變電站數(shù)字化改造施工技術(shù)探尋

王文飛 范茜勉

【摘要】數(shù)字化時(shí)代的到來，給人們的日常工作和生活帶來了極大的便利。在國內(nèi)變電站的發(fā)展和應(yīng)用過程中，數(shù)字化改造施工技術(shù)起到了極為關(guān)鍵的影響作用，這也為我國電力行業(yè)的發(fā)展提供了有力的支持。本文主要針對(duì)變電站數(shù)字化改造施工技術(shù)進(jìn)行探討，首先對(duì)數(shù)字化變電站的內(nèi)容及其主要應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了概述，然后對(duì)變電站數(shù)字化改造施工的基本措施進(jìn)行了探討，最后從不同角度對(duì)變電站數(shù)字化改造施工的要點(diǎn)進(jìn)行了分析和總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】變電站;數(shù)字化;改造;施工技術(shù);探尋

1.關(guān)于數(shù)字化變電站的概述

1.1數(shù)字化變電站的基本介紹

所謂數(shù)字化變電站，即通過利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，將模擬信息的傳輸過程進(jìn)行數(shù)字化處理，并構(gòu)建出與其相關(guān)聯(lián)的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而使數(shù)據(jù)信息的采集、傳輸、處理及輸出過程更加簡化便捷。從網(wǎng)絡(luò)通信的層次來看，變電站通常由過程層、間隔層及站控層三部分組成，通過利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來對(duì)設(shè)備信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，并采用可編程軟件取代邏輯回路及繼電器、光纜替代電纜的方式，實(shí)現(xiàn)了資源的有效節(jié)約，從而進(jìn)一步提升了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。就目前變電站系統(tǒng)的發(fā)展情況來看，國內(nèi)變電站數(shù)字化改造工作正在逐步走向正軌，這也將給變電系統(tǒng)未來的發(fā)展產(chǎn)生極大的促進(jìn)作用。

1.2變電站數(shù)字化改造的主要優(yōu)勢(shì)

相較于普通的綜合變電站，數(shù)字化變電站具有更強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)橄嚓P(guān)單位帶來更多的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。具體來看，變電站數(shù)字化改造的優(yōu)勢(shì)主要包括以下幾個(gè)方面：首先，由于變電站數(shù)字化改造中應(yīng)用到的光纜材料具有價(jià)格便宜、重量輕、抗腐蝕等特點(diǎn)，通過用光纜材料來取代傳統(tǒng)的電纜材料，能夠有效減少人工、材料成本及后期的維護(hù)費(fèi)用;其次，數(shù)字化變電站的應(yīng)用，能夠有效提升數(shù)據(jù)采樣的精確度，更好地增強(qiáng)設(shè)備的安全性能及系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而全面提升變電站系統(tǒng)的工作質(zhì)量及效率;此外，通過在變電站系統(tǒng)中應(yīng)用新型的電子技術(shù)及設(shè)備，例如互感器、數(shù)字化通訊設(shè)備等，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變電系統(tǒng)的全面監(jiān)測(cè)，從而進(jìn)一步提升變電站的自動(dòng)化水平，降低系統(tǒng)故障的發(fā)生概率。

2.變電站數(shù)字化改造施工的基本措施

2.1自動(dòng)化系統(tǒng)的改造措施

自動(dòng)化系統(tǒng)的改造主要針對(duì)過程層、站控層及間隔層而開展。其中站控層中包含了運(yùn)動(dòng)機(jī)、后臺(tái)監(jiān)控、信息保護(hù)等多個(gè)系統(tǒng)，該層主要為變電站系統(tǒng)提供工程管理及運(yùn)行的界面配置，并對(duì)站內(nèi)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄;間隔層則包含了各種各樣的智能設(shè)備，例如測(cè)控裝置等，該層的改造主要通過接入母線并列裝置、電壓模擬及相應(yīng)的智能操作箱來實(shí)現(xiàn)其自投功能;過程層中包含了各類智能化的傳感設(shè)備，能夠全面實(shí)現(xiàn)對(duì)各類電氣量的采集和控制，對(duì)于過程層的改造，需要用到相應(yīng)的交換機(jī)組網(wǎng)，從而在節(jié)省光纜材料的同時(shí)為后期的維護(hù)工作帶來更多的便利。

2.2互感器及繼電保護(hù)裝置的改造措施

互感器的改造主要表現(xiàn)在將CT設(shè)備及PT設(shè)備由電磁式改為電子式。相較于傳統(tǒng)的設(shè)備而言，電子式CT明顯具有更高的穩(wěn)定性，但電子式PT設(shè)備則具有一定的應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)，且設(shè)計(jì)相對(duì)來說比較復(fù)雜，因此，在實(shí)際的變電站改造工作中，一般更建議技術(shù)人員選用傳統(tǒng)式的PT設(shè)備。此外，在數(shù)字化改造工作中，大多數(shù)自動(dòng)裝置都需要進(jìn)行更換，因此通常將自動(dòng)繼電保護(hù)裝置更換為數(shù)字式的保護(hù)裝置，從而進(jìn)一步提升變電站的工作效率。

3.變電站數(shù)字化改造施工技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)分析

3.1光纜拉設(shè)環(huán)節(jié)的要點(diǎn)分析

變電站數(shù)字化改造環(huán)節(jié)往往涉及到大量不同種類的光纜材料，包括多模光纜、單模光纜、鎧裝光纜及軟光纜等。對(duì)于不同的光纜材料，往往也需要采用不同的技術(shù)來進(jìn)行處理。在實(shí)際的改造施工過程中，為避免光纜材料因受潮而影響其性能，技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)對(duì)光纜線頭處進(jìn)行特殊處理，并及時(shí)進(jìn)行密封保護(hù)。與此同時(shí)，為了確保光纜材料能夠順利進(jìn)行熔接，相關(guān)材料的牽拉操作應(yīng)盡可能選擇在干燥的環(huán)境下進(jìn)行，并且要在正式操作前反復(fù)確認(rèn)線路處于斷電狀態(tài)，從而避免對(duì)工作人員的生命安全帶來威脅。在確保各項(xiàng)準(zhǔn)備工作充分完成后，工作人員還應(yīng)及時(shí)做好對(duì)不同材料的檢驗(yàn)測(cè)試，并對(duì)光纜材料進(jìn)行分類貼標(biāo)，從而為改造工程的材料質(zhì)量提供絕對(duì)的保障。

3.2斷路器數(shù)字化改造環(huán)節(jié)的要點(diǎn)分析

斷路器數(shù)字化改造施工主要通過利用光纜置換電纜的方式，以起到降低電纜材料的使用率、提升數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性及可靠性的效果。在變電站數(shù)字化改造施工過程中，常見的改造方式主要包括智能終端及智能匯控兩種類型。其中，智能終端方式通過增設(shè)光纖網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)的傳遞與共享，進(jìn)一步減少電纜材料的使用數(shù)量，并起到絕對(duì)的防御作用;而相較之下，智能匯控方式對(duì)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境有著更高層次的要求，這也在一定程度上提升了其應(yīng)用成本，因此該類改造方式的應(yīng)用率相對(duì)比較低。

3.3主變保護(hù)環(huán)節(jié)的要點(diǎn)分析

主變保護(hù)主要在設(shè)備電壓過低時(shí)起到相應(yīng)的保護(hù)作用，并在確保設(shè)備配置等級(jí)一定的前提下，有效提升其整體的經(jīng)濟(jì)性。在變電站數(shù)字化改造過程中，想要確保變壓器能夠維持正常的運(yùn)行狀態(tài)，可以保留原有的套管CT、間隙零序CT以及中性點(diǎn)零序CT。與此同時(shí)，還可以通過智能采集裝置來對(duì)模擬量進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)化，從而確保數(shù)字量與模擬量能夠同時(shí)存在。此外，在變電站改造方案中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)采用定值區(qū)切換的方式，確保保護(hù)裝置可以對(duì)電流及CT進(jìn)行快速采樣和計(jì)算。

3.4母差保護(hù)改造環(huán)節(jié)的要點(diǎn)分析

依照數(shù)字化改造工程的實(shí)際情況來看，工作人員需要將母差保護(hù)數(shù)字化改造施工放在所有任務(wù)的前列。在正式變電路數(shù)字化改造施工之前，技術(shù)人員應(yīng)首先進(jìn)行母差保護(hù)更換，即由新的母差保護(hù)主站和子站替換舊的母差保護(hù)。一般情況下，保護(hù)子站常應(yīng)用于過渡時(shí)期，且接入母線電壓和常規(guī)電流;母差保護(hù)更換之前，技術(shù)人員需要對(duì)相應(yīng)的子站、主站、測(cè)控裝置屏等進(jìn)行安裝調(diào)試，并在經(jīng)專管部門驗(yàn)收后才可正式進(jìn)行更換。

3.5電纜拆舊環(huán)節(jié)的要點(diǎn)分析

解決電纜拆舊問題是開展變電站數(shù)字化改造施工的重要前提。相較于傳統(tǒng)的改造工程，數(shù)字化改造施工要求工作人員對(duì)舊電纜進(jìn)行分批次、有規(guī)律性地拆除，確保完整騰出相應(yīng)的纜線通道。在具體的拆舊工作中，技術(shù)人員需要重點(diǎn)關(guān)注以下幾方面的問題：首先，在舊電纜正式拆除前，操作人員應(yīng)充分做好現(xiàn)場的整理及準(zhǔn)備工作，確保穩(wěn)定充足的照明條件及支架的穩(wěn)定性。其次，在對(duì)電纜頭進(jìn)行拆除的過程中，操作人員應(yīng)嚴(yán)格按照施工要求穿戴好配套的絕緣設(shè)備，并對(duì)舊電纜位置進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)注，避免造成不必要的隱患事故。此外，在電纜拆除之前，操作人員需要及時(shí)對(duì)電纜拆除情況、電纜走向及順序進(jìn)行反復(fù)核實(shí)，并由專業(yè)技術(shù)人員對(duì)電纜的剪斷過程進(jìn)行指導(dǎo)，嚴(yán)禁擅自對(duì)電纜進(jìn)行踩踏和拉扯。

小結(jié)

綜上所述，在科技快速進(jìn)步的大背景下，人們對(duì)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用和追求也在不斷增多。變電站數(shù)字化改造工作的開展，能夠?yàn)閺V大群眾帶來更多的便利。但與此同時(shí)，當(dāng)前國內(nèi)變電站數(shù)字化改造施工仍存在著較多的問題，有關(guān)單位應(yīng)該全面加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的研究和創(chuàng)新，抓住改造施工的核心和技術(shù)要點(diǎn)，不斷增強(qiáng)對(duì)變電站改造工程的監(jiān)督和管理，進(jìn)一步促進(jìn)變電站系統(tǒng)的數(shù)字化改造。

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