變電站無人值班改造的探討

尉 鑌

(山西省電力公司,山西太原 030001)

變電站無人值班改造的探討

尉 鑌

(山西省電力公司,山西太原 030001)

針對(duì)山西電網(wǎng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),分析了實(shí)施無人值班變電站的目的和意義,闡述了無人值班變電站改造的規(guī)劃編制、改造的主要內(nèi)容及技術(shù)要求,并對(duì)無人值班模式下變電站運(yùn)行維護(hù)的主要內(nèi)容進(jìn)行了探討。

變電站;無人值班;改造

0 引言

2010年山西省500 kV變電站將達(dá)到15座 ,220 kV變電站將達(dá)到120多座,110 kV變電站將達(dá)到350多座。隨著電網(wǎng)的迅速發(fā)展,變電站數(shù)量的不斷增加與值班人員短缺矛盾日漸突出。變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及微機(jī)保護(hù)的廣泛應(yīng)用,電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平逐步提高,計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展,使得變電站的遠(yuǎn)方監(jiān)視和控制成為可能;交通條件的改善也使得定期巡視和異常緊急處理變得較為方便,江蘇、廣州、山東、河北等省市220 kV及以下變電站無人值班率已近100%。

1 開展無人值班變電站的目的和意義

1.1 實(shí)施無人值班有利于提高電網(wǎng)管理水平

變電站無人值班建設(shè),將極大地推進(jìn)變電站遠(yuǎn)方運(yùn)行監(jiān)視、控制操作實(shí)用化水平,充分發(fā)揮電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)在電網(wǎng)事故處理、電網(wǎng)運(yùn)行方式調(diào)整以及應(yīng)急指揮工作中的重要作用。對(duì)電網(wǎng)異常及事故等信息進(jìn)行優(yōu)化,通過對(duì)視頻監(jiān)控、電纜隧道監(jiān)視等系統(tǒng)的整合,不斷豐富監(jiān)控中心和調(diào)度人員的輔助決策支持手段,實(shí)現(xiàn)公司、工區(qū)及操作隊(duì)的信息共享。

1.2 變電站實(shí)施無人值班有利于提高電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平

在安全性方面,經(jīng)過無人值班改造后的變電站,其設(shè)備健康水平應(yīng)比改造前有很大提高,安全可靠性明顯增強(qiáng),設(shè)備故障機(jī)率大大降低,設(shè)備可靠性顯著提高。在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面,通過加裝無功電壓自動(dòng)聯(lián)調(diào)裝置,實(shí)現(xiàn)無功的就地平衡,電能質(zhì)量將比改造前有很大提高。在運(yùn)行功能方面,變電站各種設(shè)備功能更趨完善,管理方便,自動(dòng)化程度得到很大提高。

1.3 變電站實(shí)施無人值班有利于提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益

從2003年—2009年,山西省每年投產(chǎn)500 kV變電站1～2座,220 kV變電站6～8座,110 kV變電站20座左右,每年需增加運(yùn)行人員150人左右,而在高素質(zhì)的變電運(yùn)行人員的補(bǔ)充上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,造成了目前人員數(shù)量及結(jié)構(gòu)與電網(wǎng)發(fā)展和安全運(yùn)行的突出矛盾。在今后的電網(wǎng)建設(shè)中,以每年投產(chǎn)2座500 kV站、15座220 kV變電站和30座110 kV變電站的速度計(jì)算,每年仍需增加變電運(yùn)行人員200人左右,而且這些人在正式加入運(yùn)行崗位前,均必須經(jīng)過較長時(shí)間的技術(shù)學(xué)習(xí)和培訓(xùn),這就從客觀上要求新建220 kV及以下變電站必須實(shí)行無人值班,對(duì)現(xiàn)有的運(yùn)行人員進(jìn)行資源調(diào)配整合。因此,依靠科技進(jìn)步,提高設(shè)備健康水平,220 kV及以下變電站實(shí)行無人值班,是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展,保證電網(wǎng)穩(wěn)定、可靠、安全運(yùn)行的必由之路。

2 無人值班變電站改造的規(guī)劃

變電站無人值班改造是一項(xiàng)綜合性工程,技術(shù)含量高,涉及面廣,改造時(shí)間長,安全責(zé)任重大。規(guī)劃的編制首先要制定無人站改造的目標(biāo)和總體的改造原則,分析本地區(qū)無人值班變電站現(xiàn)狀以及改造的必要性和可行性;然后確定改造的技術(shù)原則,以明確監(jiān)控中心、操作隊(duì)及受控站端的改造內(nèi)容和網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的建設(shè)原則;同時(shí),要明確無人變電站的管理模式,監(jiān)控中心、操作隊(duì)的設(shè)置原則,以及人員的配置要求;另外,還要制定分年度實(shí)施方案及投資估算,并明確改造費(fèi)用的估算定額;最后,還應(yīng)對(duì)無人站改造效果進(jìn)行分析和比較。結(jié)合地區(qū)電網(wǎng)的一次設(shè)備、二次系統(tǒng)、通信的改造規(guī)劃及相關(guān)基建、技改項(xiàng)目,在充分利用現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上,推進(jìn)無人值班變電站的建設(shè)改造工作。

3 無人值班變電站改造的技術(shù)要求

3.1 一次設(shè)備

一次設(shè)備要選用性能優(yōu)良、運(yùn)行穩(wěn)定的免維護(hù)或少維護(hù)產(chǎn)品。主變壓器中性點(diǎn)刀閘應(yīng)為電動(dòng)刀閘,實(shí)現(xiàn)遙控操作功能;有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)可遠(yuǎn)方遙調(diào)操作,分接開關(guān)檔位可上傳監(jiān)控中心;變壓器上層油溫及繞溫可上傳。斷路器應(yīng)提供可靠的位置信號(hào),高壓開關(guān)柜應(yīng)完善柜間隔離,隔離開關(guān)應(yīng)逐步改造可遠(yuǎn)方電動(dòng)操作,且就地和遠(yuǎn)方操作應(yīng)能實(shí)現(xiàn)相互閉鎖[1]。

3.2 繼電保護(hù)

繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置應(yīng)選用全微機(jī)式性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠的產(chǎn)品。繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置應(yīng)具有遠(yuǎn)方復(fù)歸功能及遠(yuǎn)方修改定值功能;且與監(jiān)控系統(tǒng)及故障信息處理子站采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約通信,主動(dòng)上傳裝置異常信息、動(dòng)作信息。站用電交流系統(tǒng)應(yīng)具備備自投功能,交、直流系統(tǒng)均應(yīng)接入監(jiān)控系統(tǒng),滿足對(duì)交、直流系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、饋線狀態(tài)、絕緣及蓄電池等遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)的要求。

3.3 變電站監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控中心監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)合用一套系統(tǒng),通過網(wǎng)絡(luò)延伸工作站來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的監(jiān)控任務(wù)。監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備完善的 “四遙”功能,二次系統(tǒng)對(duì)時(shí)應(yīng)雙機(jī)冗余配置,具備無功電壓自動(dòng)調(diào)整功能,實(shí)現(xiàn)電量遠(yuǎn)傳和自動(dòng)計(jì)算功能。監(jiān)控系統(tǒng)配置硬件防火墻等網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備,監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)度主站數(shù)據(jù)通信之間應(yīng)安裝縱向物理隔離裝置,與站內(nèi)其他非控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信時(shí)需安裝橫向物理隔離裝置。

3.4 通信及遠(yuǎn)動(dòng)裝置

監(jiān)控中心、操作隊(duì)、無人值班站應(yīng)配備綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)接入路由器設(shè)備,用于承載生產(chǎn)、用電、MIS、視頻等綜合系統(tǒng)信息。變電站及監(jiān)控中心均應(yīng)配備調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)設(shè)備,220 kV變電站采用省調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接入,監(jiān)控中心采用地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備。

3.5 五防系統(tǒng)

無人值班變電站應(yīng)采用網(wǎng)絡(luò)五防與就地五防結(jié)合模式,監(jiān)控中心五防主站和受控站五防系統(tǒng)建立通信,實(shí)現(xiàn)五防主站與子站間的五防閉鎖信息交換和模擬預(yù)演權(quán)限的唯一配置。遠(yuǎn)方遙控操作、就地操作均應(yīng)實(shí)現(xiàn) “五防”強(qiáng)制閉鎖功能。

3.6 安全防護(hù)系統(tǒng)

采用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)構(gòu)建省、市、站三級(jí)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站大門、圍墻及主設(shè)備場(chǎng)地等重要場(chǎng)所的監(jiān)視,場(chǎng)地照明、室內(nèi)照明、空調(diào)電源應(yīng)可遠(yuǎn)方開啟。防盜設(shè)施配置高壓脈沖電網(wǎng)或紅外對(duì)射、防盜門窗等設(shè)施,實(shí)現(xiàn)變電站防盜自動(dòng)監(jiān)控,裝設(shè)火災(zāi)報(bào)警裝置,對(duì)消防系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視,與遙視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),報(bào)警信息接入變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

4 無人值班變電站的運(yùn)行維護(hù)

4.1 人員配置

監(jiān)控中心宜設(shè)在變電工區(qū)或重要220 kV變電站內(nèi),每值3～4人。操作隊(duì)宜設(shè)在變電工區(qū)或交通便利、建筑面積較大的220 kV變電站中,操作隊(duì)人員應(yīng)保證至少4人值班 (可同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)站操作或事故處理)。

4.2 工作要求

監(jiān)控中心負(fù)責(zé)無人站監(jiān)視與控制,負(fù)責(zé)方式調(diào)整時(shí)的斷路器操作、分接頭調(diào)整、主變中性點(diǎn)刀閘操作,電容器投切,接地拉路、功能軟壓板投退;可進(jìn)行組合電器設(shè)備 (接地刀閘除外)的操作。操作隊(duì)負(fù)責(zé)所轄變電站的巡視、運(yùn)行維護(hù)及定期切換試驗(yàn);負(fù)責(zé)所轄無人值班變電站的倒閘操作、事故及異常處理;負(fù)責(zé)所轄無人值班變電站工作票的工作許可、終結(jié)和驗(yàn)收工作。

正常情況下,操作隊(duì)對(duì)所轄220 kV變電站每周至少巡視2次,110 kV變電站每周至少巡視1次;存在危急缺陷或事故處理期間或通道中斷時(shí)間較長無法恢復(fù)時(shí),應(yīng)派人到變電站現(xiàn)場(chǎng)值班。

5 結(jié)束語

變電站無人值班改造是電網(wǎng)發(fā)展、科技進(jìn)步的必然趨勢(shì),也是提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平,促進(jìn)安全生產(chǎn)的科學(xué)手段。實(shí)施變電站無人值班,不僅可以精簡(jiǎn)變電運(yùn)行值班人員隊(duì)伍,提高生產(chǎn)人員質(zhì)量,化解電網(wǎng)建設(shè)快速發(fā)展與變電運(yùn)行值班人員數(shù)量、質(zhì)量不足帶來的安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn),更是提高變電運(yùn)行和設(shè)備自動(dòng)化水平,為電網(wǎng)建設(shè)、安全生產(chǎn)提供堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)保障。實(shí)施變電站無人化值班,是生產(chǎn)管理模式上的創(chuàng)新,是貫徹公司 “集團(tuán)化、集約化、精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化”的管理要求,也是建設(shè) “一強(qiáng)三優(yōu)”現(xiàn)代公司的迫切需要。

[1] 戴慶華.無人值班變電站的新建、改造與運(yùn)行[M].北京:中國電力出版社,2002,10(2):20-24.

Probe into the Transform of Unattended Substation

YU Bin
(Shanxi Electric Power Com pany,Taiyuan,Shanxi 030001,China)

In Shanxi Pow er G rid's situation and development trend,theanalysis of the purpose and meaning of imp lementating unattended substation is done;meanw hile,the planning and the main content of the transform are illustrated;and the main content formaintaining the operation o f unattended substation is discussed.

substation;unattended;transform

TM 63

B

1671-0320(2010)03-0065-03

2010-04-15,

2010-04-29

尉 鑌 (1975-),男,山西大同人,1997年畢業(yè)于太原理工大學(xué)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè),工程師,從事變電運(yùn)行專業(yè)。