10 kV配電自動(dòng)化設(shè)備與一體化運(yùn)維模式

董 靜

（連云港三新供電服務(wù)有限公司灌云分公司，江蘇 連云港 222200）

0 引 言

配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)眾多，大部分都位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，施工條件十分苛刻，很難實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的高效運(yùn)行。所以，在施工期間，必須從設(shè)備的維修、調(diào)試等方面著手，采用集成設(shè)備的研發(fā)模式，使其更好地運(yùn)作。在此過(guò)程中，還要對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，以保證其工作的穩(wěn)定性和在使用時(shí)的性能。在配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，既能保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行，又能實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的集成運(yùn)行。

隨著科技的不斷進(jìn)步，各種工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用，電力設(shè)備也在不斷地向自動(dòng)化發(fā)展。自動(dòng)化系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中有很多優(yōu)點(diǎn)，包括通信、自動(dòng)化、數(shù)據(jù)傳送等技術(shù)，這些技術(shù)都是遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)化設(shè)備維護(hù)、報(bào)警、遠(yuǎn)程記錄等基礎(chǔ)技術(shù)。在自動(dòng)化設(shè)備的日常維修中，通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)的輔助，可以使維修模式得到有效的變化，同時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)自身的功能，可以快速、準(zhǔn)確地識(shí)別出自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行狀況，并在出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)自身的數(shù)據(jù)收集和分析，確定故障的起因，通過(guò)制定相應(yīng)的解決方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的質(zhì)量的維護(hù)。

在10 kV配電系統(tǒng)中，自動(dòng)化設(shè)備的在線監(jiān)控，一旦出現(xiàn)異常，如自動(dòng)化設(shè)備回路、自動(dòng)化設(shè)備中斷、電力信息等異常，那么系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)，并根據(jù)異常報(bào)警和報(bào)警提示，將報(bào)警分為幾種，每一種報(bào)警都是非常細(xì)致的，可以讓工作人員在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障。在這種工作狀態(tài)下，維修人員能夠根據(jù)系統(tǒng)自身的報(bào)警類型，進(jìn)行有針對(duì)性的檢查和維修，以保證自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行可靠性，提高工作效率。通過(guò)遠(yuǎn)程自動(dòng)記錄與檢測(cè)，可以有效地突破以往手工檢查的模式，既節(jié)約了人力，又提高了記錄的精確度，基本不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，這就是傳統(tǒng)手工記錄方法所不具備的優(yōu)點(diǎn)。此外，遠(yuǎn)程自動(dòng)記錄的功能，可以更好地實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，同時(shí)也可以提高監(jiān)控工作的效率，減少工作費(fèi)用[1]。

1 10 kV配電自動(dòng)化設(shè)備分析

1.1 一次設(shè)備免維護(hù)

我國(guó)10 kV配電網(wǎng)具有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)密集、分布分散、市郊分布等特點(diǎn)。在配電網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化應(yīng)用中，面臨著巨大的壓力與挑戰(zhàn)。所以要根據(jù)自己的實(shí)際情況來(lái)選擇合適的裝備。根據(jù)上述的分析，根據(jù)設(shè)備的非維修特性，在選擇開(kāi)關(guān)時(shí)要慎重選擇，選擇一些易于操作、簡(jiǎn)單方便、質(zhì)量穩(wěn)定的開(kāi)關(guān)。如高壓開(kāi)關(guān)，最好是采用高電壓的密封開(kāi)關(guān)，也可以采用吊頂式的負(fù)載開(kāi)關(guān)，這樣可以減少維修次數(shù)。此外，在建造時(shí)，還需要預(yù)留幾個(gè)自動(dòng)設(shè)備的接口，以備不時(shí)之需。在線路的接線方面，也要考慮到相應(yīng)的線路，如母線分段，帶旁路母線，可以在不斷電的條件下進(jìn)行設(shè)備維修和維護(hù)，更方便、更高效。

1.2 二次設(shè)備免維護(hù)

二次設(shè)備是指終端裝置。二次設(shè)備是一次設(shè)備與整個(gè)系統(tǒng)之間的高效連接，因此在選擇二次設(shè)備時(shí)，要充分考慮到配電自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，并確保其安全、穩(wěn)定的工作。這樣的話，在系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，就可以節(jié)省大量的維護(hù)費(fèi)用。室外輔助設(shè)備應(yīng)考慮到自然氣候，遇雨、雪等惡劣天氣時(shí)，輔助設(shè)備應(yīng)具有良好的密封性，并配有單獨(dú)的電源，以減少維修的可能性[2]。

1.3 選取成套設(shè)備

因?yàn)檫\(yùn)維設(shè)備在出廠時(shí)就已經(jīng)經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的測(cè)試，并且能夠達(dá)到最大程度的穩(wěn)定和安全，減少了后期的維修，為企業(yè)和客戶提供了更好的服務(wù)。成套設(shè)備一般具有良好的密封性能、堅(jiān)固的外殼，能夠適應(yīng)任何惡劣的氣候條件，并且易于后期的調(diào)整，是可靠的。與不配套的設(shè)備相比，成套的設(shè)備更方便。

1.4 選擇后備電源

目前國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)的備用配電系統(tǒng)主要采用儲(chǔ)能電容器和蓄電池。一般來(lái)說(shuō)，室外設(shè)備使用時(shí)都會(huì)使用蓄電池作為供電，但如果不進(jìn)行維修，也很有可能會(huì)在室外使用時(shí)產(chǎn)生故障，從而影響到設(shè)備的正常使用。所以，在目前的配電自動(dòng)化中，選用蓄電容器是一種潮流，而選用低功耗的電控設(shè)備也是一種更經(jīng)濟(jì)的選擇[3]。

2 10 kV配電自動(dòng)化設(shè)備與一體化運(yùn)維模式分析

2.1 監(jiān)測(cè)設(shè)備方面

在供電環(huán)節(jié)，監(jiān)控裝置是一種對(duì)用戶的用電量進(jìn)行自動(dòng)控制的設(shè)備，是一種重要的設(shè)備,它的運(yùn)行質(zhì)量和效率將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。在第一次自動(dòng)化設(shè)備的工作中由于技術(shù)的不完善，再加上人為的原因，導(dǎo)致了第一臺(tái)設(shè)備的整體性能并不理想，這就造成了自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行后出現(xiàn)故障的概率很大。同時(shí)，及時(shí)實(shí)施和完善“三遙”制度，通過(guò)集中式智能控制系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)故障進(jìn)行處理，由現(xiàn)場(chǎng)的饋線終端設(shè)備通過(guò)對(duì)應(yīng)的信道向控制中心發(fā)送故障信息，由控制中心根據(jù)開(kāi)關(guān)狀態(tài)、故障檢測(cè)信息、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?、故障判斷部分發(fā)送遠(yuǎn)程控制命令，跳出故障區(qū)域的開(kāi)關(guān)，關(guān)閉變電站的出線開(kāi)關(guān)和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，恢復(fù)正常的電力供應(yīng)。通過(guò)該系統(tǒng)的自動(dòng)維護(hù)，能夠?qū)?0 kV配電網(wǎng)絡(luò)的故障進(jìn)行正確的處理，使其能夠更好地適應(yīng)10 kV配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行要求。

2.2 供電公司的維護(hù)

它主要是對(duì)設(shè)備維護(hù)技術(shù)進(jìn)行機(jī)械的智能線路終端的管理，具有如下優(yōu)勢(shì)。

（1）維護(hù)技術(shù)人員的值班制度，保障了24小時(shí)值班。

（2）故障發(fā)生后，維修人員的反應(yīng)速度很快，而且維修人員對(duì)線路和設(shè)備都很熟悉。

（3）操作技術(shù)人員在工作流程和專業(yè)技能上都能達(dá)到要求，并且不存在交流障礙。

但是，這種運(yùn)行管理方式也有其弊端，即自動(dòng)化人員配置始終處于短缺狀態(tài)，大量的管理、維護(hù)技術(shù)人員長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行。雖然有些供電公司也在不斷地增派人員，但這些問(wèn)題并沒(méi)有得到很好的解決，比如設(shè)備的老化和維護(hù)工作量的巨大[4]。

2.3 成立專業(yè)化維護(hù)小組

集成運(yùn)行模式，員工24小時(shí)待命，技術(shù)力量雄厚，對(duì)公司的工作流程了如指掌，現(xiàn)場(chǎng)維修工具齊全，能為10 kV變電站的全部設(shè)備提供維修服務(wù)。集成運(yùn)行模式是指設(shè)備的分層集成作業(yè)，由管理職能部門、系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)部門和維護(hù)部門組成。管理功能是維護(hù)系統(tǒng)的中心，對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理，對(duì)資源進(jìn)行統(tǒng)一。系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)部主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的維護(hù)，包括對(duì)設(shè)備的維修和故障的分析，以保證配電自動(dòng)化系統(tǒng)的正常工作。操作部負(fù)責(zé)維修，主要包括設(shè)備維修、定期巡視和設(shè)計(jì)缺陷的處理。

2.4 確定分期目標(biāo)

10 kV配電自動(dòng)化設(shè)備的綜合運(yùn)營(yíng)管理是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，必須按照實(shí)際工作情況來(lái)制定階段性的目標(biāo)。首先，確定了運(yùn)行綜合管理的短期目標(biāo)，并針對(duì)目前配電自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行中的專業(yè)化程度低、安全風(fēng)險(xiǎn)低的作業(yè)，制訂相應(yīng)的檢修工作目標(biāo)，有針對(duì)性地進(jìn)行檢修維護(hù)；其次，要制訂統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)管理的中期目標(biāo)，而中期目標(biāo)的制訂通常是根據(jù)公司的發(fā)展?fàn)顩r，把設(shè)備消缺、專業(yè)巡檢等專業(yè)性較強(qiáng)的工作納入配電自動(dòng)化運(yùn)維一體化管理的中期目標(biāo)當(dāng)中。同時(shí)，也要針對(duì)配電自動(dòng)化裝置的實(shí)際運(yùn)行狀況，制定出相應(yīng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)，為電力系統(tǒng)的運(yùn)維一體化管理提供長(zhǎng)遠(yuǎn)的保證[5]。

2.5 智能化控制方面

隨著配電一次性開(kāi)關(guān)裝置的性能不斷提高，越來(lái)越多地采用了電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)，并將其應(yīng)用于電力系統(tǒng)。該裝置可以按照預(yù)先設(shè)定的微處理器程序，自動(dòng)完成饋電線路的自動(dòng)操作，當(dāng)發(fā)生故障或結(jié)束時(shí)，通過(guò) SCADA向控制中心報(bào)告告警和切換情況，也就是所謂的分布式智能控制模式。傳統(tǒng)的分布式智能控制模式，主要是利用重合器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重組和分段器的重組，而采用分段式的分段器和電流計(jì)數(shù)器，既可以通過(guò)控制中心和通信系統(tǒng)來(lái)完成分布式智能控制，還可以大大地提高故障處理和恢復(fù)電源的效率，縮短到幾秒鐘。由于對(duì)智能終端的需求較大，因此不適合于處理較為復(fù)雜的系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的智能控制系統(tǒng)中，大部分的重合器和分割器都是根據(jù)線路、電壓、電流來(lái)進(jìn)行故障診斷，而這種新的智能控制系統(tǒng)則可以通過(guò)電壓和電流來(lái)進(jìn)行故障的診斷。

2.6 構(gòu)建單獨(dú)的維護(hù)部門

在進(jìn)行電力系統(tǒng)的維修工作時(shí)，可以組建一個(gè)專門的維修部門，保證設(shè)備的維修質(zhì)量。建立維修部門和其他維修方法有很大的不同，如果有獨(dú)立的維修機(jī)構(gòu)，那么維修的效果會(huì)很好，在維修時(shí)遇到一些技術(shù)上的問(wèn)題，會(huì)采取集中的管理模式，將各個(gè)地區(qū)進(jìn)行有效的分區(qū)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電自動(dòng)化設(shè)備的專業(yè)化管理。然而，建立一個(gè)專業(yè)的維修機(jī)構(gòu)，可以方便地進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)備的維修，但卻要花費(fèi)大量的金錢。在電力企業(yè)的維修工作中，各部門都扮演著一個(gè)重要的角色。

2.7 遠(yuǎn)程巡檢維護(hù)方面

以往的監(jiān)控設(shè)備，都是由工作人員去現(xiàn)場(chǎng)檢查，了解設(shè)備的使用狀況，在此過(guò)程中不但耗費(fèi)大量的人力物力，而且在保證質(zhì)量、可靠性、全面性、精確性等諸多因素的影響下，工作效率往往會(huì)降低，造成自動(dòng)化設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性不高。采用自動(dòng)化系統(tǒng)，能有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和維修。同時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)的具體功能，對(duì)監(jiān)控設(shè)備的各種操作進(jìn)行了遠(yuǎn)程監(jiān)控，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，從而找到了可能存在的問(wèn)題和異常信息，指導(dǎo)維修人員進(jìn)行有針對(duì)性的工作，保證了設(shè)備的安全和穩(wěn)定。此外，當(dāng)監(jiān)控設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠發(fā)現(xiàn)、判斷和處理故障類型，比常規(guī)的故障診斷方法要安全得多。同時(shí)，它還能有效地控制故障的危害，使其能及時(shí)地進(jìn)行斷電，防止附近線路發(fā)生故障，減少相關(guān)設(shè)備的損失，減少事故帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。

2.8 系統(tǒng)管理方面

要使配電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的運(yùn)行既能兼顧，又能使電力系統(tǒng)得到有序的發(fā)展，就必須通過(guò)完善的管理制度，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)督，以確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。同時(shí)，要在強(qiáng)化員工的安全意識(shí)培訓(xùn)的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)員工的管理。首先要建立起一套行之有效的制度，才能保證所有的事情都能順利進(jìn)行，這樣既可以提高電力系統(tǒng)的安全，又可以提高電力系統(tǒng)的整體工作效率。只有建立起一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的安全體系，才能保證員工之間的合作和溝通。

2.9 重視對(duì)運(yùn)維人員的專業(yè)培訓(xùn)

要注重員工的學(xué)習(xí)，讓他們能夠接觸到最先進(jìn)的技術(shù)，接受專業(yè)的訓(xùn)練。同時(shí)也要體現(xiàn)出管理層對(duì)員工的重視，讓運(yùn)維人員掌握先進(jìn)的技術(shù)，具備良好的專業(yè)素質(zhì)，提高他們對(duì)于自己工作的責(zé)任感和重視程度，跟上運(yùn)維一體化的發(fā)展趨勢(shì)。

3 結(jié) 論

在自動(dòng)化配電網(wǎng)建設(shè)中，對(duì)一、二次設(shè)備進(jìn)行維修，能大大減輕供電公司的后期維修工作，降低設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。采用集成運(yùn)維方式，能夠迅速、高效地處理配電網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備故障，解決了傳統(tǒng)的運(yùn)維方式缺乏技術(shù)人員，從而有效地保障了配電自動(dòng)化系統(tǒng)及其相關(guān)設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。因此，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化配電網(wǎng)絡(luò)的綜合運(yùn)營(yíng)是未來(lái)我國(guó)配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一個(gè)重要目標(biāo)，將大大促進(jìn)配電系統(tǒng)的自動(dòng)化。