信息化維護(hù)技術(shù)在變電運(yùn)行故障處理中的運(yùn)用

國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司霍山縣供電公司 劉文簡(jiǎn)

傳統(tǒng)手動(dòng)維護(hù)變電站設(shè)備方式不僅效率低下，還存在著安全風(fēng)險(xiǎn)和人為誤差等問(wèn)題。因此，采用信息化維護(hù)技術(shù)對(duì)變電站設(shè)備的故障處理和維護(hù)管理進(jìn)行優(yōu)化，已成為當(dāng)今電力行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和必然選擇。深入分析信息化維護(hù)技術(shù)在變電運(yùn)行故障處理中的應(yīng)用，明確了解該技術(shù)在提高變電站運(yùn)行效率、保障設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行等方面所起到的積極作用，以期對(duì)該領(lǐng)域的研究和發(fā)展提供一定的參考和借鑒。

由于受到各種因素影響，導(dǎo)致變電站的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)遇到各種故障，如何快速、準(zhǔn)確地診斷故障并及時(shí)解決，成為電力系統(tǒng)管理人員的重要任務(wù)。信息化維護(hù)技術(shù)的出現(xiàn)，為變電運(yùn)行故障處理提供了一種全新的解決方案。本文結(jié)合實(shí)際案例，詳細(xì)探討了信息化維護(hù)技術(shù)在變電運(yùn)行故障處理中的應(yīng)用，并對(duì)其未來(lái)的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

1 信息化維護(hù)技術(shù)的概述

信息化維護(hù)技術(shù)是指利用信息化手段對(duì)設(shè)備、系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、診斷、維護(hù)、管理和優(yōu)化的技術(shù)。其涵蓋了傳感器、通信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等多種技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化、自動(dòng)化管理，提高設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。

在變電運(yùn)行故障維護(hù)中，信息化維護(hù)技術(shù)能夠幫助運(yùn)維人員實(shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，快速定位故障原因，提高故障處理效率，降低運(yùn)行成本。信息化維護(hù)技術(shù)能夠快速獲取大量的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)算法分析數(shù)據(jù)，快速定位故障，從而提高維護(hù)效率；信息化維護(hù)技術(shù)能夠通過(guò)預(yù)測(cè)性維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障，減少因設(shè)備故障導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間和生產(chǎn)損失，從而降低維護(hù)成本；信息化維護(hù)技術(shù)通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠在設(shè)備發(fā)生故障前進(jìn)行預(yù)警和預(yù)測(cè)，從而提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性；信息化維護(hù)技術(shù)能夠通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在安全隱患，從而提高設(shè)備的安全性。

2 變電運(yùn)行故障處理中信息化維護(hù)技術(shù)的應(yīng)用思路

2.1 故障診斷

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)ψ冸娬驹O(shè)備的電氣參數(shù)、機(jī)械狀態(tài)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)到變壓器的各項(xiàng)參數(shù)，并對(duì)異常情況進(jìn)行報(bào)警提示，見(jiàn)表1。

表1 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

故障診斷系統(tǒng)能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)，分析故障原因，并給出相應(yīng)的建議和處理措施。故障診斷系統(tǒng)可以根據(jù)監(jiān)測(cè)到的溫度和油位數(shù)據(jù)，判斷變壓器是否存在故障，并建議相應(yīng)的處理措施，見(jiàn)表2。

表2 故障診斷系統(tǒng)

根據(jù)表2可知，變壓器的溫度和油位都是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的參數(shù)，如果出現(xiàn)異常情況，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行報(bào)警提示。此外，系統(tǒng)還可進(jìn)行故障診斷，自動(dòng)分析故障原因，并建議相應(yīng)的處理措施。比如，系統(tǒng)可根據(jù)監(jiān)測(cè)到的溫度和油位數(shù)據(jù)，判斷變壓器是否存在故障，并建議相應(yīng)的處理措施，如切斷電源，檢查變壓器；添加變壓器油，檢查油管是否堵塞等。通過(guò)使用信息化維護(hù)技術(shù)，可有效提高故障診斷的效率和準(zhǔn)確性，為變電站的運(yùn)行提供更加穩(wěn)定可靠的保障。

2.2 在線監(jiān)測(cè)

變壓器是變電站的重要設(shè)備之一，其狀態(tài)的異常情況會(huì)對(duì)變電站的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)變壓器的溫度、油位、油質(zhì)等參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器故障并報(bào)警提示，提高變壓器的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性；絕緣狀態(tài)的好壞是保證變電站運(yùn)行的重要保障之一，如果出現(xiàn)絕緣狀況下降的情況，會(huì)影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)絕緣狀態(tài)的參數(shù)，如絕緣電阻、接地電流等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣狀況下降的情況，并報(bào)警提示，為絕緣狀態(tài)的監(jiān)測(cè)提供有力支持。

開(kāi)關(guān)柜是變電站中常用的設(shè)備，其狀態(tài)的異常情況也會(huì)對(duì)變電站的正常運(yùn)行造成影響。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)柜的電壓、電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜的故障情況，并報(bào)警提示，為開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行管理提供參考依據(jù)；線路是電力系統(tǒng)的血管，線路狀態(tài)的異常情況也會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)線路的電壓、電流、功率等參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路的故障情況，并報(bào)警提示，為線路的運(yùn)行管理提供參考依據(jù)。

2.3 數(shù)據(jù)分析

利用信息化維護(hù)技術(shù)收集的大量數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，從中發(fā)掘異常點(diǎn)、規(guī)律等信息，診斷出潛在的故障點(diǎn)，并提供故障排除方案。例如，在變壓器運(yùn)行中，可基于溫度、濕度、電流等數(shù)據(jù)，分析變壓器內(nèi)部繞組的狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常點(diǎn)。

利用信息化維護(hù)技術(shù)采集的數(shù)據(jù)，建立變電站設(shè)備的模型，通過(guò)模型預(yù)測(cè)分析設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)潛在故障點(diǎn)，及時(shí)采取維護(hù)措施。例如，在變電站的主變運(yùn)行中，可通過(guò)模型分析變壓器的繞組損耗、鐵芯損耗等指標(biāo)，判斷變壓器的運(yùn)行狀況，及時(shí)采取維護(hù)措施.

利用信息化維護(hù)技術(shù)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)變電站設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析，制定相應(yīng)的維護(hù)建議。例如，在變電站的電纜運(yùn)行中，可通過(guò)數(shù)據(jù)分析，判斷電纜的老化程度和損耗情況，提出相應(yīng)的維護(hù)建議，如更換電纜或者采取絕緣加強(qiáng)措施等。

3 信息化維護(hù)技術(shù)在變電運(yùn)行故障處理中的運(yùn)用

3.1 電氣故障

利用信息化維護(hù)技術(shù)，可對(duì)變電站的電氣設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常情況，從而預(yù)防或避免故障的發(fā)生。例如，在電纜運(yùn)行中，可通過(guò)電流、電壓、溫度等監(jiān)測(cè)參數(shù)，判斷電纜是否存在過(guò)載、短路等故障。

基于信息化維護(hù)技術(shù)，可利用故障預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行智能預(yù)警。通過(guò)預(yù)警系統(tǒng)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀態(tài)，并通過(guò)自動(dòng)化的方式，對(duì)故障進(jìn)行分類、分析和診斷，從而提高預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，為工程師提供參考。例如，在變壓器運(yùn)行中，可通過(guò)預(yù)警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)變壓器的過(guò)熱、過(guò)載等異常狀態(tài)，為工程師提供參考。

信息化維護(hù)技術(shù)可采集大量的設(shè)備數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從中發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀態(tài)，并對(duì)故障進(jìn)行分類和分析。例如，在電力變壓器運(yùn)行中，可通過(guò)采集變壓器的溫度、濕度、氣壓等數(shù)據(jù)，對(duì)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)變壓器的過(guò)熱、過(guò)載等異常情況，及時(shí)采取維護(hù)措施。

信息化維護(hù)技術(shù)可以通過(guò)建立知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行管理和維護(hù)。通過(guò)知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行分類、歸檔和管理，提供維護(hù)保養(yǎng)的知識(shí)和技術(shù)，從而提高設(shè)備的運(yùn)行效率和可靠性[1]。

3.2 機(jī)械故障

利用信息化維護(hù)技術(shù)，可對(duì)變電站的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常情況，從而預(yù)防或避免故障的發(fā)生。例如，在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，通過(guò)振動(dòng)、溫度、油壓等監(jiān)測(cè)參數(shù)，判斷發(fā)電機(jī)是否存在異常情況。

基于信息化維護(hù)技術(shù)，可利用故障預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行智能預(yù)警。通過(guò)預(yù)警系統(tǒng)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀態(tài)，并通過(guò)自動(dòng)化的方式，對(duì)故障進(jìn)行分類、分析和診斷，從而提高預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，為工程師提供參考。例如，在變壓器運(yùn)行中，通過(guò)預(yù)警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)變壓器的過(guò)熱、振動(dòng)等異常狀態(tài)，為工程師提供參考。

信息化維護(hù)技術(shù)可采集大量的設(shè)備數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從中發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀態(tài)，并對(duì)故障進(jìn)行分類和分析。例如，在水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，可通過(guò)采集水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、溫度、壓力等數(shù)據(jù)，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)的異常情況，及時(shí)采取維護(hù)措施；信息化維護(hù)技術(shù)可通過(guò)建立知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行管理和維護(hù)。通過(guò)知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)，可對(duì)設(shè)備進(jìn)行分類、歸檔和管理，提供維護(hù)保養(yǎng)的知識(shí)和技術(shù)，從而提高設(shè)備的運(yùn)行效率和可靠性[2]。

3.3 地質(zhì)故障

利用信息化維護(hù)技術(shù)，可對(duì)變電站周邊的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過(guò)地質(zhì)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的跡象，從而預(yù)防或避免地質(zhì)災(zāi)害對(duì)變電設(shè)備的損壞。例如，在變電站周邊可以設(shè)置地震、地面沉降等監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地質(zhì)環(huán)境；基于信息化維護(hù)技術(shù)，可利用地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行智能預(yù)警。通過(guò)預(yù)警系統(tǒng)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的跡象，并通過(guò)自動(dòng)化的方式，對(duì)災(zāi)害進(jìn)行分類、分析和診斷，從而提高預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，為工程師提供參考。

信息化維護(hù)技術(shù)可采集大量的地質(zhì)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的跡象，并對(duì)災(zāi)害進(jìn)行分類和分析。例如，在變電站周邊可以采集地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)、地震數(shù)據(jù)、沉降數(shù)據(jù)等，對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的跡象，及時(shí)采取維護(hù)措施；信息化維護(hù)技術(shù)可通過(guò)建立地質(zhì)災(zāi)害知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)，對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行管理和維護(hù)。通過(guò)知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)，可對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行分類、歸檔和管理，提供維護(hù)保養(yǎng)的知識(shí)和技術(shù)，從而提高變電站的運(yùn)行效率和可靠性[3]。

3.4 環(huán)境故障

利用信息化維護(hù)技術(shù)對(duì)變電站周圍環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)境異常情況，如風(fēng)速過(guò)大、降雨量過(guò)大等，同時(shí)可以實(shí)時(shí)記錄環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析和存儲(chǔ)；利用信息化維護(hù)技術(shù)對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，可對(duì)未來(lái)環(huán)境狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)警；基于環(huán)境數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)結(jié)果，可以對(duì)變電站環(huán)境管理進(jìn)行決策，如決定是否需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修維護(hù)、是否需要采取措施防止環(huán)境破壞等[4]。

3.5 誤操作故障

在變電運(yùn)行中，誤操作故障是一種常見(jiàn)的故障類型，如誤合閘、誤分閘、誤操作控制柜等。自動(dòng)化控制系統(tǒng)是一種通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化控制的技術(shù)。在誤操作故障處理中，可采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)減少人為誤操作的可能性，從而降低誤操作故障的發(fā)生率。例如，在高壓斷路器的控制系統(tǒng)中，可使用智能化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化控制。當(dāng)斷路器出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)并進(jìn)行相應(yīng)的操作，從而避免因人為誤操作引起的故障。

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一種通過(guò)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集的技術(shù)。在誤操作故障處理中，可采用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)監(jiān)測(cè)設(shè)備的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，并通過(guò)警報(bào)或自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行處理。例如，在高壓開(kāi)關(guān)柜中，安裝壓力傳感器和電流傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)傳感器檢測(cè)到異常情況時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)并采取相應(yīng)的措施，如自動(dòng)關(guān)閉開(kāi)關(guān)柜，避免因誤操作引起的故障。

4 結(jié)語(yǔ)

信息化維護(hù)技術(shù)的出現(xiàn)為變電運(yùn)行故障處理提供了更加先進(jìn)、快速、準(zhǔn)確的手段。在未來(lái)的發(fā)展中，信息化維護(hù)技術(shù)將會(huì)不斷完善和發(fā)展，為電力系統(tǒng)管理帶來(lái)更多的便利和效益。同時(shí)，也需要認(rèn)識(shí)到信息化維護(hù)技術(shù)的局限性和不足，進(jìn)一步探索創(chuàng)新，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展提供更加堅(jiān)實(shí)的保障。