淺析變電站監(jiān)測、運行與維護管理工作

摘 要：變電站的電氣設(shè)備在線監(jiān)測和故障診斷技術(shù)是集高電壓、計算機、測試和通信于一體的技術(shù)。它是實現(xiàn)變電站狀態(tài)檢修中的主要支持性技術(shù)核心，因此也被納入變電站綜合自動化系統(tǒng)，文章結(jié)合實際工作，分別敘述了變電站的電力設(shè)備在線監(jiān)測和故障診斷的主要內(nèi)容，并針對性的對變電站的電力設(shè)備監(jiān)測、運行與維護管理工作進行了全面的分析。

關(guān)鍵詞：變電站；監(jiān)測運行；維護管理

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）29-0111-02

變電站運行的主要任務(wù)就是電力設(shè)備的日常運行操作與維護管理工作，其主要特點有需要維護的設(shè)備繁多，出現(xiàn)的異常和故障情況多、幾率大，以及運行維護工作人員難以集中管理等。又因為日常運行和維護工作比較乏味，經(jīng)常容易出現(xiàn)工作人員在思想上的松懈，而一旦發(fā)生了變電事故，輕則給用戶和企業(yè)帶來嚴重的經(jīng)濟損失，重則造成人員傷亡和影響社會的正常秩序。一般而言，如果忽略了人工操作的失誤，造成電力事故的原因主要有以下三個：

①由于外部故障或者事故而造成設(shè)備停機事故。

②由于設(shè)備長時間的運行帶來的磨損和老化而引起的設(shè)備故障。

③由于外部干擾消失給系統(tǒng)帶來的擾動。

例如由于雷擊而造成的線路接地短路故障。若采用此種方案，既可以對設(shè)備實際狀態(tài)進行有效的評估，又可以清晰的對已經(jīng)檢測到問題的設(shè)備進行進深入的評估，以確定進一步發(fā)展、損壞的可能性。通常這種功能是由系統(tǒng)保護來完成的，并且后者也需要傳送必要的數(shù)據(jù)，所以這種既能監(jiān)視又能傳送反應(yīng)電力系統(tǒng)問題數(shù)據(jù)的技術(shù)，我們稱之為保護監(jiān)視。

1 變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測內(nèi)容

1.1 變壓器狀態(tài)的在線監(jiān)測和故障診斷

①變壓器狀態(tài)在線監(jiān)測的主要項目有：鐵芯溫度的測量；繞組溫度的測量（多點）；繞組的輸入輸出、電壓電流以及有功無功的監(jiān)測；油量、油溫、油位的測量；絕緣分解物的檢測；變壓器內(nèi)部發(fā)生局部放電量以及放電位置的檢測。

②常用的監(jiān)測方法：第一，氣體分析法。由于絕緣油在變壓器內(nèi)部受到高溫環(huán)境的影響會產(chǎn)生氣體，因此氣體分析法是含油設(shè)備絕緣檢測的最常用的方法。根據(jù)設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生不同的氣體以及氣體的成分、含量和相對百分比就可以達到絕緣診斷的目的。變壓器絕緣油中的典型特征分析氣體有CO、H2、C2H6、CH4、C2H2和C2H4。第二，局部放電法。通常情況下經(jīng)常用到的局部放電法有電氣測量、化學檢測、光學檢測以及聲學檢測。設(shè)備出現(xiàn)了局部放電現(xiàn)象，既是電氣設(shè)備絕緣老化的征兆，同時也是引起絕緣老化的重要機理。第三，頻率分析法。通常采用此種方法檢測變壓器繞組有無變形。因為繞組的機械位移會引起細微的電感、電容變化，所以通過分析頻率細微的變化就可以達到監(jiān)測變壓器繞組的目的。

1.2 電容型設(shè)備監(jiān)測和故障診斷

一旦監(jiān)測結(jié)果超出正常范圍就會發(fā)出預警，主要就能盡早消除故障隱患，避免嚴重事故的發(fā)生。

1.3 高壓斷路器狀態(tài)監(jiān)測

高壓斷路器狀態(tài)監(jiān)測內(nèi)容是根據(jù)一直以來運行故障統(tǒng)計確定的，根據(jù)多項數(shù)據(jù)顯示，機械故障占全部故障的70%～80%（其中包括操動機構(gòu)和控制回路），而其他絕緣故障，比如滅弧、發(fā)熱相對比例占總故障比例的很小一部分。高壓監(jiān)測內(nèi)容主要有如下幾個方面：

①監(jiān)測合（分）閘線圈的控制回路是否完好。

②監(jiān)測合（分）閘線圈電流、電壓以及線圈的電氣完整性、連續(xù)性。

③監(jiān)測斷路器觸頭的運動特性，反應(yīng)斷路器行程、過行程以及運動速度等。

④監(jiān)測合閘彈簧機構(gòu)的彈簧壓縮工作狀況。

2 監(jiān)視變電站自動化系統(tǒng)

2.1 不同層次的監(jiān)視

不同層次的電力系統(tǒng)和相關(guān)的開關(guān)設(shè)備，根據(jù)要求的不同都有相應(yīng)的變電站自動化系統(tǒng)或者其他專用的電力監(jiān)視系統(tǒng)實時監(jiān)視。一旦設(shè)備出現(xiàn)異常情況，監(jiān)視系統(tǒng)都會要求保護裝置或者自動裝置迅速地做出相應(yīng)的反應(yīng)，或者發(fā)出警報要求運行人員進行相關(guān)操作。因此，必須認真監(jiān)視這些系統(tǒng)，才能及時的發(fā)現(xiàn)并處理故障。

2.2 設(shè)備的自檢

每個IED都有很多的元件，它們之間相互影響。所以，其設(shè)計應(yīng)該保證所有元件都有很高的MTTF，并且整個布置具有抗磁干擾的能力。而對于可靠冗余電源的使用，則將有利于IED的魯棒性。但是，對于設(shè)備的自檢還是非常有必要的。如果采用存儲器存儲數(shù)據(jù)的方式，則應(yīng)使用求和法檢測可能出現(xiàn)的錯誤，并且還要監(jiān)視電源的失電情況。

2.3 與中心監(jiān)視系統(tǒng)的連接

由于對系統(tǒng)監(jiān)視的重要性，而且只能通過監(jiān)視系統(tǒng)將出現(xiàn)故障的部分系統(tǒng)退出運行，所以設(shè)備或者與中心監(jiān)視系統(tǒng)相連接的變電站自動化系統(tǒng)自檢是必須的。而對于無人值守的變電站自動系統(tǒng)，一般就由相關(guān)的電網(wǎng)控制中心來執(zhí)行監(jiān)視，并由其將故障信息傳給維護人員。

3 變電站電力設(shè)備運行與維護

維護的基本任務(wù)就是處理所有影響電力系統(tǒng)運行的故障。包括一次設(shè)備和保護設(shè)備都可能出現(xiàn)故障，控制系統(tǒng)的設(shè)計、電力系統(tǒng)的設(shè)計和保護也可能會出現(xiàn)錯誤等等。根據(jù)電力系統(tǒng)多年運行的數(shù)據(jù)顯示，這些故障和錯誤主要由以下的因素引起：

①人員的操作或者維修工作失誤。

②電力系統(tǒng)、保護或者控制系統(tǒng)出現(xiàn)的錯誤。

③元件的老化現(xiàn)象。

④由于事故或者環(huán)境影響，如電力供應(yīng)不足、雷暴雨等。

⑤在進行狀態(tài)維護時，應(yīng)該采用持續(xù)或者定期維護的方式，進行準確地測量設(shè)備的實際狀態(tài)和實際負載。

⑥所謂的定期維護，也就是根據(jù)提前計劃好的時間對使用壞了的部分定時地清理或者替換，也可以稱為檢測維護。最典型的例子就是更換變壓器油和更換斷路器觸頭。

4 變電站的管理工作

4.1 變電站倒閘操作的管理規(guī)定

①不能進行倒閘操作的情況下：在交接班的時候；電力系統(tǒng)中有直流系統(tǒng)接地時；在同一電力系統(tǒng)中，不容許同時進行兩個或者兩個以上的倒閘操作；雷雨天氣時室外的配電裝置操作；嚴禁出現(xiàn)約時停電、送電。

②變壓器的投入運行原則：一定是先從有保護的電源側(cè)充電，然后再合上負荷開關(guān)，停電時操作順序剛好相反。

③對于跌落式保險的送電，應(yīng)該是先合上兩邊相，再合中相，停電時操作順序也是剛好相反。

④嚴禁出現(xiàn)下列惡性誤操作現(xiàn)象：非同周期的并列現(xiàn)象；帶負荷拉、合刀閘現(xiàn)象；網(wǎng)絡(luò)接地故障時用刀閘拉、合網(wǎng)絡(luò)接地電流現(xiàn)象；帶地線合閘送電現(xiàn)象；帶電裝設(shè)接地線或者合接刀閘現(xiàn)象；因走錯間隔而出現(xiàn)誤停電、誤送電現(xiàn)象。

⑤嚴禁在出現(xiàn)帶負荷拉刀閘的誤操作后又立即合上已經(jīng)拉開的刀閘。

⑥嚴禁在出現(xiàn)帶負荷合上刀閘誤操作后又立即拉開已經(jīng)合上的刀閘。

4.2 變電站倒閘操作的管理措施

①電力企業(yè)的每位值班員都應(yīng)該提高自身對電力設(shè)備的管理水平和業(yè)務(wù)技能水平，努力提高自身素質(zhì)。

②每次在執(zhí)行命令過程中，值班員都應(yīng)該先對受令進行復誦，并同時將命定的內(nèi)容記入“調(diào)度命定的記錄薄”。

③當需要進行倒閘操作時，必須要有值班負責人或者當班的調(diào)度人員的命令才能進行相關(guān)的電氣設(shè)備操作。

④調(diào)度命令的發(fā)令人是當班的調(diào)度人員，而受令人則必須是值班長。

⑤調(diào)度命令的構(gòu)成一定要采用站名和設(shè)備雙重編號。

⑥當發(fā)生設(shè)備損壞或者人身觸電事故時，為了營救觸電人和減少設(shè)備損壞程度，可以未經(jīng)許可的情況下直接拉開有關(guān)設(shè)備電源，但是事后必須立即向上級報告。

4.3 變電運行管理的要求

為了降低事故發(fā)生率，確保運行人員人身以及運行設(shè)備的安全，對變電運行管理有如下要求：

①運行人員執(zhí)行在變電運行管理工作過程中一定要認真、仔細地做好所有記錄工作。

②運行人一定要認真執(zhí)行交接班制度，交接班的雙方要在交接班前按崗位責任制度劃分好工作范疇，實行分工巡回檢查制度，并保證在當面現(xiàn)場完成交接工作。

③變電運行管理過程中必須嚴格執(zhí)行各項相關(guān)工作制度，并采取一系列安全措施進行年終檢修和計劃檢修工作，以確保安全施工。

④對于值人員來說，一定要非常熟悉系統(tǒng)以及設(shè)備的運行方式。

⑤運行人員對于每次操作的目的一定要做到心中有數(shù)，操作過程中務(wù)必要認真執(zhí)行監(jiān)護朗誦制，認真細心核對后確保無誤再執(zhí)行設(shè)備操作。

⑥為防范于未然，供電企業(yè)可以采取每月舉行一次運行綜合分析會，專門針對變電所的運行狀態(tài)進行認真、全面分析，檢查薄弱環(huán)節(jié)、探索規(guī)律，這樣可以有效提高變電站的運行管理水平。

5 結(jié) 語

在變電運行過程中，變電企業(yè)是一個非常重要的生產(chǎn)部門，必須依靠扎實的管理水平和運行水平才能保證供電企業(yè)的正常生產(chǎn)和穩(wěn)步發(fā)展。而運行人員的素質(zhì)又是影響安全生產(chǎn)的直接因素，因此，有必要以提高運行人員素質(zhì)為核心，在供電企業(yè)內(nèi)部建立完善的運行人員培訓計劃，加強對職工的職業(yè)技能培訓。另外對考核工作也要建立一套完整的考核制度，不斷提高變電運行的管理水平，才能完成企業(yè)安全生產(chǎn)和變電安全運行任務(wù)。

參考文獻：

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