500 kV智能變電站運行維護管理模式研究

李長彬 雷從翼

摘 要：智能化、信息化和高效化是智能變電站最為突出的三個特征，所以變電站的運行和維護必須要圍繞這三個特征進行。針對智能變電站的運行、體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點和維護管理需求，分析智能變電站從建設(shè)完成到投入使用以及使用過程中的維護和檢修，并探討其運行與維護管理模式。

關(guān)鍵詞：智能變電站 一次設(shè)備 二次設(shè)備 電子互感器

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2015）09（c）-0035-02

智能變電站的運行主要任務(wù)是進行智能電網(wǎng)電壓變換和電能轉(zhuǎn)移。在完成變電站主系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)的智能化發(fā)展的過程中，傳感器技術(shù)、光纖通信技術(shù)和智能組件技術(shù)等技術(shù)被應(yīng)用到智能變電站。作為變電站的最新發(fā)展方向，智能變電站安全可靠地運行顯得尤為重要，所以需要更好地智能變電站運行與維護管理模式。

1 智能變電站的技術(shù)特點

1.1 智能變電站的結(jié)構(gòu)

根據(jù)智能變電站內(nèi)結(jié)構(gòu)的不同功能，可將智能變電站劃分為過程層、站控層和間隔層。智能組件和一次設(shè)備是過程層的主要組成部分。其中智能組件主要是由合并單元、智能設(shè)備和相關(guān)的終端組成，其功能是完成智能變電站電能傳輸和分配。另外，智能變電站的保護、測量和在線狀態(tài)監(jiān)測也是由智能組件完成的；間隔層中主要包含有測控設(shè)備、繼電保護設(shè)備和故障錄波設(shè)備，這些設(shè)備的主要功能是實現(xiàn)智能組件的通信、輸入和輸出、遠程控制等；在站控層中，通信設(shè)備、控制系統(tǒng)、對時系統(tǒng)等子系統(tǒng)是主要設(shè)備，其在智能變電站運行的過程中起到對全站的測量和控制作用，實現(xiàn)對全站數(shù)據(jù)的采集和控制，并起到保護管理的作用。

1.2 智能組件的狀態(tài)監(jiān)測功能和順序控制功能

為了更好地實現(xiàn)智能組件的功能，需要對智能化的高壓設(shè)備進行順序控制。所以中心管理機模式成為智能變電站中的順序控制模式，通過執(zhí)行監(jiān)控中心的指令，經(jīng)過自動校核后完成對改變運行方式設(shè)備的有效控制，同時以圖形界面進行配合，實現(xiàn)智能設(shè)備可視化的操作。根據(jù)檢測設(shè)備獲得的設(shè)備結(jié)構(gòu)和狀態(tài)參數(shù)信息，智能變電站能對合理分析歷史運行記錄，對當前設(shè)備的運行狀態(tài)進行有效評估，從而對變電站中的設(shè)備進行智能診斷。智能組件能實現(xiàn)對智能變電站相關(guān)設(shè)備的智能監(jiān)測，這樣就能有效地掌握智能裝置的故障情況和信號回路動作情況。

1.3 智能警報

監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能警報，其能在智能變電站運行出現(xiàn)問題的時候?qū)收吓袛嗪吞幚硖峁┹o助支撐。另外，檢測系統(tǒng)還能有效顯示對信號的分類處理。在以變電站整體推理模型和裝置邏輯動作過程為基礎(chǔ)的前提下，對警報信號進行分類和匯總，確保實時處理智能變電站內(nèi)的信息，在智能變電站內(nèi)出現(xiàn)異常情況時發(fā)出警報，同時提供處理意見幫助變電站的工作人員進行處理方案的制定。

2 智能變電站實際運維管理分析

2.1 500 kV智能變電站運行維護的技術(shù)要求

設(shè)備運行維護系統(tǒng)穩(wěn)定性要求。500 kV的智能變電站中的大多數(shù)是樞紐變電站，這些智能變電站在設(shè)備出現(xiàn)死機或者其它故障時，比一般變電站的故障排查要復雜。所以在智能變電站運行的過程中，穩(wěn)定性是最基本的要求，達到這個要求后才能實現(xiàn)變電站的其它功能。設(shè)備運行維護的管理要求。在500 kV智能變電站發(fā)展的過程中，很多新技術(shù)被應(yīng)用到變電站中。所以不管是系統(tǒng)應(yīng)用還是設(shè)備的應(yīng)用，都要有極高的專業(yè)性。新技術(shù)的應(yīng)用不僅對智能化變電站運行維護模式和運行人員的要求更高，還要求設(shè)備的運行維護必須具有一定的可操作性，其檢測手段和相關(guān)的指標都要容易掌握。工作人員的技術(shù)要求。目前，我國一些智能變電站的運行維護人員的基礎(chǔ)知識并不牢固，知識的儲備范圍較小。在智能變電站設(shè)備的應(yīng)用中，各種設(shè)備之間存在極強的關(guān)聯(lián)性，這樣就要求運行維護人員要有足夠的知識儲備。

2.2 一次設(shè)備的運行維護

（1） GIS的運行維護。在智能變電站運行的過程中，要監(jiān)測GIS設(shè)備和部件的動態(tài)并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)備出現(xiàn)任何變化都要及時處理。運行的過程中還要對SF6氣體進行檢測，其壓力必須保持在正常的范圍內(nèi)。對于電氣箱內(nèi)外的噪音或異味和箱體的溫度變化都要時刻注意，避免設(shè)備損壞。隨時確認電纜二次線孔洞是否封堵嚴密，二次線有無松脫現(xiàn)象和因發(fā)熱而脫色的情況。此外，要抓住停電的機會對GIS進行必要的測試，定期進行GIS設(shè)備的檢查。

（2） 電子互感器的運行維護。綜合分析相關(guān)情況和實驗的誤差，將傳統(tǒng)的互感器與其分離。要觀察電子互感器的外觀變化，確認其完好性。與其連接的設(shè)備和傳輸光纜是否有損壞，相關(guān)儀表的顯示數(shù)據(jù)是否在其正常范圍內(nèi)。對于互感器的絕緣層，要隨時保證其清潔，發(fā)現(xiàn)存在放電現(xiàn)象時要及時處理。查看電子互感器是否有振動，底部螺栓有無松動現(xiàn)象。對于連接點，要保證其沒有出現(xiàn)變色和發(fā)熱等異常情況，外露節(jié)點生銹后要及時處理。

2.3 二次設(shè)備的運行維護

二次設(shè)備的功能是調(diào)節(jié)變電站，保證其能夠正常運行，同時負責對變電站的監(jiān)測、控制和保護。其運行維護要點如下：

（1） 合并單元。對合并單元液晶顯示器上的信息引起重視，因為這些信息是GPS的故障信息。在合并單元出現(xiàn)故障的時候，保護裝置會出現(xiàn)失效閉鎖保護動作，可根據(jù)具體信息進行問題判斷。

（2） 保護及自動裝置。保護及自動裝置的維護與常規(guī)變電站的運行維護差別不大，主要是檢測GOOSE通訊光口和MU通訊光口是否正常閃爍、光纖熔接是否有斷點，還要觀看裝置上是否有告警信息。

（3） 通訊控制器。查看裝置的運行有無異常，值班燈有沒有亮起。

（4） 后臺系統(tǒng)。后臺系統(tǒng)是運維人員了解變電站運行情況的直接地點，其運行維護最主要的就是看數(shù)據(jù)刷新與否，以及監(jiān)控功能、層間交換機運行是否正常。

2.4 監(jiān)視與故障

在智能變電站的不同設(shè)備之間，需要通過光纖以太網(wǎng)來對傳輸控制信號的信息和開關(guān)位置信號信息進行傳輸。為了實現(xiàn)信息的自動化操作，在一定程度上滿足信息自測的要求，需要利用光纖以太網(wǎng)將間隔層和站控層連接起來。作為新型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，光纖以太網(wǎng)能夠完成信息監(jiān)控工作，同時能通過其自動設(shè)置的具有故障錄波功能的設(shè)備將一些重要信息傳輸給監(jiān)控后臺網(wǎng)絡(luò)。智能變電站中使用的傳感器和微機技術(shù)能夠?qū)Σ杉降男畔⑦M行分析，發(fā)現(xiàn)問題后會及時發(fā)出警報，保證電網(wǎng)設(shè)備的安全運行。

3 智能變電站運行維護的優(yōu)化建議

（1）工作人員要根據(jù)智能變電站的實際情況進行合理的創(chuàng)新，還需對新技術(shù)的應(yīng)用進行討論。對于一些還未應(yīng)用到變電站的新技術(shù)，要敢于進行實際應(yīng)用的探索。作為變電站大腦的控制單元，有著影響智能變電站工作和改變變電站各項指令的作用，所以在運行維護中要掌握好控制單元的關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)對一次設(shè)備控制功能的元件與運行維護技術(shù)配套。

（2）將智能變電站的巡檢方式進行更細致的劃分，最好是分為普通巡檢和精細巡檢，并根據(jù)實際情況制定出相應(yīng)的準則。所謂普通巡檢，對設(shè)備運行環(huán)境和肉眼可以觀察到的普通現(xiàn)象進行檢測。而精細巡檢則需要借助紅外線成像儀器和局部放電測試儀等精密儀器對設(shè)備內(nèi)部進行仔細檢查。

4 結(jié)語

智能變電站是實現(xiàn)我國電網(wǎng)智能化的前提條件，目前我國的智能變電站還處在起步階段，各項技術(shù)還有待提升。該文通過對智能變電站的結(jié)構(gòu)進行分析，探索其運行維護管理的要點，為實現(xiàn)智能變電站安全穩(wěn)定運行提供經(jīng)驗。

參考文獻

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