110kV以下變電檢修存在的問(wèn)題及其改進(jìn)方法探討

瞿矗霖 李先得

摘 要：現(xiàn)階段，社會(huì)進(jìn)步迅速，我國(guó)的電力行業(yè)建設(shè)的發(fā)展也有了改善。目前，我國(guó)電力系統(tǒng)還沒(méi)有建立起完善的狀態(tài)檢修體系，受限于傳感器技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也處于發(fā)展階段。隨著電力系統(tǒng)的深化改革，狀態(tài)檢修相關(guān)的規(guī)定、準(zhǔn)則、標(biāo)準(zhǔn)在不斷的完善中，檢測(cè)判斷技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在不斷發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的變電設(shè)備狀態(tài)檢修也就隨之應(yīng)運(yùn)而生。

關(guān)鍵詞：110kV;變電檢修;存在的問(wèn)題;改進(jìn)方法探討

引言

隨著5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電網(wǎng)向具有更高智能化和互動(dòng)化水平、更強(qiáng)資源配置和價(jià)值創(chuàng)造能力的能源互聯(lián)網(wǎng)方向不斷升級(jí)，電網(wǎng)設(shè)備安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)和壓力與日俱增。

1變電檢修中的檢修模式

1.1事故檢修模式

事故檢修模式，是當(dāng)電力設(shè)備出現(xiàn)故障或者事故時(shí)，才對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行檢修或者搶修工作的變電檢修模式。事故檢修模式是最原始、最簡(jiǎn)單且最為被動(dòng)的檢修模式。由于此模式下的檢修是等待電力設(shè)備出現(xiàn)故障被迫停運(yùn)后，才對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行維修。事故檢修模式是被動(dòng)的、缺乏計(jì)劃性的，檢修工作的風(fēng)險(xiǎn)管控難度也非常大。

1.2預(yù)防性檢修模式

預(yù)防性檢修模式，是根據(jù)不同電力設(shè)備，制定檢修工作內(nèi)容及檢修周期的變電檢修模式。這種相對(duì)主動(dòng)的檢修模式，也被稱為定期檢修模式，是我國(guó)現(xiàn)階段最為廣泛應(yīng)用的檢修模式。預(yù)防性檢修的檢修周期通常是根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及運(yùn)維時(shí)的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行確定，具有一定的科學(xué)性。預(yù)防性檢修的檢修依據(jù)是經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于不同地區(qū)的設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行年限、管理模式等不盡相同，不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備也會(huì)有質(zhì)量參差不齊的情況。當(dāng)部分設(shè)備到達(dá)檢修期限時(shí)，其它部分設(shè)備可能仍然處于一個(gè)健康狀態(tài)，無(wú)需進(jìn)行檢修，這種情況下安排整體設(shè)備的檢修，無(wú)疑是造成了人力、物力的浪費(fèi)。定期檢修雖然可以提高電力設(shè)備整體的健康率，但是仍無(wú)法避免過(guò)度檢修以及有針對(duì)性地控制設(shè)備事故發(fā)生。

1.3狀態(tài)檢修模式

狀態(tài)檢修模式就是基于電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行健康評(píng)價(jià)，從而判斷是否需要進(jìn)行檢修維護(hù)的新模式。狀態(tài)檢修是通過(guò)特定的裝置，對(duì)運(yùn)行中的電力設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控、檢測(cè)，并通過(guò)分析即時(shí)數(shù)據(jù)以及結(jié)合過(guò)去設(shè)備缺陷、故障歷史數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)綜合分析評(píng)估得出的設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)結(jié)果，從而確定設(shè)備的檢修周期及內(nèi)容。狀態(tài)檢修模式是一種技術(shù)門檻高、資源耗費(fèi)低、效率高的檢修模式。狀態(tài)檢修模式對(duì)比以往的檢修模式有一個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)，就是檢修的工作是基于設(shè)備狀態(tài)動(dòng)態(tài)評(píng)估的結(jié)果進(jìn)行的，具有針對(duì)性、可追溯性。另一方面，該模式也解決了預(yù)防性檢修模式中容易出現(xiàn)的資源浪費(fèi)、過(guò)度檢修等問(wèn)題。逐步從預(yù)防性檢修向狀態(tài)檢修模式過(guò)渡是一種必然的發(fā)展趨勢(shì)，隨著計(jì)算機(jī)科技技術(shù)、5G網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、遙控傳感技術(shù)等相關(guān)的科技不斷進(jìn)步與發(fā)展，狀態(tài)檢修模式的發(fā)展也將加速。

2應(yīng)用中面臨的主要問(wèn)題

2.1智能互感器保護(hù)反應(yīng)比較緩慢，需要相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間

智能電子互感器主要就是在內(nèi)部將信息及時(shí)傳輸?shù)浇粨Q器或者測(cè)控設(shè)備中，其中有單元合并的環(huán)節(jié)，因此其存在著很多中間環(huán)節(jié)，對(duì)于相應(yīng)的智能互感器來(lái)講，其數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間也會(huì)相應(yīng)的增加。同時(shí)智能變電系統(tǒng)終端保護(hù)處理也會(huì)使得其保護(hù)時(shí)間增加。和傳統(tǒng)變電站比較，智能終端以及光纖傳輸以及單元合并等過(guò)程有一定的延時(shí)性，整體來(lái)講保護(hù)延長(zhǎng)時(shí)間一般為6.5ms。

2.2相對(duì)較差的穩(wěn)定性和安全性

電網(wǎng)建設(shè)在長(zhǎng)期的發(fā)展中，主要就是對(duì)其使用穩(wěn)定性和安全性放在第一位，但是，智能變電站維護(hù)技術(shù)在這兩方面還存在很多問(wèn)題：首先，安全性問(wèn)題。傳統(tǒng)變電站主要使用的是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，其自身的安全性比較高，交互機(jī)制也呈現(xiàn)比較顯著的局部特點(diǎn)。通常智能變電運(yùn)維技術(shù)主要采用對(duì)等信息溝通方法，可以在局域網(wǎng)當(dāng)中將全部IED信息進(jìn)行整合統(tǒng)一，對(duì)數(shù)據(jù)信息資料若是缺少科學(xué)合理的防護(hù)，這樣系統(tǒng)當(dāng)中的相應(yīng)局域網(wǎng)就會(huì)出現(xiàn)損壞，從而對(duì)變電系統(tǒng)整體產(chǎn)生非常大的影響。變電系統(tǒng)當(dāng)中IED沒(méi)有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的特征，所以設(shè)備之間也缺少相關(guān)間隔點(diǎn)，對(duì)于這些問(wèn)題，就需要采用相關(guān)軟件做好防護(hù)，因此，IED集控對(duì)于變電系統(tǒng)整體的安全性有著很大的影響。其次，穩(wěn)定性較差，在這當(dāng)中，互感器主要作為有源電子，其中間也需要配置相關(guān)有源電子元件才可以起到作用，這樣就會(huì)使得系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。另外光學(xué)互感器也會(huì)受到外界相關(guān)因素對(duì)其的影響，其主要就是因?yàn)楣饫w和玻璃的連接存在相應(yīng)的問(wèn)題。同時(shí)電壓電子互感器在實(shí)際的運(yùn)行中通常會(huì)受到磁場(chǎng)以及輸送途徑的影響，對(duì)于信號(hào)的傳輸有著負(fù)面的影響，使得波段出現(xiàn)異常變化，或者波段不穩(wěn)定等情況，對(duì)于這些問(wèn)題，就需要采用科學(xué)合理的對(duì)策做好保護(hù)。

3優(yōu)化措施分析

3.1邊界分明，厘清管理職責(zé)

明確各層級(jí)管理職責(zé)。集控站主要整合變電站原有設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控業(yè)務(wù)，按規(guī)定與各級(jí)調(diào)度、運(yùn)維班開展業(yè)務(wù)聯(lián)系，負(fù)責(zé)集控站所轄變電站的信號(hào)驗(yàn)收、運(yùn)行監(jiān)視、遠(yuǎn)方操作、遠(yuǎn)程巡視、缺陷管理、應(yīng)急處置以及網(wǎng)絡(luò)安全告警信息監(jiān)視。運(yùn)維班負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)巡視、日常維護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)操作、隱患排查、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收、事故異常處理和運(yùn)維分析等業(yè)務(wù)。明確與其他專業(yè)的邊界業(yè)務(wù)。設(shè)備運(yùn)維單位負(fù)責(zé)變電站全面監(jiān)控，調(diào)控中心保留變電站主設(shè)備監(jiān)控手段和應(yīng)急處置職責(zé)。調(diào)整通信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)職責(zé)分工，優(yōu)化調(diào)度指令流程、工作許可及終結(jié)流程，確保邊界業(yè)務(wù)工作順暢高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2提高穩(wěn)定性和安全性

通過(guò)上文的分析，需要加強(qiáng)對(duì)智能變電運(yùn)維技術(shù)的完善，一般需要重視以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：首先，設(shè)備在運(yùn)行當(dāng)中，在對(duì)微信機(jī)器以及電子技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上，將電波圖以及電壓合并閘有效應(yīng)用，在相應(yīng)的時(shí)間基礎(chǔ)上保證電網(wǎng)電壓能夠穩(wěn)定。其次，通過(guò)對(duì)微機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)設(shè)備的工況有效檢測(cè)，將運(yùn)行當(dāng)中所存在的問(wèn)題準(zhǔn)確及時(shí)的處理，需要對(duì)運(yùn)行要點(diǎn)合理掌握。再次，對(duì)自我監(jiān)測(cè)功能有效應(yīng)用，將變電運(yùn)維系統(tǒng)全面化監(jiān)控，特別是需要對(duì)斷路器做好監(jiān)控，若是有異常情況存在就可以及時(shí)預(yù)警，便于操作人員及時(shí)處理，在對(duì)斷路器系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，采用智能控制器對(duì)二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，以此確保運(yùn)維系統(tǒng)能夠穩(wěn)定安全。

3.3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與狀態(tài)檢修模式展望

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)于狀態(tài)檢修模式的利用還處于初步探索階段?，F(xiàn)階段，變電站內(nèi)采用在線監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)備仍然較少，應(yīng)用面比較狹窄。同時(shí)，由于變電站內(nèi)高壓設(shè)備較多，對(duì)信號(hào)傳輸?shù)母蓴_比較大，很大程度上影響了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的工作。這些都是需要逐步探索解決的問(wèn)題。隨著傳感器技術(shù)的不斷提高，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)需停電實(shí)時(shí)傳感采集如SF6氣體量、戶外設(shè)備運(yùn)行溫度、設(shè)備絕緣水平、避雷器泄漏電流等變電站電力設(shè)備的關(guān)鍵狀態(tài)量，從而結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推進(jìn)狀態(tài)檢修模式的實(shí)行。另一方面，通訊技術(shù)的發(fā)展同樣重要，如Zigbee傳輸技術(shù)、5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等，能夠有效地提升變電站內(nèi)復(fù)雜的電磁環(huán)境的信號(hào)傳輸穩(wěn)定性。

4結(jié)語(yǔ)

構(gòu)建自上而下的設(shè)備主人責(zé)任體系，明確運(yùn)維人員是變電設(shè)備的主人，是設(shè)備全壽命周期管理的落實(shí)者、運(yùn)檢標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行者和設(shè)備狀態(tài)的管理者，完善人員、技術(shù)、資金、裝備等各項(xiàng)基本保障措施，推進(jìn)設(shè)備主人制有效落地。

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（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司沂南縣供電公司，山東 臨沂 276300）