變電站運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)防措施探討

龔 亮

（國家管網(wǎng)集團(tuán)深圳天然氣有限公司，廣東 深圳518000）

在信息化時(shí)代，電力資源成為維持社會(huì)發(fā)展的必需類能源，人們對(duì)電力系統(tǒng)的依賴程度逐漸提高，而變電站作為電力系統(tǒng)至關(guān)重要的節(jié)點(diǎn)類設(shè)施，需結(jié)合變電站日常運(yùn)行及維護(hù)情況調(diào)整管理策略，但在現(xiàn)階段變電站管理中，普遍對(duì)管理性風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)性風(fēng)險(xiǎn)和外力運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)考慮不充分，嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)穩(wěn)定和用電質(zhì)量，需通過有針對(duì)性的預(yù)防措施來提高變電站運(yùn)維能力。

1 變電站常見運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)

1.1 管理性風(fēng)險(xiǎn)

1.1.1 管理制度缺乏

變電站電力系統(tǒng)的日常運(yùn)行往往涉及多個(gè)部門的參與和一些不確定的人為因素影響，容易出現(xiàn)變電站管理制度執(zhí)行困難或不健全的現(xiàn)象。最常見的情況有三種，一是管理人員在制定制度時(shí)過于依賴國家/行業(yè)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，未結(jié)合當(dāng)前實(shí)際情況，使制度可執(zhí)行性較低；二是在一些非電力生產(chǎn)企業(yè)，電氣專業(yè)僅被視作為生產(chǎn)服務(wù)的其中一環(huán)，普遍得不到管理人員的重視，使變電站缺乏有效的運(yùn)行監(jiān)督體系；三是管理人員和檢維修人員職責(zé)不清晰，對(duì)重復(fù)性工作容易產(chǎn)生職業(yè)懈怠，不僅不利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)，在安全隱患出現(xiàn)時(shí)也無法及時(shí)追責(zé)與解決。

1.1.2 日常檢修不當(dāng)

隨著變電站運(yùn)行時(shí)間的延續(xù)，設(shè)備效用、技術(shù)落后、線路老化等問題逐漸暴露，常以電源供應(yīng)不穩(wěn)定、同類故障反復(fù)發(fā)生等方式呈現(xiàn)，甚至出現(xiàn)非計(jì)劃性斷電的現(xiàn)象，因此加強(qiáng)變電站日常檢修是極有必要的。在日常檢修工作中，如果檢修人員對(duì)規(guī)范性操作和定期檢修計(jì)劃缺乏正確認(rèn)知，不僅會(huì)降低檢修效率，提高風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率，還會(huì)延誤設(shè)備故障、隱患等問題的整改，不利于電力系統(tǒng)平穩(wěn)有序運(yùn)行。結(jié)合當(dāng)前大多數(shù)變電站檢修工作來看，普遍存在未結(jié)合日常管理工作對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)確記錄，甚至常有操作票、人員值班記錄、數(shù)據(jù)報(bào)表等文件缺失、混亂問題，使管理人員無法在發(fā)現(xiàn)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)后結(jié)合真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)，進(jìn)一步擴(kuò)大了變電站運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)的不良影響，對(duì)企業(yè)安全、穩(wěn)定的運(yùn)營也有阻礙。

1.1.3 人員素質(zhì)不均

根據(jù)電壓等級(jí)的不同，電氣作業(yè)可以簡單劃分為高壓電氣作業(yè)和低壓電氣作業(yè)，高壓電氣作業(yè)的專業(yè)性和難度通常較低壓電氣作業(yè)更高。由于具有高壓電氣檢維修經(jīng)驗(yàn)的人員在當(dāng)今市場需求集中、缺口較大，一些非電力生產(chǎn)企業(yè)為保障基本的電氣設(shè)備日常運(yùn)行管理，多數(shù)采取“先入場，再培訓(xùn)取證”“低壓證代替高壓證”的“過渡方式”降低人員招聘標(biāo)準(zhǔn)，過多無專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)入變電站工作是導(dǎo)致人員素質(zhì)參差不齊的根本原因。由于部分變電站運(yùn)維人員工作經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技能不足，且對(duì)電氣設(shè)備日常管理工作缺乏正確的認(rèn)知和指導(dǎo)，一旦進(jìn)入到思想誤區(qū)容易出現(xiàn)操作不規(guī)范的現(xiàn)象，綜合素質(zhì)較低的運(yùn)維人員也會(huì)促使安全事故的發(fā)生幾率提高。變電站內(nèi)的電力系統(tǒng)不僅涉及電力工程，還涉及繼電保護(hù)、安全自動(dòng)化、電力通信等多個(gè)領(lǐng)域，所以要求運(yùn)維人員需具備過硬綜合素質(zhì)和專業(yè)技術(shù)，能結(jié)合具體運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)問題有針對(duì)性地解決，但結(jié)合當(dāng)今變電站管理模式情況來看，人員素質(zhì)是制約變電站管理及運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防的重要因素。

1.2 技術(shù)性風(fēng)險(xiǎn)

1.2.1 電壓不穩(wěn)

變壓器是變電站電力系統(tǒng)中最為核心的設(shè)備，其運(yùn)行及維護(hù)情況可直接決定變電站供電系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。變壓器故障通常可導(dǎo)致變電站重大安全事故，例如設(shè)備損壞、引發(fā)火情等，因此在變電站檢修期間，需要特別注重工作人員變壓器操作質(zhì)量，消除微小失誤，確保變電站電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。變載不穩(wěn)、電壓不穩(wěn)主要由變壓器空載、大負(fù)荷設(shè)備啟停、無功功率補(bǔ)償不足等原因造成，容易產(chǎn)生變電站安全隱患。

1.2.2 倒閘隱患

倒閘操作是電氣設(shè)備檢維修工作開展前最為關(guān)鍵的步驟，由于變電站中存在大量同類開關(guān)設(shè)備，申請(qǐng)人員在填寫工作票和操作票的過程中如果出現(xiàn)信息錯(cuò)誤或模糊的問題，將在一定程度上增加運(yùn)維人員的檢修難度，而操作票的填寫不準(zhǔn)確可能會(huì)造成無關(guān)設(shè)備的關(guān)停，甚至出現(xiàn)人員的傷亡和設(shè)備的損壞。此外，變電站電氣設(shè)備使用壽命與日常運(yùn)維工作息息相關(guān)，其中開關(guān)類電氣設(shè)備頻繁的倒閘操作容易造成機(jī)構(gòu)的磨損，從而降低設(shè)備的使用壽命，影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。從提高電氣設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量、延長使用壽命的角度出發(fā)，開關(guān)類電氣設(shè)備在投入生產(chǎn)后應(yīng)盡可能保持在投用狀態(tài)，而非長期處于隔離狀態(tài)。

1.2.3 直流回路

直流電源常作用于電力系統(tǒng)自動(dòng)保護(hù)裝置，其穩(wěn)定性與變電站電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性密不可分。直流回路常見的風(fēng)險(xiǎn)主要表現(xiàn)在直流接地故障和控制回路斷線。直流接地故障在變電站中主要由于絕緣層磨損、蓄電池漏液、環(huán)境過于潮濕導(dǎo)致，從而造成電流短路，需由變電站運(yùn)維人員定期對(duì)直流對(duì)接地點(diǎn)展開排查工作，并技術(shù)修正，規(guī)避由短路故障造成的保護(hù)裝置失靈問題。若變電站直流接地問題過于嚴(yán)重，可熔斷直流屏熔斷器，引導(dǎo)電力裝置誤動(dòng)作。由此可見，直流接地故障為變電站主要運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)之一[1]。控制回路斷線問題主要由于接線過于松散、繼電器損壞、斷路器分合閉閘線圈斷裂導(dǎo)致，對(duì)直流回路造成不利影響，嚴(yán)重?fù)p害變電站穩(wěn)定性及安全性。

1.3 外力運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)

1.3.1 自然災(zāi)害

高壓變電站不同于低壓變電站，為保障其供電質(zhì)量和降低輸配電成本，其長距離輸電線路大多采用架空線路，因此易受自然災(zāi)害和極端天氣影響，在高壓變電站日常運(yùn)行中，暴雪、臺(tái)風(fēng)、雷雨等惡劣天氣都是主要的外力運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)。例如受冬季寒冷天氣影響，尤其在暴雪天氣下，線纜若因被積雪覆蓋而超出其承重能力則容易出現(xiàn)斷裂，造成極大的安全隱患；而在夏季容易出現(xiàn)雷雨、臺(tái)風(fēng)天氣，短路和接地事故的出現(xiàn)概率將大幅度提升。雖然我們可以通過天氣預(yù)報(bào)提前預(yù)知自然災(zāi)害的到來，但是由自然災(zāi)害引發(fā)的其他安全問題，仍然需要我們開展有針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和建立預(yù)防機(jī)制。

1.3.2 不正當(dāng)行為

外力風(fēng)險(xiǎn)的不正當(dāng)行為主要包括不法分子偷盜電力資源和小動(dòng)物破壞。隨著能源管理系統(tǒng)越來越智能化、覆蓋面越來越廣，管理者可以通過異常數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)電源偷盜行為，使之得到很大程度的抑制，但對(duì)于接地線纜這類無法實(shí)現(xiàn)智能化管理的電力資源，除了依賴監(jiān)控系統(tǒng)外仍未有其他科學(xué)的管理辦法。電力資源偷取行為可通過加強(qiáng)法律普及與電力知識(shí)科普進(jìn)行預(yù)防，而小動(dòng)物線路啃咬因行為不受指導(dǎo)而無法全面控制，故而僅可依賴變電站運(yùn)維人員日常檢查及巡視進(jìn)行消除。特別對(duì)室外電力線路而言，小動(dòng)物啃咬是運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防難點(diǎn)。

2 預(yù)防變電站運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)的有效性措施

2.1 加強(qiáng)管理力度

2.1.1 完善管理制度

變電站管理制度是電力安全管理的基礎(chǔ)性制度，具有約束人員行為、規(guī)范日常操作的作用，為了有效預(yù)防和降低運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)，管理人員在制定變電站管理制度時(shí)，除了一方面要符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對(duì)電氣設(shè)備的管理要求，另一方面也要貼合企業(yè)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，從企業(yè)的組織架構(gòu)、人員的構(gòu)成和管理目標(biāo)深入分析，使制度具備實(shí)施性和指導(dǎo)意義。此外，我們?cè)谥贫ㄗ冸娬竟芾碇贫葧r(shí)不妨考慮與企業(yè)獎(jiǎng)懲制度進(jìn)行結(jié)合，參考日常運(yùn)維工作流程及標(biāo)準(zhǔn)，引入KPI體系，制定有針對(duì)性的績效考核制度，從而提高運(yùn)維人員的責(zé)任心。按照變電站運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)損害程度劃定指標(biāo)，對(duì)運(yùn)維人員行為進(jìn)行打分評(píng)優(yōu)，將績效考核結(jié)果作為獎(jiǎng)懲制度依據(jù)，增強(qiáng)變電站獎(jiǎng)懲制度實(shí)效性，并根據(jù)“獎(jiǎng)”與“懲”的實(shí)際層級(jí)劃分獎(jiǎng)勵(lì)與進(jìn)行懲罰；除獎(jiǎng)懲制度與績效考核制度外，還需結(jié)合變電站設(shè)備種類、運(yùn)行時(shí)間制定保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，為定期巡檢工作奠定基礎(chǔ)，以此保障變電站內(nèi)設(shè)備均處于達(dá)標(biāo)狀態(tài)，不僅可延長設(shè)備使用壽命，還可降低設(shè)備出現(xiàn)隱患的概率。

2.1.2定期檢修與維護(hù)

對(duì)于變電站而言，關(guān)鍵設(shè)備的質(zhì)量可以直接影響電網(wǎng)系統(tǒng)質(zhì)量，在采購電力設(shè)備時(shí)，需確保設(shè)備驗(yàn)收程序合格，以采購清單和標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)審核驗(yàn)收，并對(duì)技術(shù)性較強(qiáng)的設(shè)備開展功能驗(yàn)收，確保設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠后方可填寫驗(yàn)收合格報(bào)告。在制定定期檢修與維護(hù)計(jì)劃時(shí)，除了要明確每項(xiàng)工作的具體內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)，還要清楚每項(xiàng)工作所需的人員、物資和時(shí)間，避免運(yùn)維人員為了在期限內(nèi)完成工作任務(wù)而降低工作質(zhì)量。日常巡檢是為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)變化和消除安全隱患，從而減少突發(fā)故障的發(fā)生。運(yùn)維人員在完成定期巡檢后務(wù)必要以檢查報(bào)告的形式呈現(xiàn)檢查結(jié)果，除了有必要的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)外，還應(yīng)將需維修的設(shè)備進(jìn)行標(biāo)注，初步判斷故障原因，以提高檢修工作實(shí)效性。

2.1.3 控制人才質(zhì)量

運(yùn)維人員技術(shù)能力及安全意識(shí)可降低變電站運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生幾率。企業(yè)可以通過加強(qiáng)崗前培訓(xùn)，結(jié)合變電站常見運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行指導(dǎo)，圍繞基礎(chǔ)性技術(shù)展開教學(xué)，提升變電站人才基礎(chǔ)素質(zhì)，帶領(lǐng)新入職員工制定職業(yè)規(guī)劃，減少人才流失。雖然目前市場招聘存在很大的局限，但為進(jìn)一步保障人才質(zhì)量，企業(yè)應(yīng)從安全意識(shí)、職業(yè)理念、專業(yè)技能等多方面考量，根據(jù)聘用人才素質(zhì)短板制定培訓(xùn)內(nèi)容，真正做到查缺補(bǔ)漏。

2.2 規(guī)避技術(shù)缺陷

2.2.1 注重驗(yàn)電工作

對(duì)于變電站變壓器操作，需加強(qiáng)對(duì)驗(yàn)電工作的關(guān)注，明確變壓器金屬表面電勢差，規(guī)避變電站觸電事故，并注重檢查變壓器變載效果是否處于平穩(wěn)狀態(tài)，注重空載電壓監(jiān)測，可適當(dāng)選用穩(wěn)壓設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。變壓器涉及眾多元件，在實(shí)際工作中，需合理運(yùn)用備用變壓器，一旦發(fā)生重大變壓器故障，可快速切斷母線進(jìn)行供電回路和生產(chǎn)設(shè)備的調(diào)整，避免運(yùn)行事故進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.2.2 規(guī)范倒閘驗(yàn)票

為規(guī)避倒閘操作帶來的設(shè)備損壞問題，需確保倒閘操作票正確填寫，嚴(yán)格按照調(diào)度預(yù)令、填寫并審核、調(diào)度操作指令、模擬操作、現(xiàn)場操作、操作復(fù)核、回復(fù)指令的步驟進(jìn)行倒閘驗(yàn)票，提高變電站設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性，并在一定程度上避免發(fā)生變電站安全事故[2]。

2.2.3 防范直流操控

直流回路對(duì)變電站電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重不利影響，在執(zhí)行直流回路操作時(shí)，變電站工作人員需著重注意直流控制熔斷器操作。例如取下熔斷器時(shí)，需秉承“先正后負(fù)”的原則進(jìn)行收?。话惭b時(shí)，則需秉持“先負(fù)后正”的安全順序，在以上原則規(guī)范下，可避免熔斷器等保護(hù)裝置的誤動(dòng)作，全面提高變電站電力系統(tǒng)安全質(zhì)量。

2.3 預(yù)案計(jì)劃及智能化系統(tǒng)

為避免外部運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)，需結(jié)合季節(jié)環(huán)境制定緊急預(yù)案計(jì)劃，例如在夏季、冬季風(fēng)險(xiǎn)高發(fā)期，需結(jié)合暴雨、雷電、暴雪等天氣增設(shè)緊急預(yù)案和應(yīng)急保障組，加強(qiáng)對(duì)惡劣天氣的關(guān)注，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)整個(gè)變電站電力系統(tǒng)展開針對(duì)性維護(hù)，圍繞引流線、阻波器、變壓器、變電導(dǎo)線等核心設(shè)備檢查，對(duì)各危險(xiǎn)點(diǎn)加以控制。

在信息化時(shí)代，需借助信息技術(shù)完成變電站智能一體化系統(tǒng)，如圖1所示，采用“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)對(duì)整個(gè)變電站電網(wǎng)設(shè)置運(yùn)維監(jiān)控一體化結(jié)構(gòu)，其中智能監(jiān)控系統(tǒng)可借助信息采集設(shè)備了解實(shí)際運(yùn)行情況，輸入運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，一旦發(fā)生數(shù)據(jù)錯(cuò)誤與失控，則會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，杜絕運(yùn)維問題，在“三層兩網(wǎng)”智能化變電結(jié)構(gòu)中，重要異常告警可于5min內(nèi)確認(rèn)，事故告警可于15min內(nèi)完成確認(rèn)，具有及時(shí)性特點(diǎn)，便于運(yùn)維人員及時(shí)處理風(fēng)險(xiǎn)問題[3]。

3 結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)階段變電站日常運(yùn)行及維護(hù)工作中，管理性風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)性風(fēng)險(xiǎn)、外力運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)逐漸暴露，為有效預(yù)防以上運(yùn)維隱患，需根據(jù)變電站實(shí)際情況完善管理制度，制定定期檢修計(jì)劃，結(jié)合招聘及培訓(xùn)控制人才質(zhì)量，在變電站維護(hù)與檢修工作中，務(wù)必注重驗(yàn)電工作、倒閘驗(yàn)票和直流操控。同時(shí)，還需根據(jù)變電站外部環(huán)境設(shè)置必要的緊急預(yù)案，引入智能一體化的結(jié)構(gòu)體系，全面提升變電站運(yùn)維質(zhì)量。