一過程中使用合理規(guī)范的運(yùn)維技術(shù)十分重要。

1 智能變電站結(jié)構(gòu)

智能變電站的主要組成部分包括控制層、間隔層及過程層。其中控制層指的是智能變電站中等級(jí)最高的管理層，包括諸多管理系統(tǒng)，能夠保證電網(wǎng)信息的交互，其主要作用為收集信息數(shù)據(jù)和電量。間隔層屬于中間層次，其地位尤其重要，主要涵蓋了繼電保護(hù)設(shè)備、測(cè)控設(shè)施等，其中繼電保護(hù)設(shè)備是維持智能變電站穩(wěn)定運(yùn)行的重要設(shè)備，具有一定的選擇性。間隔層的主要作用在于保持其他兩層的穩(wěn)定性。過程層中包括變電站的常規(guī)元件，例如電壓互感器、電壓器等智能電子裝置。電子互感器是對(duì)傳統(tǒng)電磁互感器的更新。因?yàn)檫^程層的保護(hù)功能落后，所以該層出現(xiàn)問題的可能性最大，因此需要對(duì)上述問題展開全面的分析，選擇規(guī)范合理的幾點(diǎn)保護(hù)技術(shù)，這樣才能夠?yàn)橹悄茏冸娬镜姆€(wěn)定運(yùn)行夯實(shí)基礎(chǔ)。智能變電站結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 基于繼電保護(hù)的故障檢修系統(tǒng)運(yùn)維

對(duì)智能變電站的結(jié)構(gòu)展開具體分析，不斷優(yōu)化和完善維護(hù)管理機(jī)制。具體運(yùn)維管理需要根據(jù)具體業(yè)務(wù)內(nèi)容以及范圍，將其基本需求進(jìn)行有效、全面地劃分，認(rèn)識(shí)到實(shí)際維護(hù)內(nèi)容和項(xiàng)目，通過相關(guān)指導(dǎo)有效實(shí)施運(yùn)維工作，進(jìn)而保障技術(shù)工作人員的安全[1]。

2.1 一次設(shè)備維護(hù)

2.1.1 電子式互感器

電子式互感器是一種常用的基礎(chǔ)設(shè)備，在實(shí)際運(yùn)行過程中故障發(fā)生率較高，常見的故障問題便是不平衡。主要表現(xiàn)：一相電壓=0，兩相電壓無(wú)升高趨勢(shì)，一相采集發(fā)生異常。如果能夠聽到內(nèi)部電流交互聲音，則表明內(nèi)部存在問題，其中一相電壓為零，但是兩相電壓持續(xù)增加，說明接地一相存在故障。如果合并單元采集器的作用和功能失效，說明光纖回路及采集設(shè)備存在故障問題。為了能夠改善以上情況，需要做好設(shè)計(jì)工作，使用

圖1 智能變電站結(jié)構(gòu)

繼電保護(hù)法對(duì)電子式互感器進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，其主要組成部分包括高低壓臂電阻、金屬屏蔽盒、過電保護(hù)裝置等。根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行維護(hù)需要，展開維護(hù)工作，全面分析反饋信息，工作人員將其作為重要依據(jù)展開檢查。如果情況較為嚴(yán)重，應(yīng)立刻停止運(yùn)行相關(guān)設(shè)備，確保自動(dòng)裝置不處于運(yùn)行狀態(tài)下，以防其發(fā)生誤操作，避免計(jì)量存在問題。

2.1.2 合并單元

合并單元異常也是一種常見的故障。如果其發(fā)生問題，當(dāng)務(wù)之急便是明確工作電源的功能狀態(tài)是否正常。發(fā)現(xiàn)后臺(tái)測(cè)控模塊傳送到后天大暖的采樣值不正確，首先需要對(duì)光纖連接情況進(jìn)行合理檢查。如果后臺(tái)測(cè)控傳送到后臺(tái)單元的通信發(fā)生故障，首先需要對(duì)電源工作是否處于正常狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。為了有效消除上述故障，通過繼電保護(hù)法對(duì)合并單元展開設(shè)計(jì)。經(jīng)過設(shè)計(jì)后的合并單元實(shí)現(xiàn)了電子式互感器輸出電流信號(hào)合并為數(shù)字形式的轉(zhuǎn)變。根據(jù)間隔配置合并單元提供輸入接口，達(dá)到接收信號(hào)的作用，如果沒有該類設(shè)備，則需要接入間隔電壓信號(hào)，該過程中需要對(duì)母線和電壓進(jìn)行分別單獨(dú)設(shè)置，保證全部母線合并單元和母線對(duì)應(yīng)，如果其主要形式為分段連接，則要使一臺(tái)母線電壓合并為3Q/GDW426—2010型號(hào)三段母線電壓。

2.1.3 智能斷路器

SF6的應(yīng)用十分廣泛，屬于高壓電氣設(shè)備絕緣介質(zhì)的一種。在智能變電站中SF6氣體泄露問題屢見不鮮，主要原因在于密封面和管路接頭不具備良好的密封性，并且水分滲入絕緣體，導(dǎo)致其性能嚴(yán)重下降，如果情況嚴(yán)重很可能導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)閃絡(luò)。為了消除這一故障，應(yīng)合理應(yīng)用斷路器設(shè)備，通過對(duì)SF6氣體的有效應(yīng)用，將其當(dāng)作滅弧、絕緣介質(zhì)，并不需要高氣壓和大量的串聯(lián)端口，因?yàn)檫@一SF6性能良好，所以其電流和電壓參數(shù)正常。

運(yùn)行維護(hù)及檢修對(duì)于保障設(shè)備性能來說至關(guān)重要。運(yùn)維是指按照實(shí)際運(yùn)行規(guī)則，提高工作效率及質(zhì)量；檢修是指在不使用大型機(jī)械設(shè)備的基礎(chǔ)上，完成設(shè)備檢修工作，保證專業(yè)化和規(guī)范化。一些其他的維護(hù)和檢修工作通過生產(chǎn)部分完成，運(yùn)維車間負(fù)責(zé)進(jìn)行綜合管理，合理使用繼電保護(hù)法提高一次設(shè)備運(yùn)維檢修工作的效率和質(zhì)量。

2.2 二次設(shè)備維護(hù)

和一次設(shè)備存在明顯差異，二次設(shè)備的主要作用在于監(jiān)控，能夠?qū)ψ冸娬具M(jìn)行實(shí)時(shí)全面地監(jiān)控。現(xiàn)如今我國(guó)電力技術(shù)發(fā)展迅速，人們的供電需求越來越高，單單依靠傳統(tǒng)運(yùn)維技術(shù)無(wú)法滿足用電需求，所以采取繼電保護(hù)技術(shù)具有重要的意義。

2.2.1 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)

該設(shè)備的主要組成部分便是控制層和過程層。智能變電站實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行報(bào)文需要符合標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文，不同于常規(guī)報(bào)文，主要格式為TCP報(bào)文格式，確保變電站電纜的連接穩(wěn)定，提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。使用這一報(bào)文格式，能夠確保設(shè)備的配置、型號(hào)及參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求，具備明確的標(biāo)識(shí)反映，為了進(jìn)一步提高工作效率，應(yīng)設(shè)置專門的網(wǎng)絡(luò)分析記錄儀，對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障的具體位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，為清除故障提供了巨大的便利[2]。

2.2.2 合并器

通過對(duì)一次設(shè)備維護(hù)詳細(xì)內(nèi)容可知，合并單元屬于數(shù)據(jù)交流單元的一種，通過電子式互感器實(shí)現(xiàn)所有電流信號(hào)的接受，在合并的作用下將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)形式，為合并單元二次設(shè)備的維護(hù)提供重要參考依據(jù)。通過光纖實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效傳遞，因此，需要保證合并單元屏幕中的光線尾部彎曲半徑≤5 cm，并且還要認(rèn)真檢查其表面情況，避免其出現(xiàn)打折或者破損等情況。元件在較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行狀況下很可能出現(xiàn)老化問題，要對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)分析，可增加對(duì)合并器模塊溫度的巡視次數(shù)，并全面記錄具體情況[3]。二次設(shè)備運(yùn)維工作的運(yùn)維項(xiàng)目主要包括監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)分析儀、電源裝置、高頻通道驗(yàn)收、光纖調(diào)試、線路保護(hù)劑絕緣保護(hù)等。

通過對(duì)繼電保護(hù)方法的合理應(yīng)用，在維護(hù)和檢修一次設(shè)備的過程中，合理設(shè)計(jì)電子式互感器結(jié)構(gòu)，保證自動(dòng)裝置及時(shí)推出運(yùn)行，避免自動(dòng)裝置出現(xiàn)誤操作現(xiàn)象，保證計(jì)量不發(fā)生疏漏。并且對(duì)合并單元示意圖進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，為該設(shè)備提供型號(hào)為IEC61850-9的協(xié)議接口，全面分析一次設(shè)備運(yùn)維工作、項(xiàng)目及檢修方案。對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢修的過程中，合理設(shè)計(jì)報(bào)文形式，確保智能變電站中電纜連接的有效性，進(jìn)而提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸交互的穩(wěn)定性。根據(jù)因此設(shè)備運(yùn)維中合并單元的應(yīng)用，對(duì)合并器完成二次設(shè)備維護(hù)，確保尾部光纖在屏幕中的彎曲半徑超過3cm，提高模塊溫度巡視工作水平，并全面分析二次設(shè)備維護(hù)工作、運(yùn)維項(xiàng)目及檢修方式。實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的兩次維護(hù)，大大提升了檢修系統(tǒng)運(yùn)維的質(zhì)量和效率。通過上述工作，能夠保證智能變電站故障檢修系統(tǒng)運(yùn)維技術(shù)實(shí)施的可靠性。

3 結(jié)語(yǔ)

繼電保護(hù)法的合理應(yīng)用具有重要意義，對(duì)于改善傳統(tǒng)模式下運(yùn)維效果較差的現(xiàn)狀效果確切，使智能變電站故障檢修系統(tǒng)運(yùn)維工作更加高效穩(wěn)定，因此其應(yīng)用價(jià)值非常高。但是電網(wǎng)運(yùn)行模式仍存在一定的不足之處，例如管理機(jī)制的不完善，導(dǎo)致故障修復(fù)花費(fèi)較多時(shí)間。因此為了有效提高其效率，需要深入研究，保證其運(yùn)行速率，提高一體化智能發(fā)電站運(yùn)行模式的應(yīng)用水平。