變電站電氣自動化與電力安全運行解析

楊雪 袁如夢

摘 要：經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對電力需求呈持續(xù)增長態(tài)勢，促使電力變電站的建設(shè)規(guī)模不斷增長。而在電網(wǎng)長期建設(shè)過程中，傳統(tǒng)變電站往往在自動化程度上有所欠缺，其供電安全性與可靠性也達(dá)不到現(xiàn)代化電網(wǎng)建設(shè)要求，同時還存在占地較大的問題，勢必對其進(jìn)行自動化改造，建立具有高度自動智能的現(xiàn)代化變電站。由于大量高壓設(shè)備的存在，其在長期運行中難免會有缺陷或故障出現(xiàn)，為實現(xiàn)運行設(shè)備監(jiān)測與控制的效果提升，更應(yīng)重視電氣自動化的應(yīng)用，相關(guān)企業(yè)需不斷加大先進(jìn)電力技術(shù)設(shè)備的引進(jìn)，切實提高電力安全運行水平。下面將針對變電站電氣自動化相關(guān)問題展開詳述。

關(guān)鍵詞：變電站;電氣自動化;電力安全;運行

1 變電站電氣自動化概述

1.1 自動化應(yīng)用的必要性

許多變電站建設(shè)較早，采取的仍是傳統(tǒng)變電站運行模式，不僅變電設(shè)備容量較為有限，與持續(xù)增長的電力需求產(chǎn)生矛盾，而且自動控制水平較低，電能質(zhì)量與運行安全缺乏保障，總而言之，傳統(tǒng)變電站往往受限于較低的自動化程度，使得變電設(shè)備運行質(zhì)效處于較低水平，已成為現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展急需解決的關(guān)鍵性問題。為此，近年來大量傳統(tǒng)變電站的綜自改造計劃被提上議程，各式先進(jìn)變電設(shè)備、測控裝置及光纖電纜進(jìn)行了大量的應(yīng)用，使得變電設(shè)備運行維護(hù)更加靈活且高效，也顯著提高電能質(zhì)量。此外，自動化應(yīng)用，使得占地較大的老式變電設(shè)備得以更替，使得變電站建設(shè)所需場地面積更小，對緩解電網(wǎng)建設(shè)用地及投資壓力有很大幫助。

1.2 電氣自動化與電力安全運行的關(guān)系

在現(xiàn)代變電站建設(shè)中，設(shè)備更具先進(jìn)性與多樣性的特點，設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測與運行控制的基礎(chǔ)便是電氣自動化，而設(shè)備安全更是電力安全運行的重要基礎(chǔ)，電氣自動化應(yīng)用的根本目的便是要改善傳統(tǒng)變電站在供電安全、效率及電能質(zhì)量保障中的劣勢。在實際應(yīng)用中，變電站電氣自動化改造是依托二次設(shè)備開展的，不直接作為電能傳輸通道，而是以控制與監(jiān)測模塊而存在，不僅能監(jiān)測分析電力運行的安全性與穩(wěn)定性，還能夠根據(jù)科學(xué)控制策略，通過控制開關(guān)類設(shè)備動作，進(jìn)而保證電力網(wǎng)架整體安全性。

2 變電站電氣自動化實現(xiàn)方案

2.1 整體布局

在變電站電氣自動化實現(xiàn)過程中，要確保整體布局結(jié)構(gòu)和框架體系滿足實際應(yīng)用要求，要完善間斷層、站控層以及網(wǎng)絡(luò)層的處理，確保能維持傳感過程和數(shù)據(jù)采集過程，從而有效實現(xiàn)變電站電氣自動化發(fā)展需求。并且，將傳輸作為主要突破口，合理性落實指令操作和實時性監(jiān)控環(huán)節(jié)，完善整體布局模式，保證了變電站電氣自動化站控工作的整體水平。

2.2 硬件

為滿足變電站電氣自動化運行需求，要結(jié)合分層分布的特點落實硬件設(shè)備的設(shè)計和處理。例如，在站控層中服務(wù)器和監(jiān)控機是最關(guān)鍵的硬件設(shè)備，要依據(jù)具體要求建立對象的分析機制和運行。

2.3 管控體系

確保能合理性促進(jìn)電氣自動化工作的順利落實，技術(shù)部門要在充分了解硬件設(shè)備配置要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次設(shè)備的處理，完善硬件系統(tǒng)的綜合框架質(zhì)量。

2.4 軟件

接著是自動化的軟件設(shè)計，硬件設(shè)備為軟件設(shè)計提供“舒適”的場合，保證整個電力穩(wěn)定運行，是軟件設(shè)計的基礎(chǔ)，但實現(xiàn)自動化的關(guān)鍵還在于軟件設(shè)計。首先是功能模塊設(shè)計，原理是將常規(guī)采集內(nèi)容通過計算機處理，分析為可識別的信號，借助功能模塊和A/D采集，幫助進(jìn)行對信號作出隔離或者分辨，并且通過分析信號進(jìn)行系統(tǒng)決策。其次是A/D采集， 在計算機主要起到分類、分析數(shù)據(jù)和保存內(nèi)容的作用，特點是能夠?qū)崿F(xiàn)人機交換，線上線下同步進(jìn)行數(shù)據(jù)操控，并且在后期可以隨時查詢隨時應(yīng)用工作中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。最后是開關(guān)量的輸入與輸出，識別檔位信號，保證實時工作，使數(shù)據(jù)統(tǒng)計更為方便，但需要注意的是電能的計量。

3 變電站電力安全運行

3.1 完善安全管理制度

當(dāng)前變電站自動化工作已經(jīng)制定了許多工作制度，各部門也有相關(guān)的條例，但是落實到各個層次就發(fā)現(xiàn)，內(nèi)容不夠具體，探究不夠深入，目標(biāo)難以實現(xiàn)。于是就變電站自動化各項安全管理制度問題，一定要從“變電站各項維護(hù)工作及檢修工作是否開展到位”和工作人員的工作是否進(jìn)行規(guī)范“反思，結(jié)合現(xiàn)有管理制度和規(guī)定，對照變電站實際運行數(shù)據(jù)進(jìn)行完善和改進(jìn)。比如，針對以前經(jīng)常出現(xiàn)變壓器、斷路器、互感器等出現(xiàn)短路或紊亂的問題，就可以提出管理人員要加強日常巡查，每次交班在兩人交代完上階段檢查結(jié)果后再離開，定期檢查設(shè)備元件與線路，定期開展故障檢修，并做好相關(guān)記錄，讓安全制度得到完善。一段時間后，公司對未能嚴(yán)格落實管理規(guī)定的個人或者部門予以處罰，對各項制度落實到位的優(yōu)秀管理人員或者個人給予表揚及獎勵。

3.2 運用現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行安全管理

運用現(xiàn)代化技術(shù)對變電站電力運行進(jìn)行安全管理，有助于實現(xiàn)變電站安全、可靠地運行。利用在線監(jiān)測技術(shù)監(jiān)督電氣設(shè)備的接觸完整性和內(nèi)部溫度，及時發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備運行過程中的問題，并對問題進(jìn)行針對性解決。現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用使電網(wǎng)逐漸向智能化方向發(fā)展，在人工智能技術(shù)的輔助下，一些決策系統(tǒng)可以科學(xué)分析電氣運行中的不正常信息，并對其加以整合，使相關(guān)工作人員能夠更加科學(xué)合理地做出決策。

3.3 重視技術(shù)及運維人員培訓(xùn)

變電站設(shè)備更新?lián)Q代速度較快，許多先進(jìn)自動控制設(shè)備不斷被引入， 應(yīng)當(dāng)加強相關(guān)技術(shù)及運維人員培訓(xùn)，確保其掌握自動控制裝置的設(shè)置、操作及異常排查等技能，以便后續(xù)變電站運維與設(shè)備故障缺陷處理工作的高效開展，這也是電力運維工作開展的必然要求。相關(guān)企業(yè)為保障設(shè)備運行安全，不僅單純依靠設(shè)備廠商的維護(hù)，因其很難保證電力故障處理的及時性，必然要強大自身力量，重視變電運行技術(shù)及運維人員的培訓(xùn)，建設(shè)電力運維的高素質(zhì)隊伍，對電力安全運行帶來更有力的保障。

3.4 完善變電站維護(hù)制度

為提高變電站運維質(zhì)量，有必要完善變電站運維相關(guān)制度，為各項運維工作提供工作框架。對于維護(hù)人員來說，應(yīng)明確維護(hù)目標(biāo)，按規(guī)定開展維護(hù)、檢修工作。實際工作中，要根據(jù)電力設(shè)備運行情況確定維護(hù)周期及時間，加強人力資源調(diào)配的合理性、針對性，切實提高檢修效率，保證檢修質(zhì)量。在檢修設(shè)備時，要端正態(tài)度，樹立責(zé)任意識，嚴(yán)格檢查、維修， 減少電力設(shè)備運行缺陷，確認(rèn)自動化設(shè)備運行參數(shù)無誤，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行問題，有效修復(fù)電力設(shè)備及電力系統(tǒng)問題。

3.5 做好變電站運行消防管理

變電站在長期不斷運行過程中，會遇到各種各樣的外部復(fù)雜情況，這些不可避免的安全問題，要提前做好消防隱患，最大化減少損失。引導(dǎo)變電站開展消防思想工作，讓員工認(rèn)識到外部環(huán)境帶來的安全問題的不可避免性，和消防管理工作開展的重要性，之后可以定期安排一些消防演練， 模擬工作人員在控制工作中遇到意外事故，員工如何迅速作出反應(yīng)。其次在變電站設(shè)立一些提醒標(biāo)志，配備好安全消防設(shè)備。

綜上所述，要保證電力系統(tǒng)運行做到順利通暢，就要保證電氣自動化下的每個設(shè)備都運行安全，每個設(shè)備都不會運行負(fù)荷過大，使變電站安全可靠地運行，為社會提供優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。

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