智能電網(wǎng)中變電一次設(shè)備的運(yùn)維管理

劉屹泰

（新南威爾士大學(xué)，澳大利亞悉尼 1466）

0 引言

電力系統(tǒng)中的配電網(wǎng)發(fā)展年限較晚，使得部分地區(qū)配電網(wǎng)系統(tǒng)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在著較大的差距，同時(shí)電力供應(yīng)企業(yè)在電網(wǎng)維修過(guò)程中，主要以發(fā)生事故后進(jìn)行維修和間斷性的檢查維護(hù)為主，造成電網(wǎng)在運(yùn)維管理的過(guò)程中存在著盲目維修現(xiàn)象，使得電網(wǎng)的運(yùn)維工作沒(méi)有落到實(shí)處，無(wú)法解決電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中存在的真正缺漏，不利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的大背景下，通過(guò)將智能化技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的建設(shè)中，可以推動(dòng)現(xiàn)有變電站的發(fā)展，將智能電網(wǎng)中的變電一次設(shè)備運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理工作推向全新的發(fā)展空間。

1 智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備的基本概述

智能電網(wǎng)是在傳統(tǒng)變電站的基礎(chǔ)上融合智能電網(wǎng)建設(shè)中的新要求，將信息化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)共享技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等加入變電站中，使變電站可以在正常的運(yùn)行中，完成數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、測(cè)量、檢測(cè)工作，保障智能電網(wǎng)可以在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)測(cè)量、機(jī)動(dòng)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)防控等功能。但智能電網(wǎng)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行和運(yùn)維管理工作，主要在于智能變電站的運(yùn)營(yíng)情況，而智能變電站中最為重要的設(shè)備是變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、GIS 等，通過(guò)這些設(shè)備可以控制變電站中的電壓、電流、電能等，對(duì)完善智能電網(wǎng)的建設(shè)起到至關(guān)重要的作用。

智能電網(wǎng)在運(yùn)營(yíng)中的變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修工作，主要是指對(duì)變電站一次設(shè)備狀態(tài)開展檢修，具體的檢修內(nèi)容包括通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控結(jié)合先進(jìn)的儀器設(shè)備進(jìn)行分析測(cè)量，進(jìn)而檢測(cè)一次設(shè)備在運(yùn)營(yíng)中具體狀態(tài)及運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)；根據(jù)檢測(cè)過(guò)程中的具體數(shù)據(jù)，對(duì)一次設(shè)備在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)；結(jié)合預(yù)測(cè)結(jié)果和一次設(shè)備在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的實(shí)際情況，進(jìn)而制定針對(duì)性的運(yùn)營(yíng)維護(hù)細(xì)則。通過(guò)智能電網(wǎng)中的變電一次設(shè)備可以在第一時(shí)間預(yù)測(cè)設(shè)備在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)及出現(xiàn)故障的具體情況，避免設(shè)備在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)諸多事故，提高智能電網(wǎng)中變電一次設(shè)備的使用壽命。

2 智能電網(wǎng)中變電一次設(shè)備運(yùn)行中存在的問(wèn)題

2.1 變壓器存在的問(wèn)題

智能電網(wǎng)中的變壓器是變電站中最重要的設(shè)備之一，其故障主要表現(xiàn)在3 個(gè)方面：①在運(yùn)行過(guò)程中，由于變壓器油箱在使用中發(fā)生故障，變壓器線圈發(fā)生短路或斷路，變壓器兩個(gè)相鄰線圈之間相互電磁作用，變壓器在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生滲油問(wèn)題；②在運(yùn)行過(guò)程中，由于變壓器外部發(fā)生問(wèn)題，變壓器外接線絕緣套管發(fā)生損壞，從而造成外接線短路或漏電；③在運(yùn)行過(guò)程中，由于設(shè)備溫度過(guò)高，變壓器內(nèi)電線老化，從而影響智能網(wǎng)中變電一次設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.2 斷路器存在的問(wèn)題

智能電網(wǎng)中斷路器可以控制其他配件是否進(jìn)入或退出工作狀態(tài)，電網(wǎng)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中一旦出現(xiàn)任何問(wèn)題，只需通過(guò)斷路器對(duì)線路進(jìn)行切斷，就可以在第一時(shí)間保護(hù)智能電網(wǎng)中的其他電氣設(shè)備正常運(yùn)行，因此斷路器在智能電網(wǎng)中能否正常運(yùn)行直接決定著智能電網(wǎng)在運(yùn)行中的安全。斷路器在智能電網(wǎng)中通常出現(xiàn)的問(wèn)題有以下2 種：①由于斷路器本身材料選擇不當(dāng)，造成設(shè)備老化；②由于斷路器絕緣材料質(zhì)量差，造成斷路器內(nèi)部電流回路出現(xiàn)故障。

2.3 隔離開關(guān)存在的問(wèn)題

電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中隔離開關(guān)是不可缺少的一次電氣設(shè)備，通過(guò)隔離開關(guān)可以在一次設(shè)備或電網(wǎng)電路檢修的過(guò)程中，將整個(gè)電路進(jìn)行可靠地隔離，進(jìn)而保障電氣設(shè)備與檢修人員的安全。同時(shí)隔離開關(guān)在應(yīng)用過(guò)程中還可以對(duì)電網(wǎng)中的電線接線方式進(jìn)行改變，隔離開關(guān)在電網(wǎng)中容易存在的問(wèn)題，主要源于電氣設(shè)備之間接觸不良或設(shè)備調(diào)試精準(zhǔn)度較差，造成隔離開關(guān)的開合度不順暢；電網(wǎng)中過(guò)載電流導(dǎo)致觸頭接觸面溫度較高，造成隔離開關(guān)的溫度發(fā)生異常變化。

2.4 GIS 設(shè)備存在的問(wèn)題

智能電網(wǎng)中所應(yīng)用的GIS 設(shè)備是以密封且含有SF6的組合設(shè)備，該設(shè)備也被人們稱之為“氣體絕緣開關(guān)設(shè)備”，設(shè)備主要是由斷路器、隔離開關(guān)、CP 裝置、CT 裝置、斷路器、避雷針等設(shè)備組合而成，通常該設(shè)備主要應(yīng)用于高壓配電網(wǎng)中。在對(duì)GIS 設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，可以采用局部超高頻電流放電的方式，判斷該設(shè)備是否可以正常工作。如若接收傳感器在GIS 設(shè)備末端進(jìn)行局部超高頻放電的過(guò)程中，該傳感器未能檢測(cè)出GIS 設(shè)備所產(chǎn)生的電磁波，即可判斷GIS 可能出現(xiàn)故障。

3 完善智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備運(yùn)維管理的具體途徑

3.1 建立完善的智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備運(yùn)維管理體系

在完善智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備運(yùn)維管理的過(guò)程中，電力工作人員需要對(duì)變電一次設(shè)備的運(yùn)維管理歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查找、分析、處理，進(jìn)而判斷變電一次設(shè)備在運(yùn)維管理期間存在的主要缺陷，并對(duì)變電一次設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單的間隔測(cè)試，對(duì)間隔期間的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，從而推測(cè)智能電網(wǎng)中變電一次設(shè)備是否在運(yùn)行中出現(xiàn)故障。

3.2 強(qiáng)化智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備綜合管理的工作過(guò)程

智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中，可能會(huì)引起故障的原因很多，所以智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理是一個(gè)長(zhǎng)期復(fù)雜的系統(tǒng)工程。智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備在綜合管理的過(guò)程中需做好以下3 方面工作：①需要將智能變電站中的關(guān)聯(lián)設(shè)備在運(yùn)營(yíng)中的數(shù)據(jù)及一次設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行匯總，并根據(jù)匯總報(bào)表，對(duì)一次設(shè)備的使用壽命以及工作效率進(jìn)行評(píng)測(cè)，根據(jù)綜合評(píng)測(cè)結(jié)果進(jìn)而得出變電一次設(shè)備的實(shí)際工作情況，從而制定出具體化的一次設(shè)備運(yùn)營(yíng)管理維護(hù)體系；②在這期間需要查找變電網(wǎng)中一次設(shè)備在以往運(yùn)行過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，及一次設(shè)備運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中的相關(guān)報(bào)告，將不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)報(bào)表結(jié)果結(jié)合當(dāng)下疑似設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行研究，預(yù)測(cè)設(shè)備下一次的運(yùn)維管理時(shí)間；③需要將近6 個(gè)月內(nèi)的一次設(shè)備運(yùn)維管理報(bào)表進(jìn)行匯總，并在年底對(duì)一次設(shè)備報(bào)表集中進(jìn)行審核，進(jìn)而提高智能電網(wǎng)中一次設(shè)備的運(yùn)維管理質(zhì)量。

在強(qiáng)化智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備綜合管理的工作過(guò)程中，必須不斷完善智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備的運(yùn)行管理體系。一是明確配線管理責(zé)任，將檢修管理工作分層次、分部門進(jìn)行分工和分配，使各部門、各崗位工作人員明確各自的工作職責(zé)，切實(shí)督促有關(guān)人員認(rèn)真履行管理職責(zé)，增強(qiáng)責(zé)任感。同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備的管理，定期對(duì)智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷并采取相應(yīng)措施，對(duì)長(zhǎng)期使用的智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備應(yīng)定期進(jìn)行維修，如有故障應(yīng)及時(shí)更換。若智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備存在的問(wèn)題不很嚴(yán)重，在短期內(nèi)不會(huì)對(duì)智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生很大影響，所以不能先進(jìn)行維修，而應(yīng)在規(guī)劃中考慮智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備的下次維修時(shí)間。開展智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備運(yùn)行管理的主要任務(wù)，是保證智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備整體穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

3.3 明確智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備綜合運(yùn)維管理的目標(biāo)

智能電網(wǎng)中的變電一次設(shè)備可借助智能化操作平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)資源共享，并借助該設(shè)備達(dá)到資源共享的目的，從而幫助電力人員對(duì)變電一次設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)查，在調(diào)查期間需要將設(shè)備在檢測(cè)過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)及時(shí)上報(bào)，進(jìn)而預(yù)測(cè)變電一次設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的狀況及供電系統(tǒng)可能潛在的隱患，進(jìn)而及時(shí)規(guī)避電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)。電力企業(yè)需要明確智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備綜合運(yùn)維管理的具體目標(biāo)，通過(guò)制定出科學(xué)合理的智能變電一次設(shè)備運(yùn)維管理體系，提高智能電網(wǎng)中變電一次設(shè)備的應(yīng)用管理能力，保障電力行業(yè)在運(yùn)行中的安全性和穩(wěn)定性，促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3.4 強(qiáng)化智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備安裝及運(yùn)行管理體系

在智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備的安裝過(guò)程中，需要對(duì)智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備的尺寸和變電一次設(shè)備機(jī)械開孔位置做好相應(yīng)的防護(hù)和檢查工作，要確保智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備機(jī)械的開孔位置可以在供配電施工中滿足線路的進(jìn)出自如，要在一定程度上保障智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備的開口位置和導(dǎo)管的接入位置符合要求。同時(shí)在智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備安裝施工過(guò)程中，嚴(yán)禁工作人員對(duì)智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備箱體進(jìn)行氣焊開孔或者是沒(méi)有經(jīng)過(guò)上級(jí)管理部門的批準(zhǔn)，就自行在智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備的背部進(jìn)行開孔或是側(cè)面進(jìn)行開孔。

4 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段電力供應(yīng)公司在全國(guó)范圍內(nèi)大力推動(dòng)變電一次設(shè)備的應(yīng)用，推動(dòng)變電站設(shè)施從原有的人工操作逐步向智能化的方向邁進(jìn)，在對(duì)智能電網(wǎng)中的變電一次設(shè)備進(jìn)行研究中，可以發(fā)現(xiàn)多數(shù)變電一次設(shè)備在運(yùn)營(yíng)、管理和維護(hù)過(guò)程中存在著一些問(wèn)題，對(duì)智能電網(wǎng)的安全運(yùn)營(yíng)造成嚴(yán)重的影響。因此開展智能電網(wǎng)變電一次設(shè)備的運(yùn)維管理研究，可以在滿足電力企業(yè)快速發(fā)展的基本需求上，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展。