變電站電氣自動化與電力安全運行探析

杜鵬利，瞿久淞

（江蘇嘉宏新材料有限公司，江蘇 連云港 222000）

當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢良好，由于發(fā)展需要，所以對于電力的需求在不斷地提高，使得我國電力變電站整體的建設(shè)規(guī)模在逐年上升。而在電網(wǎng)開展建設(shè)的環(huán)節(jié)里，過去變電站的自動化水平不能全部滿足各行各業(yè)的需求，并且供電的安全以及可靠程度也不符合現(xiàn)代化電網(wǎng)建設(shè)的工作要求，此外所占面積也較多，因此需要開展自動化的改造，使其建設(shè)為具備智能化優(yōu)勢的現(xiàn)代變電站。因為變電站內(nèi)有很多高壓設(shè)備，在進(jìn)行工作時會存在諸多問題，而為了能夠提高設(shè)備的控制工作效果并開展全面的監(jiān)測，所以要求相關(guān)單位注重應(yīng)用電氣自動化的有關(guān)技術(shù)，積極引進(jìn)電力技術(shù)設(shè)備，以此提升電力安全運行的工作水平。

1 變電站電氣自動化對電力安全運行的重要性

我國多年前所建設(shè)的變電站，因為工作時間較久，所應(yīng)用的工作模式比較傳統(tǒng)，內(nèi)部的變電設(shè)備容量較少，隨著時間的不斷發(fā)展，無法滿足目前社會逐年上升的電力需求，并且缺少較高的自動控制水平，電能的整體質(zhì)量以及運行工作的安全性缺少保障?？傮w來講，傳統(tǒng)的變電站因為自動化水平較低，使得變電設(shè)備實際的運行工作效果缺少較高的水平，這是目前我國電網(wǎng)發(fā)展應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注與處理的問題之一。[1]

變電站電氣自動化對電力安全運行的重要性可以從兩方面進(jìn)行分析。一方面，在人們實際的生活中都需要應(yīng)用到電力，而電力是作為推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分。電力是一種清潔能源，為社會的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。如果電力運行出現(xiàn)問題，人們?nèi)粘５纳睢⒐ぷ?、學(xué)習(xí)都會受到阻礙，不能夠正常進(jìn)行，此外也會影響到人們的生活質(zhì)量水平。而隨著科技的不斷發(fā)展，各種各樣全新的機(jī)器設(shè)備進(jìn)入市場中，人們更離不開電力，因此變電站提高電氣自動化水平，使其能夠安全運行就是一件重要的事情。另一方面，如果想實現(xiàn)電力安全運行，首先要采用工作措施提升變電站的電氣自動化水平，并且積極地健全變電站目前的管理工作制度。在經(jīng)濟(jì)飛快發(fā)展的背景下，我國每年的用電數(shù)量都在不斷上升，所以對于變電站來講，面臨了更為嚴(yán)峻的工作挑戰(zhàn)，需要變電站有更為高效、先進(jìn)的電氣自動化水平，以此保障電力實現(xiàn)穩(wěn)定安全的運行，只有積極地開展工作，有效地落實工作措施，才能為我國電力系統(tǒng)提供可以安全運行的工作環(huán)境。[2]

2 影響變電站電氣自動化及電力安全運行的因素

2.1 自動化系統(tǒng)設(shè)計因素

在進(jìn)行自動化系統(tǒng)設(shè)計工作時，為了保障電氣自動化能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定運行，在開展設(shè)計工作時要保障工作的整體質(zhì)量，因為這決定著變電站電氣自動化實際的運行工作效率和電力是否可以實現(xiàn)安全運行。在目前的實際狀況中，自動化系統(tǒng)設(shè)計對于電力安全影響的表現(xiàn)為自動化系統(tǒng)設(shè)計出現(xiàn)安全缺陷，使得電氣設(shè)備機(jī)組的控制存在問題，線路在運行時容易出現(xiàn)短路，導(dǎo)致電力設(shè)備因為發(fā)生故障而停止運行，對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)造成損失，甚至還有可能造成安全事故，導(dǎo)致現(xiàn)場人員受傷等情況。

2.2 人員因素

變電站如果想要有效提高電氣自動化的工作水平，使電力能夠?qū)崿F(xiàn)正常安全的運行，就需要擁有一定數(shù)量的操作以及維護(hù)工作人員，所以從專業(yè)的層面分析，人員也會影響到變電站電氣自動化是否能夠正常運行。因為人員因素使得變電站定制自動化存在的問題主要表現(xiàn)為：負(fù)責(zé)電力運行操作的工作人員缺乏較多的工作經(jīng)驗，在執(zhí)行自動化操作程序時出現(xiàn)失誤，導(dǎo)致變電站在電氣自動化運行環(huán)節(jié)存在諸多障礙，電氣設(shè)備發(fā)生故障。

此外，維護(hù)人員自身的工作水平較低，導(dǎo)致在進(jìn)行變電站機(jī)組設(shè)備的維護(hù)工作時，因為耗費時間較久，但是最終的工作不達(dá)標(biāo)，工作人員在進(jìn)行作業(yè)時沒有全面地對自動化設(shè)備實際性能進(jìn)行優(yōu)化，導(dǎo)致設(shè)備運行時能耗較高，并且經(jīng)常出現(xiàn)故障等情況。

2.3 管理制度因素

一些變電站目前所制定的管理制度問題較多，導(dǎo)致變電站在開展工作的過程中經(jīng)常出現(xiàn)事故。一些變電站現(xiàn)有的管理制度仍然沿用過去的傳統(tǒng)制度內(nèi)容，沒有及時地跟上時代的發(fā)展步伐進(jìn)行改進(jìn)，使得在管理、防護(hù)等工作方面存在諸多漏洞，使得變電站內(nèi)部的相關(guān)設(shè)備由于出現(xiàn)故障，經(jīng)常需要進(jìn)行維修，造成企業(yè)遭受過多的經(jīng)濟(jì)損失，甚至發(fā)生安全事故。[3]

2.4 網(wǎng)絡(luò)通訊質(zhì)量因素

通過分析變電站電氣自動化的相關(guān)控制技術(shù)內(nèi)容可知，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)是電氣自動化控制技術(shù)實現(xiàn)良好發(fā)展的重要核心，如果有高效的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，可以實現(xiàn)更好地對電氣設(shè)備進(jìn)行全面控制，以此提升變電站工作運行的效率和質(zhì)量。所以通過分析目前變電站網(wǎng)絡(luò)通訊質(zhì)量的工作內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，一些變電站電氣自動化技術(shù)在實際運行環(huán)節(jié)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊異常的次數(shù)較多，會導(dǎo)致在下發(fā)指令的過程中被迫中斷，使得一些電氣設(shè)備脫離人員的控制，出現(xiàn)安全事故。

2.5 硬件因素

在分析變電站電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)控制模塊的相關(guān)內(nèi)容時能夠了解到，對于變電站自動化的運行工作質(zhì)量以及電力是否能夠安全運行等方面來講，硬件因素是非常重要的，因為硬件因素存在問題使得變電站電氣自動化以及電力運行出現(xiàn)異常的表現(xiàn)為：電氣設(shè)備出現(xiàn)超負(fù)荷運轉(zhuǎn)或者沒有對故障進(jìn)行處理，仍然使用其進(jìn)行工作生產(chǎn)，沒有及時地進(jìn)行維護(hù)工作，使得設(shè)備故障程度加重，造成企業(yè)需要投入較多的維護(hù)成本，同時縮短了設(shè)備的使用年限，并且經(jīng)常容易出現(xiàn)電力安全事故等。這對于變電站實現(xiàn)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)來講，造成了嚴(yán)重的阻礙。[4]

2.6 軟件因素

在變電站內(nèi)電氣自動化實際的運行工作中，內(nèi)部的電氣設(shè)備機(jī)組以及相應(yīng)的控制組件在運行時，主要是采用不同的傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳輸線路，以此對數(shù)據(jù)進(jìn)行抓取、分析等其他功能。因為軟件因素使得出現(xiàn)的電力安全事故具體表現(xiàn)為：軟件在運行的過程中閃退次數(shù)較多、異常或者暫停運行、卡頓等情況，造成電氣設(shè)備出現(xiàn)損壞或機(jī)組出現(xiàn)異常運行等情況。

3 變電站電氣自動化實現(xiàn)電力安全運行的具體對策

3.1 健全系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容

加強(qiáng)變電站電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)計工作能夠使變電站在接下來的工作開展中擁有更為穩(wěn)定運行的工作狀態(tài)。作為設(shè)計方以及建設(shè)方要從多個角度對控制系統(tǒng)設(shè)計工作進(jìn)行不斷的健全以及完善，多進(jìn)行溝通交流，并且明確所投入的造價成本，將工作所開展的需求進(jìn)行有效的落實，并分析工作內(nèi)容的可行性程度，保證有關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)計是可行的以及減少一些不必要的投資。定期開展現(xiàn)場實地勘查，明確電氣設(shè)備目前的實際狀況、變電站的地質(zhì)情況、周圍交通狀況以及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)施狀況，通過開展勘察匯總所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)能夠全面且準(zhǔn)確。建設(shè)信息溝通平臺，針對設(shè)計工作的具體進(jìn)度以及功能進(jìn)行及時的通知，直到最后完成整個控制系統(tǒng)的設(shè)計工作內(nèi)容。開展壓力測試時，要進(jìn)行模擬和現(xiàn)場的兩項測試工作，當(dāng)開展模擬測試工作時，由于變電站模擬測試軟件需要結(jié)合自動化控制軟件共同開展工作，這樣才能夠在軟件運行狀態(tài)下進(jìn)行系統(tǒng)的故障以及異常情況的測試，保證軟件在運用時減少存在的問題，同時對于目前存在的問題能夠及時地制定方案進(jìn)行處理，直到符合設(shè)計工作的要求。當(dāng)模擬測試工作結(jié)束后，了解變電站機(jī)組實際的工作情況，接下來進(jìn)行現(xiàn)場測試工作，直到所測試的最終結(jié)果符合工作的要求，才能將整個系統(tǒng)投入使用。[5]

3.2 對安全管理制度進(jìn)行完善

目前變電站自動化工作的開展制度內(nèi)容較多，并且各個部門之間也制定了具體的工作制度，但是在實際落實時發(fā)現(xiàn)，所制定的內(nèi)容仍然需要進(jìn)一步深入，現(xiàn)有的工作內(nèi)容不夠全面，使得工作目標(biāo)沒有完全實現(xiàn)，因此變電站自動化安全管理制度內(nèi)容需要進(jìn)一步地健全。相關(guān)人員要積極總結(jié)，根據(jù)目前管理制度的具體內(nèi)容以及企業(yè)所制定的規(guī)定對變電站目前運行工作中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的優(yōu)化以及完善。例如，對之前頻繁出現(xiàn)的變壓器、互感器等設(shè)備存在短路或者紊亂的狀況，要求管理人員增加每日巡查的次數(shù)，在進(jìn)行交班時，要求工作人員將自己的檢查結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的交流后，然后再完成交班工作。對設(shè)備的元件以及現(xiàn)實狀況進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，并定期組織設(shè)備的故障與檢修工作，同時詳細(xì)地進(jìn)行記錄，進(jìn)一步地健全現(xiàn)有的安全制度。企業(yè)要定期檢查工作是否嚴(yán)格落實，根據(jù)工作表現(xiàn)進(jìn)行相應(yīng)的獎勵與懲罰，以此促進(jìn)安全管理制度的有效完善。

3.3 提高技術(shù)管理工作水平

在開展變電站技術(shù)管理工作時，企業(yè)要投入較多的人力、物力，如果缺少過硬的技術(shù)來開展工作，即便所建設(shè)的管理制度以及規(guī)范內(nèi)容非常完善，也不能很好地保障變電站內(nèi)部所有設(shè)備能夠正常穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)。因此，企業(yè)在選擇技術(shù)人員時要建立嚴(yán)格的門檻并開展全面的考核工作，例如對技術(shù)人員的實際操作是否合格規(guī)范、是否能夠嚴(yán)格的遵守我國所出臺的相關(guān)技術(shù)規(guī)范內(nèi)容、面對工作態(tài)度是否認(rèn)真端正等。當(dāng)人員通過考核后進(jìn)入崗位時，要提前帶領(lǐng)人員學(xué)習(xí)并掌握變電站的整體結(jié)構(gòu)、運行工作原理、相關(guān)的程序系統(tǒng)等，并進(jìn)行技術(shù)演練以及模擬，這不僅能夠有效地提高技術(shù)人員個人的操作水平，也可以有效地鍛煉他們在面對一些突發(fā)狀況時的應(yīng)對能力，從源頭上對變電站存在的安全問題進(jìn)行了有效的預(yù)防。

3.4 做好網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)安防措施

網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)實現(xiàn)穩(wěn)定的運行，可以有效地提升自動化控制工作開展的效果以及保障變電站減少安全事故所造成的影響。所以，管理方和設(shè)計方要針對防雷接地系統(tǒng)、安全防護(hù)安裝等內(nèi)容，從多層面、多角度地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)的防護(hù)工作，保證變電站電氣自動化和電力可以實現(xiàn)安全運行。

3.5 積極開展軟硬件運行維護(hù)以及更新工作

嚴(yán)格開展軟硬件的運行后期維護(hù)和及時更新，這樣能夠提高自動化技術(shù)應(yīng)用的整體效果，使變電站可以正常穩(wěn)定地運行。變電站要根據(jù)軟件廠方及時地進(jìn)行系統(tǒng)軟件的升級，定期清理軟件存在的冗余文件，對于相關(guān)的程序內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，提升軟件運行的整體質(zhì)量。企業(yè)要定期對這些容易出現(xiàn)損耗的配件進(jìn)行更換，以此提高電氣設(shè)備的運行工作效能，降低由于設(shè)備已存在老化情況或者損耗導(dǎo)致發(fā)生的事故數(shù)量。[6]

3.6 加強(qiáng)消防安全管理工作

前面所提到的是一些因為人為因素影響能夠避免的安全問題，但是變電站在長時間的運行環(huán)節(jié)里，所接觸到的外部復(fù)雜因素內(nèi)容較多，很多安全問題都是不可避免的，例如像消防安全問題。所以，變電站要加強(qiáng)消防安全管理措施，降低對變電站所造成的損失。變電站的管理人員要定期組織人員積極開展消防思想工作，讓內(nèi)部人員意識到很多外界所帶來的安全問題是不可避免的，并且要注重突出開展消防安全管理工作的重要性?？梢匝埉?dāng)?shù)氐南狸犖閬砀鶕?jù)變電站實際的工作情況，模擬一些可能存在的消防危險因素以及事故，并指導(dǎo)人員進(jìn)行操作，了解在面對這些事故時如何做出正確的反應(yīng)。另外，在變電站內(nèi)要及時地安裝一些消防安全的提醒標(biāo)志，并積極配備完善的消防安全設(shè)施，同時開展定期檢查工作。

4 結(jié)語

綜上所述，本文通過對變電站電氣自動化以及電力安全運行進(jìn)行全面的分析，了解變電站電氣自動化對電力安全運行的重要性，并且通過了解變電站電氣自動化的系統(tǒng)構(gòu)成，同時分析影響變電站電氣自動化以及電力安全運行的相關(guān)因素，根據(jù)因素提出變電站電氣自動化實現(xiàn)電力安全運行的具體實施對策，提升變電站所開展的工作效率，幫助變電站實現(xiàn)良好發(fā)展。