電氣設(shè)備主動保護(hù)與控制技術(shù)的可操作性分析

王闖 郭毅

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會的發(fā)展，我國的電氣工程的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。本文從電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)措施和電氣設(shè)備故障檢修方法兩方面提出了建議，為了提高企業(yè)電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)及故障檢修的專業(yè)技術(shù)，用以保證企業(yè)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備主動保護(hù);控制技術(shù);可操作性分析

引言

在氣象沖擊、電網(wǎng)擾動、設(shè)備缺陷等風(fēng)險(xiǎn)因素的影響下，以三道防線為主的傳統(tǒng)電網(wǎng)的安全防御系統(tǒng)已逐漸演變?yōu)槎嗑S度的安全風(fēng)險(xiǎn)防控體系。未來電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)防御體系將在不同的時(shí)間尺度上對設(shè)備級與系統(tǒng)級層面，實(shí)施靜態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)等各種保護(hù)措施以達(dá)到穩(wěn)定控制的目的。在這一系列的措施之中，讓保護(hù)與控制系統(tǒng)變得“主動”、“智能”和“協(xié)調(diào)”則是重中之重，也是未來繼電保護(hù)技術(shù)新的發(fā)展趨勢。

1構(gòu)建主動保護(hù)與控制的技術(shù)支撐

1.1主動感知與預(yù)測技術(shù)相結(jié)合

關(guān)注和感知各種不確定性因素下的狀態(tài)變化特性是主動保護(hù)與控制需要考慮的關(guān)鍵因素。電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)改變、元件切除或投入等帶來的擾動、外部災(zāi)害等諸多因素會引起何種狀態(tài)變化，其特性是什么，是需要考慮的問題所在。傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與通信以及設(shè)備故障預(yù)測技術(shù)是主動感知與預(yù)測技術(shù)的重要組成部分。

1.2安全域建模與動態(tài)辨識技術(shù)相結(jié)合

設(shè)備安全域與動態(tài)安全裕度建模技術(shù)。做好“三法”的研究工作：尋找輸變電設(shè)備安全域表征方法，采用特征量量化分析方法，分析輸變電設(shè)備電-磁-熱-力等物理因素，對其進(jìn)行建模，探討輸變電設(shè)備安全域演變規(guī)律及預(yù)測其發(fā)展趨勢。安全域動態(tài)辨識與跟蹤技術(shù)在復(fù)雜條件下的應(yīng)用?？焖俜治鲇?jì)算技術(shù)的特點(diǎn)是多源、異質(zhì)、廣域、信息量大，以此為契機(jī)，依托高科技可實(shí)現(xiàn)模型的快速辨識與跟蹤。

1.3主動保護(hù)與協(xié)同控制技術(shù)相結(jié)合

主動保護(hù)可以通過預(yù)測故障，主動采取控制措施，以降低故障發(fā)生的概率。但針對有些無法預(yù)測的故障或者是己發(fā)生的故障，主動保護(hù)可以依靠設(shè)備本體安全承載能力與系統(tǒng)安全承載能力之間的關(guān)系，自動識別，通過主動調(diào)節(jié)來阻斷故障蔓延或縮小故障影響范圍。有效阻斷故障蔓延的可行性措施是在己知設(shè)備安全承載能力基礎(chǔ)上，采用協(xié)同控制手段。隨著科技的發(fā)展，很多電子設(shè)備投入到電力系統(tǒng)的安全防御體系中，為其實(shí)施廣域協(xié)同控制提供了硬件保證。

2電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)措施

2.1按時(shí)做常規(guī)檢查

工作人員在日常工作中經(jīng)常對電氣設(shè)備進(jìn)行常規(guī)性的檢查，可以發(fā)現(xiàn)其存在的小問題并及時(shí)采取措施進(jìn)行補(bǔ)救，以免電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)可能危及員工生命安全的嚴(yán)重問題，影響后期的工作進(jìn)程。所以，為了使電氣設(shè)備能夠安全高效地運(yùn)行，提高安全檢查的工作效果和工作效率，工作人員在對機(jī)器設(shè)備進(jìn)行檢測時(shí)，可以通過辨別電氣設(shè)備是否存在特殊氣味來斷定設(shè)備是否發(fā)生故障，有效地判斷其運(yùn)行狀態(tài)是否出現(xiàn)異常;其次，對電氣設(shè)備機(jī)械故障最直觀的檢驗(yàn)方法就是使其處于運(yùn)行的狀態(tài)，在設(shè)備運(yùn)行過程中，檢修人員必須對其進(jìn)行細(xì)致的檢查，以防遺漏任何設(shè)備故障問題。如果在檢修過程中發(fā)現(xiàn)了任何設(shè)備故障一定要及時(shí)對故障原因進(jìn)行分析，采取相應(yīng)的維修措施，以免出現(xiàn)更大的損失;最后，如果檢修過程中并沒有發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備存在任何安全隱患，檢修人員也應(yīng)該做好日常的記錄，方便為以后的檢修工作提供參考意見。

2.2保證規(guī)范操作電氣設(shè)備

為了使工作人員熟練和正確的操作電氣設(shè)備，使該設(shè)備在正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上發(fā)揮最大效能，企業(yè)應(yīng)該在電氣設(shè)備的操作流程方面制定出一套完整的培訓(xùn)方案，使工作人員在了解其運(yùn)行原理和規(guī)律的同時(shí)，增強(qiáng)其對電氣設(shè)備的了解程度，使其在該設(shè)備的日常檢修的過程中發(fā)揮作用，完善企業(yè)電氣設(shè)備日常檢修系統(tǒng)。首先，企業(yè)的管理人員要適當(dāng)針對基層設(shè)備操作人員組織其參加關(guān)于電氣設(shè)備操作的培訓(xùn)課程，使其在培訓(xùn)課程中了解電氣設(shè)備的操作原理，并加強(qiáng)對操作人員的操作模擬訓(xùn)練，使其進(jìn)一步鞏固設(shè)備的操作流程，用理論與實(shí)際相結(jié)合的方式加強(qiáng)工作人員對電氣設(shè)備操作的熟練度;其次，在使用設(shè)備的初期，企業(yè)可以專門派技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工作人員在操作方面的不足和錯(cuò)誤，及時(shí)進(jìn)行指正。

2.3做好電氣設(shè)備日常維護(hù)工作

在做好電氣設(shè)備的常規(guī)檢查的同時(shí)還要做好日常運(yùn)行維護(hù)。比如在對變壓器進(jìn)行日常運(yùn)行維護(hù)工作時(shí)，維護(hù)人員要對其以下幾方面進(jìn)行仔細(xì)考量，確保其整體的正常運(yùn)行：檢查變壓器的防雷措施，做好接地保護(hù);檢查變壓器鐵芯絕緣的外部保護(hù)層是否存在老化的問題等。如果在進(jìn)行日常維護(hù)的過程中變壓器出現(xiàn)了上述的這些問題，維護(hù)人員一定要及時(shí)采取有效措施，對其進(jìn)行維修處理，并在保證其修補(bǔ)完成不會對操作人員以及設(shè)備本身造成危害影響之后，應(yīng)對造成事故的原因進(jìn)行合理的分析，并進(jìn)行相應(yīng)的記錄，為以后的維修工作提供參考。另外，在對于發(fā)電機(jī)的日常維護(hù)工作過程中，維護(hù)人員要結(jié)合其自身的特點(diǎn)在不直接接觸設(shè)備的情況下，定期對機(jī)身散熱口處和機(jī)箱中存在的灰塵以及雜物進(jìn)行清理，以免在清理垃圾的過程中對設(shè)備本身造成污染，加速設(shè)備的老化，減短其使用壽命，同時(shí)也使維護(hù)人員避免因接觸設(shè)備而發(fā)生危險(xiǎn);在對發(fā)電機(jī)的維護(hù)過程中，還要檢查電刷是否在滑環(huán)的中間位置。以及為提高發(fā)電機(jī)的安全性能，檢查發(fā)電機(jī)的接地情況是否正常。

3主動保護(hù)與控制的可操作性分析

輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的快速發(fā)展為其提供了技術(shù)保證：在線監(jiān)測技術(shù)可以為輸變電設(shè)備運(yùn)行提供參量。涉及到電、磁、熱、聲、光、力、化學(xué)等多種類型的參量，為評定輸變電設(shè)備的電氣、機(jī)械性能提供了準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。目前有較全面的監(jiān)測方式的設(shè)備涉及到變壓器、斷路器、氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（UIS）、電纜等主要一次電力設(shè)備;對繼電保護(hù)測量回路、通信網(wǎng)絡(luò)等二次設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)也隨著變電站向智能化方向的發(fā)展也得到快速發(fā)展?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)存在的供電冗余性與調(diào)控靈活性為其提供了改革的必要性：輸變電設(shè)備內(nèi)部狀態(tài)感知是通過狀態(tài)評價(jià)與故障診斷技術(shù)而得知的。輸變電設(shè)備的狀態(tài)評價(jià)及故障診斷隨著處理非線性問題的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、適應(yīng)于小樣本條件的支持矢量機(jī)、針對不確定性問題的模糊理論方法、可描述系統(tǒng)動態(tài)行為的Petri網(wǎng)等在內(nèi)的各類智能算法與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也在不斷得到提升。這種發(fā)展性的進(jìn)步可以主動感知輸變電設(shè)備的內(nèi)部狀態(tài)。電力系統(tǒng)高級預(yù)測技術(shù)為其發(fā)展提供了可能性：輸變電設(shè)備外部環(huán)境變化趨勢預(yù)測得益于精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)。以生產(chǎn)、運(yùn)行為主的電網(wǎng)在能源互聯(lián)技術(shù)蓬勃發(fā)展的催生下，其規(guī)模在日益擴(kuò)大，而它在各個(gè)階段對氣象信息的需求也在隨之增加。精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)已經(jīng)成為電力、氣象兩個(gè)領(lǐng)域的相互連接的重要紐帶。隨著數(shù)值預(yù)報(bào)、降尺度、滾動更新訂正等氣象技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，氣象預(yù)報(bào)服務(wù)由傳統(tǒng)的面向公眾逐步過渡到面向電網(wǎng)行業(yè)，現(xiàn)有地面氣象觀測網(wǎng)也在隨之不斷完善。

結(jié)語

設(shè)備種類數(shù)量繁多、運(yùn)營環(huán)境多變、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜是現(xiàn)代電力系統(tǒng)所具有的特點(diǎn)。若無正確應(yīng)對意外擾動的措施，有可能導(dǎo)致事故擴(kuò)散，進(jìn)而蔓延到全系統(tǒng)造成一系列重大損失。因而主動保護(hù)既需要關(guān)注預(yù)測故障，同時(shí)也需要關(guān)注預(yù)測設(shè)備本體的安全裕度。未來的電氣設(shè)備主動保護(hù)與控制策略可操作性得益于快速發(fā)展在線監(jiān)測技術(shù)、通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、保護(hù)與控制協(xié)調(diào)技術(shù)的發(fā)展。

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