電力系統變電運維安全管理與設備維護的探討

國網天津市電力公司寧河供電分公司 閆志勇

電力系統作為現代社會不可或缺的基礎設施，承擔著供應穩定電力的重要任務。在電力系統中，變電運維安全管理與設備維護，是確保電力系統正常運行和提高供電可靠性的關鍵環節。隨著電力需求的不斷增長和電力設備的老化，電力系統的安全管理和設備維護變得尤為重要。

通過對電力系統變電運維安全管理與設備維護的深入研究和實踐，可提高電力系統的可靠性和穩定性，減少事故和故障的發生，并確保供電的安全性。電力系統的研究對于系統運維的相關工作具有重要的指導意義，可為相關領域的研究和實際應用提供有益參考。

1 電力系統變電運行安全管理與設備維護存在的問題

1.1 缺乏科學檢修方式

在電力系統的變電運維過程中，缺乏科學的檢修方式是普遍存在的問題。一些變電站在設備檢修時缺乏規范和標準化操作流程，導致檢修過程中存在不確定性和風險[1]。例如，直流系統接地故障作為當前電力系統變電系統運行的常見故障指引，造成直流接地故障的因素較多，一旦發生直流接地故障就會影響整體的變電運行。

1.2 未制定完善的設備維護方案

設備維護方案的缺乏也是導致變電運行安全管理與設備維護問題的原因之一。一些電力系統運營者沒有制定詳細的設備維護計劃和周期，導致設備維護不及時或不充分[2]。缺乏科學的設備維護方案，增加了設備故障風險，降低設備的可靠性和運行效率。

1.3 缺乏監督與反饋機制

變電運維安全管理中，缺乏有效的監督與反饋機制，一些變電站缺乏定期安全檢查和評估，無法及時發現問題并采取糾正措施。同時，缺乏有效的反饋機制，無法及時總結經驗教訓，改進安全管理的不足之處。

2 電力系統變電運維改進措施

2.1 制定科學的檢修方式

建立規范化設備檢修流程和操作指南，確保檢修過程中的安全性和準確性。包括明確工作順序、操作步驟和安全注意事項，以降低操作錯誤和事故風險[3]。制定標準化檢修流程和操作規范，明確每個檢修步驟的要求和操作指南，通過按照規范化的檢修流程和操作指南進行工作，降低人為錯誤和事故風險。

2.2 完善設備維護方案

具體維護計劃和周期應根據設備的特點、運行狀態和制造商要求來制定。同時，應建立設備故障預警機制，及時發現并處理潛在故障。例如，變壓器必須定期檢查油質、絕緣材料、冷卻系統等（每季度），對變壓器油進行采樣并進行物理化學分析，檢測油質的電氣性能和污染程度。使用絕緣電阻測試儀器測量變壓器的絕緣電阻，評估絕緣狀態。同時，清洗冷卻系統中冷卻液，檢查冷卻器的清潔度和正常運行情況。

2.3 建立全面風險評估與管理機制

對電力系統中已識別的風險進行定量或定性評估，確定其潛在影響和發生概率。可以采取風險矩陣、事件樹等工具進行分析，以便對風險進行優先級排序。對電力系統中已識別的風險進行定量或定性評估，可以使用以下公式來計算風險優先級：

其中，風險影響程度表示風險事件發生后對電力系統的影響程度，可以根據具體情況使用定量或定性指標進行評估，如經濟損失、人員傷亡、服務中斷時間等。風險發生概率表示某一風險事件發生的可能性或頻率，可以通過歷史數據、統計分析、專家判斷等方法獲得，并以0到1之間的值表示。通過計算風險優先級，可以對已識別的風險進行排序，確定哪些風險需要優先考慮和處理。設備風險評級如圖1所示。

圖1 設備風險評級

根據圖1所示，風險A 具有較高的風險影響程度和較低的風險發生概率，因此其風險優先級最高。風險B 具有中等的風險影響程度和較高的風險發生概率，其風險優先級次之。風險C 具有較低的風險影響程度和較高的風險發生概率，因此其風險優先級最低。通過計算風險優先級，并對已識別的風險按照優先級進行排序，可以幫助確定哪些風險需要優先考慮和處理。在制定風險管理策略和采取相應的措施時，可以根據風險優先級的高低來確定資源分配和緊急性。這有助于提高電力系統的安全性和可靠性，減少潛在風險對系統運行的影響。

3 電力系統變電運維實際案例分析

項目現狀及存在問題。現狀：現場變電所400V以上低壓柜支出線電路使用的模擬指針儀表，或不帶通訊的數顯儀表，均不能實現對各支線回路電氣數據的現場查詢與控制。另外，變電站內沒有煙霧報警、溫濕度報警、水浸預警、電視控制等裝置，存在安全隱患，并且不能及時掌握變電站內的實際數據。同時，變電所低壓柜饋線回路及所內信息沒有統一平臺進行監測，需要人員定時抄表記錄，不符合國家節能減排政策的要求。

現場變電所問題分析：一是電力參數監測不及時。電力參數監測的延遲會導致無法及時發現潛在問題，從而延緩故障診斷和處理過程。為解決該問題，可以引入智能電力儀表和監測系統。這些系統能夠實時監測電力參數，并通過傳感器收集數據，以便及時發現異常情況并采取相應的措施。

二是缺乏煙霧報警、溫濕度報警等設備設施。缺乏煙霧報警、溫濕度報警等設備設施會增加火災、漏電、溫度過高等風險，并且無法及時感知和響應潛在安全問題。為了提高安全性，應安裝煙霧報警器、溫濕度傳感器等設備，并建立相應的報警系統，可在超過設定閾值時發出警報，以便及時采取措施防止事故發生。

三是無法及時獲取實時信息。無法及時獲取變電所內的運行狀態、能耗情況和設備健康狀況會影響對系統的全面了解和監測。為解決該問題，可以通過引入智能監測系統，實現對實時信息的獲取和管理。智能監測系統能夠自動采集數據并進行實時監測，通過遠程通信技術將數據傳輸到中央控制中心，以便及時了解系統的運行情況和設備的健康狀況。

四是無統一平臺進行監測。變電所信息分散、無統一平臺進行監測會導致工作效率低下，并不符合節能減排政策要求。為了提高工作效率和滿足政策要求，應建立統一的監測平臺，集成各個監測設備和系統，實現對變電所的集中管理和監測。

問題解決措施。針對上述問題，可以采取以下解決措施來改善現場變電所的安全管理和設備維護：一是電力參數實時監測與通信，替換傳統模擬指針表或未帶通信的數顯儀表，引入帶有通信功能的智能電力儀表，并配置遠程通信功能，實現對各饋線回路電力參數的實時查看和監測，根據監測數據能夠及時發現潛在問題，加快故障診斷和處理的速度。

二是安全設施完善。在變電所內安裝煙霧報警器、溫濕度報警器、水浸報警器以及視頻監控設施，及時感知和響應火災、漏電、溫度過高等潛在安全問題，降低安全風險。

三是實時信息獲取與管理。建立統一的信息管理平臺，通過數據采集系統將各饋線回路的電力參數數據、安全設施報警信息和其他關鍵信息集中管理。實時獲取變電所內的運行狀態、能耗情況和設備健康狀況，及時了解變電所的實時信息。變電站運行情況見表1。

表1 變電站運行情況

四是統一平臺進行監測。建立統一的監測平臺，可以實現對變電所的運行狀態、設備健康狀況和能耗情況的集中監測。通過該平臺，可以將各種監測設備和系統集成到一個統一的界面上，方便管理人員進行實時監測和數據分析。例如，可以使用SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系統，通過傳感器和儀表設備采集數據，并將數據傳輸至中央控制中心進行集中管理。通過遠程監控和數據分析，可及時發現問題和異常情況，并采取相應的措施進行處理，從而提高變電所的運行效率和可靠性。

五是制定安全管理措施與設備維護計劃。為確保變電所的安全運行，需要制定完善的安全管理措施和設備維護計劃。安全管理措施包括制定安全操作規程、培訓員工的安全意識和技能、建立安全檢查機制等。設備維護計劃則涉及定期檢查、維護和保養設備，例如對于變壓器，可以制定定期檢查油質、絕緣材料和冷卻系統的計劃；對于斷路器，可以制定定期檢查接觸器、絕緣子和操作機構的計劃。智能電力儀表和安全設施技術改進電力系統的效果和性能提升見表2。

表2 智能電力儀表和安全設施技術改進電力系統的效果和性能提升

通過表2得出，智能電力儀表和安全設施技術改進，可以顯著提升電力系統的運行安全性，保障設備的可靠性，加快故障診斷和處理速度，實現實時信息獲取和管理，并符合節能減排政策要求。這些應用效果將有助于提高變電所的運行效率，降低事故風險，保障電力供應的穩定性和可靠性。

4 結語

電力系統扮演著為人們提供生活用電、保障經濟發展的重要角色，其中變電工作是不可或缺的一環。由于變電設備的復雜性，在實際的設計調試也極易出現設備故障，因此針對設備設施的保養操作也非常富有挑戰性。如果發生問題，可能會對供電安全產生很大問題。所以，動力系統變電運維的安全管理工作和設備保養顯得尤為重要。只有做好運維安全管理工作，并保證電氣設備維修作業順利實施，才能減少故障率，提升電能質量。如此，可以有效地適應人們對電能的需要，推動國民經濟的不斷增長。