智能電網中變電一次設備的運維管理

劉屹泰

（新南威爾士大學，澳大利亞悉尼 1466）

0 引言

電力系統中的配電網發(fā)展年限較晚，使得部分地區(qū)配電網系統與發(fā)達國家相比存在著較大的差距，同時電力供應企業(yè)在電網維修過程中，主要以發(fā)生事故后進行維修和間斷性的檢查維護為主，造成電網在運維管理的過程中存在著盲目維修現象，使得電網的運維工作沒有落到實處，無法解決電網在運行過程中存在的真正缺漏，不利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在當前科學技術快速發(fā)展的大背景下，通過將智能化技術應用于電力系統的建設中，可以推動現有變電站的發(fā)展，將智能電網中的變電一次設備運營維護管理工作推向全新的發(fā)展空間。

1 智能電網變電一次設備的基本概述

智能電網是在傳統變電站的基礎上融合智能電網建設中的新要求，將信息化技術、計算機技術、網絡共享技術、自動化技術等加入變電站中，使變電站可以在正常的運行中，完成數據的自動采集、測量、檢測工作，保障智能電網可以在運行過程中實現實時監(jiān)控、實時測量、機動預警、風險防控等功能。但智能電網在運營過程中實現自動化運行和運維管理工作，主要在于智能變電站的運營情況，而智能變電站中最為重要的設備是變壓器、斷路器、隔離開關、GIS 等，通過這些設備可以控制變電站中的電壓、電流、電能等，對完善智能電網的建設起到至關重要的作用。

智能電網在運營中的變電一次設備狀態(tài)檢修工作，主要是指對變電站一次設備狀態(tài)開展檢修，具體的檢修內容包括通過實時監(jiān)控結合先進的儀器設備進行分析測量，進而檢測一次設備在運營中具體狀態(tài)及運營數據；根據檢測過程中的具體數據，對一次設備在運營過程中可能會出現的問題進行預測；結合預測結果和一次設備在運營過程中的實際情況，進而制定針對性的運營維護細則。通過智能電網中的變電一次設備可以在第一時間預測設備在運營過程中的相關數據及出現故障的具體情況，避免設備在運營過程中出現諸多事故，提高智能電網中變電一次設備的使用壽命。

2 智能電網中變電一次設備運行中存在的問題

2.1 變壓器存在的問題

智能電網中的變壓器是變電站中最重要的設備之一，其故障主要表現在3 個方面：①在運行過程中，由于變壓器油箱在使用中發(fā)生故障，變壓器線圈發(fā)生短路或斷路，變壓器兩個相鄰線圈之間相互電磁作用，變壓器在運行過程中發(fā)生滲油問題；②在運行過程中，由于變壓器外部發(fā)生問題，變壓器外接線絕緣套管發(fā)生損壞，從而造成外接線短路或漏電；③在運行過程中，由于設備溫度過高，變壓器內電線老化，從而影響智能網中變電一次設備的正常運行。

2.2 斷路器存在的問題

智能電網中斷路器可以控制其他配件是否進入或退出工作狀態(tài)，電網在運營過程中一旦出現任何問題，只需通過斷路器對線路進行切斷，就可以在第一時間保護智能電網中的其他電氣設備正常運行，因此斷路器在智能電網中能否正常運行直接決定著智能電網在運行中的安全。斷路器在智能電網中通常出現的問題有以下2 種：①由于斷路器本身材料選擇不當，造成設備老化；②由于斷路器絕緣材料質量差，造成斷路器內部電流回路出現故障。

2.3 隔離開關存在的問題

電網在運行過程中隔離開關是不可缺少的一次電氣設備，通過隔離開關可以在一次設備或電網電路檢修的過程中，將整個電路進行可靠地隔離，進而保障電氣設備與檢修人員的安全。同時隔離開關在應用過程中還可以對電網中的電線接線方式進行改變，隔離開關在電網中容易存在的問題，主要源于電氣設備之間接觸不良或設備調試精準度較差，造成隔離開關的開合度不順暢；電網中過載電流導致觸頭接觸面溫度較高，造成隔離開關的溫度發(fā)生異常變化。

2.4 GIS 設備存在的問題

智能電網中所應用的GIS 設備是以密封且含有SF6的組合設備，該設備也被人們稱之為“氣體絕緣開關設備”，設備主要是由斷路器、隔離開關、CP 裝置、CT 裝置、斷路器、避雷針等設備組合而成，通常該設備主要應用于高壓配電網中。在對GIS 設備進行檢測的過程中，可以采用局部超高頻電流放電的方式，判斷該設備是否可以正常工作。如若接收傳感器在GIS 設備末端進行局部超高頻放電的過程中，該傳感器未能檢測出GIS 設備所產生的電磁波，即可判斷GIS 可能出現故障。

3 完善智能電網變電一次設備運維管理的具體途徑

3.1 建立完善的智能電網變電一次設備運維管理體系

在完善智能電網變電一次設備運維管理的過程中，電力工作人員需要對變電一次設備的運維管理歷史數據進行查找、分析、處理，進而判斷變電一次設備在運維管理期間存在的主要缺陷，并對變電一次設備進行簡單的間隔測試，對間隔期間的測試數據進行研究，從而推測智能電網中變電一次設備是否在運行中出現故障。

3.2 強化智能電網變電一次設備綜合管理的工作過程

智能電網變電一次設備在實際運行中，可能會引起故障的原因很多，所以智能電網變電一次設備運行維護管理是一個長期復雜的系統工程。智能電網變電一次設備在綜合管理的過程中需做好以下3 方面工作：①需要將智能變電站中的關聯設備在運營中的數據及一次設備的工作狀態(tài)進行匯總，并根據匯總報表，對一次設備的使用壽命以及工作效率進行評測，根據綜合評測結果進而得出變電一次設備的實際工作情況，從而制定出具體化的一次設備運營管理維護體系；②在這期間需要查找變電網中一次設備在以往運行過程中的相關數據，及一次設備運營管理過程中的相關報告，將不同時間段的數據報表結果結合當下疑似設備的運行狀況進行研究，預測設備下一次的運維管理時間；③需要將近6 個月內的一次設備運維管理報表進行匯總，并在年底對一次設備報表集中進行審核，進而提高智能電網中一次設備的運維管理質量。

在強化智能電網變電一次設備綜合管理的工作過程中，必須不斷完善智能電網變電一次設備的運行管理體系。一是明確配線管理責任，將檢修管理工作分層次、分部門進行分工和分配，使各部門、各崗位工作人員明確各自的工作職責，切實督促有關人員認真履行管理職責，增強責任感。同時還應加強智能電網變電一次設備的管理，定期對智能電網變電一次設備實際運行情況進行檢查，以便及時發(fā)現設備缺陷并采取相應措施，對長期使用的智能電網變電一次設備應定期進行維修，如有故障應及時更換。若智能電網變電一次設備存在的問題不很嚴重，在短期內不會對智能電網變電一次設備的運行產生很大影響，所以不能先進行維修，而應在規(guī)劃中考慮智能電網變電一次設備的下次維修時間。開展智能電網變電一次設備運行管理的主要任務，是保證智能電網變電一次設備整體穩(wěn)定、安全運行。

3.3 明確智能電網變電一次設備綜合運維管理的目標

智能電網中的變電一次設備可借助智能化操作平臺進行實時資源共享，并借助該設備達到資源共享的目的，從而幫助電力人員對變電一次設備進行實時跟蹤調查，在調查期間需要將設備在檢測過程中的相關數據及時上報，進而預測變電一次設備在運行過程中可能會出現的狀況及供電系統可能潛在的隱患，進而及時規(guī)避電網在運行過程中存在的風險。電力企業(yè)需要明確智能電網變電一次設備綜合運維管理的具體目標，通過制定出科學合理的智能變電一次設備運維管理體系，提高智能電網中變電一次設備的應用管理能力，保障電力行業(yè)在運行中的安全性和穩(wěn)定性，促進國家經濟的可持續(xù)發(fā)展。

3.4 強化智能電網變電一次設備安裝及運行管理體系

在智能電網變電一次設備的安裝過程中，需要對智能電網變電一次設備的尺寸和變電一次設備機械開孔位置做好相應的防護和檢查工作，要確保智能電網變電一次設備機械的開孔位置可以在供配電施工中滿足線路的進出自如，要在一定程度上保障智能電網變電一次設備的開口位置和導管的接入位置符合要求。同時在智能電網變電一次設備安裝施工過程中，嚴禁工作人員對智能電網變電一次設備箱體進行氣焊開孔或者是沒有經過上級管理部門的批準，就自行在智能電網變電一次設備的背部進行開孔或是側面進行開孔。

4 結束語

現階段電力供應公司在全國范圍內大力推動變電一次設備的應用，推動變電站設施從原有的人工操作逐步向智能化的方向邁進，在對智能電網中的變電一次設備進行研究中，可以發(fā)現多數變電一次設備在運營、管理和維護過程中存在著一些問題，對智能電網的安全運營造成嚴重的影響。因此開展智能電網變電一次設備的運維管理研究，可以在滿足電力企業(yè)快速發(fā)展的基本需求上，推動經濟的穩(wěn)步發(fā)展。