變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)

摘 要：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)功能強(qiáng)大、自動(dòng)化程度高、運(yùn)行維護(hù)較傳統(tǒng)變電站簡(jiǎn)便的系統(tǒng)，由于綜合自動(dòng)化是一個(gè)新的產(chǎn)物，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足，為了保障正常工作，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)工作非常重要，主要分成日常維護(hù)與事故異常處理。文章重點(diǎn)分析了日常維護(hù)的工作內(nèi)容以及事故異常處理的步驟。

關(guān)鍵詞：變電站綜合自動(dòng)化；系統(tǒng)維護(hù)；事故處理

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2012）17-0124-02

變電站在電力系統(tǒng)中擔(dān)任著電壓轉(zhuǎn)換和電能分配的任務(wù)，是聯(lián)系發(fā)電廠與用戶的中間環(huán)節(jié)，變電站綜合自動(dòng)化是指通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)，將變電站的二次設(shè)備進(jìn)行功能的組合與優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站主要的線路的監(jiān)測(cè)、控制與保護(hù)，以及調(diào)度信號(hào)等綜合自動(dòng)化。由于采用了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與傳統(tǒng)的變電站系統(tǒng)在運(yùn)行與維護(hù)方面存在一定的差別。

1 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與基本原理

隨著現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)與控制技術(shù)的發(fā)展，變電站的自動(dòng)化水平不斷地提高，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)均按照模塊化的設(shè)計(jì)，例如其控制和檢測(cè)系統(tǒng)、微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)都是由各個(gè)子模塊組成，從硬件結(jié)構(gòu)來(lái)看，它們相差無(wú)幾，然而區(qū)別在于它們所用的軟件和硬件模塊的數(shù)目以及組合方式。在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，典型的子系統(tǒng)硬件模塊包括數(shù)字量的輸入與輸出模塊、模擬量的輸入與輸出模塊、通信模塊、微機(jī)系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)以及電源等。

其中模擬量的輸入與輸出系統(tǒng)是二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)的接口，是二次系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的信號(hào)源基礎(chǔ)，在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中微機(jī)是數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算的中樞單元，但是微機(jī)只能夠識(shí)別數(shù)字信號(hào)，因此必須將采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)微機(jī)的處理之后，由于設(shè)備不能接受數(shù)字信號(hào)，還需要將數(shù)字信號(hào)再一次還原成模擬信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。除此以外，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中還有一些信號(hào)可以直接采用二進(jìn)制表示，例如斷路器的開(kāi)合閘狀態(tài)，隔離開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，可以通過(guò)開(kāi)關(guān)量采集發(fā)送單元進(jìn)行輸入和輸出。

2 變電站綜合化系統(tǒng)的功能

變電站綜合自動(dòng)化通過(guò)采用自動(dòng)化的二次系統(tǒng)代替常規(guī)的變電站二次系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)變電站全面技術(shù)水平的提高，管理和運(yùn)行維護(hù)的工作簡(jiǎn)化，以及提高電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。變電站綜合自動(dòng)化相較于傳統(tǒng)的變電站而言，應(yīng)該具有以下幾個(gè)方面的功能：

①監(jiān)控功能。通過(guò)數(shù)據(jù)采集單元實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的電氣量（含有模擬信號(hào)、開(kāi)關(guān)信號(hào)、電能信號(hào)）進(jìn)行采集，對(duì)各個(gè)電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、控制。

②事件發(fā)生順序記錄功能。其中包含有對(duì)保護(hù)裝置的動(dòng)作順序的記錄，斷路器跳閘合閘的記錄。由于在變電站中電氣設(shè)備相對(duì)較多，需要記錄的電氣信息也比較多，而且為了方便后來(lái)查詢和總結(jié)，記錄的數(shù)據(jù)需要能夠存放一定的時(shí)間，因此控制系統(tǒng)和微機(jī)系統(tǒng)中需要有足夠的內(nèi)存。

③故障錄波和距離測(cè)量功能。在高壓輸電系統(tǒng)中，傳輸線距離長(zhǎng)，發(fā)生故障后產(chǎn)生的影響大，必須能夠及時(shí)地找到故障點(diǎn)，以便排除故障，縮短檢修時(shí)間。在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，故障錄波和測(cè)距功能可以由微機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，減少設(shè)備的投資，也可以通過(guò)專(zhuān)用的微機(jī)錄波儀實(shí)現(xiàn)，專(zhuān)用錄波儀應(yīng)該具有串行通信的功能，這樣可以與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊。

④操作控制功能。變電站的操作與控制的自動(dòng)化功能在無(wú)人值班變電站顯得更加重要，操作員通過(guò)人機(jī)交互系統(tǒng)對(duì)隔離開(kāi)關(guān)、斷路器進(jìn)行操作，調(diào)節(jié)變壓器的分接開(kāi)關(guān)，對(duì)電容器執(zhí)行投切控制，為了保證在微機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，變電站的被控設(shè)備仍然能夠受到控制，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該保留人工直接操作跳、合閘的功能。

⑤安全監(jiān)視的功能。變電站綜合自動(dòng)化應(yīng)該具有設(shè)備的自我監(jiān)視和檢測(cè)的功能，在出現(xiàn)異常情況或者故障時(shí)，能夠及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通知工作人員或者控制系統(tǒng)及時(shí)進(jìn)行處理。變電站的異常情況的發(fā)生是隨機(jī)的，因此需要自檢設(shè)備能夠時(shí)刻監(jiān)視變電站相關(guān)設(shè)備的電壓、電流、頻率、溫度等信號(hào)，以及裝置是否失電等信息，并且可以記錄異常信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)間。

⑥人機(jī)交互功能。人機(jī)交互主要的方式是通過(guò)可視界面，將變電站設(shè)備的電壓、電流、溫度等信號(hào)顯示出來(lái)，方便運(yùn)行管理人員進(jìn)行記錄分析。

除上述基本的功能以外，變電站綜合自動(dòng)化應(yīng)該還具有數(shù)據(jù)打印功能，諧波監(jiān)視與控制功能，數(shù)據(jù)分析功能等。其目的都是為了提高變電站管理維護(hù)的便捷性，提高電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，帶來(lái)更高的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

3 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)

由以上分析可知，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)大功能、高自動(dòng)化水平、占地面積小、運(yùn)行與維護(hù)工作簡(jiǎn)便的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班遠(yuǎn)程控制等工作模式，這一優(yōu)越性能已經(jīng)被廣大的專(zhuān)家與技術(shù)人員認(rèn)識(shí)，但是在變電站中使用的自動(dòng)化技術(shù)是一種新的產(chǎn)物，變電站綜合自動(dòng)化沒(méi)有足夠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，尤其是在變電站工作的一些運(yùn)行人員和技術(shù)人員，對(duì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)還不是很熟練，變電站的可靠性和安全性仍然還存在一些隱患。另外，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中二次系統(tǒng)是一個(gè)弱電系統(tǒng)，其所處的環(huán)境電磁干擾現(xiàn)象非常嚴(yán)重，在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)中要充分考慮到電磁干擾帶來(lái)的可靠性問(wèn)題。

根據(jù)變電站的運(yùn)行狀態(tài)，變電站的維護(hù)工作分成日常維護(hù)管理與事故異常處理兩種情況。日常維護(hù)工作是在變電站常態(tài)運(yùn)行時(shí)候，工作人員對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄、操作監(jiān)控、數(shù)據(jù)驗(yàn)收等維護(hù)工作；事故異常處理則是在變電站出現(xiàn)了非正常工作狀態(tài)時(shí)，為應(yīng)對(duì)相應(yīng)的事故狀態(tài)而進(jìn)行的一系列工作。

3.1 日常管理與維護(hù)

日常管理工作是保障變電站安全高效運(yùn)行的基礎(chǔ)，主要的工作內(nèi)容有對(duì)遙控調(diào)試的準(zhǔn)確度進(jìn)行定期核對(duì)，定時(shí)維護(hù)通信網(wǎng)絡(luò)，每半年對(duì)變電站的數(shù)據(jù)進(jìn)行一次備份。此外，要求各個(gè)工作人員都必須熟悉變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的監(jiān)控、調(diào)試的操作步驟，明確各個(gè)工作人員的工作內(nèi)容以及嚴(yán)格規(guī)定其工作職責(zé)，對(duì)變電站內(nèi)的各個(gè)運(yùn)行電氣參數(shù)，如電壓、電流、功率流向、事故信號(hào)等進(jìn)行日常監(jiān)控，并且要知道如何進(jìn)行操作，從而保證變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

操作與監(jiān)視控制管理也是日常管理工作的一部分，其主要的任務(wù)是對(duì)倒閘的操作監(jiān)視與控制，監(jiān)控人員根據(jù)檢測(cè)裝置采集到的電氣信號(hào)和數(shù)據(jù)，對(duì)變電站的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，當(dāng)出現(xiàn)異常的情況時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)做出相應(yīng)的處理，如設(shè)備的檢修、倒閘操作、繼電保護(hù)的處理方法等，在進(jìn)行交接班的時(shí)候，應(yīng)該有兩人負(fù)責(zé)的制度，一人進(jìn)行管理操作，另一人進(jìn)行監(jiān)護(hù)，從而保證操作的準(zhǔn)確與安全。

驗(yàn)收管理是日常維護(hù)中的一項(xiàng)重要工作，對(duì)監(jiān)控的信息進(jìn)行定時(shí)驗(yàn)收，獲得當(dāng)前的有效的信息，以此為下一次監(jiān)控工作提供可靠的保證，尤其對(duì)于遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程控制的量，其數(shù)據(jù)信息大，應(yīng)當(dāng)要盡快地處理，數(shù)據(jù)驗(yàn)收要細(xì)致，盡量減少誤差，保證信息的準(zhǔn)確度。

3.2 變電站的事故異常及其處理

在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象以及事故主要有：報(bào)警器報(bào)警，自動(dòng)控制保護(hù)裝置動(dòng)作，遙測(cè)信號(hào)異常；斷路器跳閘；電氣設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)出了異常的聲音或者氣味，出現(xiàn)放電現(xiàn)象甚至爆炸聲音，電氣設(shè)備發(fā)生變形、變色，有冒出煙火或者噴油的現(xiàn)象；常見(jiàn)信號(hào)的多次出現(xiàn)，如斷路器的長(zhǎng)時(shí)間打壓等。

在發(fā)現(xiàn)變電站的異常信號(hào)之后，首先要及時(shí)記錄聲音開(kāi)始響的時(shí)間，停止聲響，然后從變電站綜合自動(dòng)化的后臺(tái)主機(jī)獲取事故發(fā)生的特征，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)和信息的分析，初步判斷事故發(fā)生的程度以及可能的影響范圍，及時(shí)向電網(wǎng)的調(diào)度中心進(jìn)行事故報(bào)告。迅速安排人員趕到現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)事故進(jìn)行處理，阻止事故可能造成更深入的人身和電網(wǎng)危害，檢查二次設(shè)備，并且根據(jù)其相關(guān)的保護(hù)與控制系統(tǒng)的動(dòng)作情況以及故障錄波，檢查與之相關(guān)的一次設(shè)備的情況，并做好記錄。在故障中，如果發(fā)現(xiàn)有放電、閃耀等情況的發(fā)生，應(yīng)該立即隔離事故發(fā)生的源頭，做好相關(guān)的后續(xù)處理工作。對(duì)已經(jīng)發(fā)生了損壞的設(shè)備，應(yīng)該及時(shí)做好安全防范措施，在檢修人員處理之后，及時(shí)回復(fù)其正常的運(yùn)行方式，及時(shí)向上級(jí)匯報(bào)事故發(fā)生的原因以及詳細(xì)的處理結(jié)果，填寫(xiě)相關(guān)的文字記錄進(jìn)行事故數(shù)據(jù)的備份。

4 結(jié) 語(yǔ)

變電站是保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用提高的變電站工作的效率，使得維護(hù)工作更加簡(jiǎn)便，但是由于變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)是新興產(chǎn)物，這種變電站運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足，因此需要工作人員對(duì)綜合自動(dòng)化技術(shù)有充分的理解，掌握變電站運(yùn)行維護(hù)的操作步驟，對(duì)異常情況及時(shí)正確處理，這樣才能盡可能減少不必要的損失，保證變電站的正常運(yùn)行。

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