35kV變電站運行維護風險點及防范措施研究

[摘 要]文章闡釋了35 kV變電站運維風險，指出35 kV變電站運行維護過程中尚存的風險點，并從運維責任的明確、監(jiān)測系統(tǒng)的建立、風險評估、風險評價等方面提出變電站運行維護風險點的防范措施。

[關鍵詞]35 kV變電站；運行維護；風險點

[中圖分類號]TM63 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2024）12–0109–03

Research on Risk Points and Preventive Measures for Operation and Maintenance of 35 kV Substation

ZHI Kengying，JIANG Yuntian，WANG Yunlong

[Abstract]This paper explains the operation and maintenance risk of 35 kV substation， points out the remaining risk points in the operation and maintenance process of 35 kV substation， and puts forward the prevention measures from the aspects of the definition of operation and maintenance responsibility， the establishment of monitoring system， risk assessment and risk evaluation.

[Keywords]35 kV substation； operation and maintenance； risk points

1 35 kV變電站及運維風險概述

變電站指電力系統(tǒng)中對電壓和電流進行變換，接受電能及分配電能的場所。35 kV變電站屬于電力系統(tǒng)的分支組成，其是將35 kV電能轉(zhuǎn)換為其他電壓等級的電能，以滿足不同用戶的需求，常被用于大型電力系統(tǒng)的建設中。35 kV變電站運維風險可劃分為硬軟件風險、人為失誤、自然災害等。

2 35 kV變電站運行維護尚存風險點

（1）變電設備使用壽命短。各種關鍵性的設備是變電站運行的核心，但由于部分設備的使用壽命短，易出現(xiàn)故障問題，也很容易加大35 kV變電站運行維護過程中的風險出現(xiàn)概率。

（2）未及時監(jiān)測風險。具體體現(xiàn)在未構建風險模型、未評價風險上。

（3）風險指標與模型不完善。變電站發(fā)生事故的頻率、平均修復所用時間等均屬于風險指標，若風險指標與模型不完善，會直接影響35 kV變電站的運行與維護工作。

3 35 kV變電站運行維護風險點的防范措施

3.1 明確變電站運行維護責任

（1）變電設備的操作。運維人員應熟知35 kV變電站運行中的各項設備操作流程、原理，并能準確快速地控制、監(jiān)測各項設備的運行狀態(tài)。當設備出現(xiàn)故障時，第一時間察覺并處理。

（2）故障排除與維修。35 kV變電站運行過程中因某些原因出現(xiàn)故障問題時，運維人員要及時采取正確的措施進行修理解決，盡快恢復變電站設備的正常運行。

（3）安全管理。運維人員為35 kV變電站運行中“安全責任人”，因此需要嚴格執(zhí)行各項安全管理制度，同時做好安全防范，管理好變電站內(nèi)的安全設施。

（4）運行記錄與報告。記錄35 kV變電站運行及相關設備情況，包括設備的運行數(shù)據(jù)指標、發(fā)生故障情況、維護保養(yǎng)情況等。

3.2 建立變電站設備監(jiān)測系統(tǒng)

為提高防范35 kV變電站運行維護風險的質(zhì)量與效率，可在大數(shù)據(jù)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)等技術的支持下來建立專門的變電站設備監(jiān)測系統(tǒng)。在該監(jiān)測系統(tǒng)的設計上，主要從以下幾點落實：①系統(tǒng)整體架構設計。包括硬件設備、軟件系統(tǒng)、網(wǎng)絡結(jié)構等。②分布式控制系統(tǒng)。通過采用分布式的控制形式，確保對35 kV變電站運行維護進行多層次、多節(jié)點的監(jiān)控管理，利于防范風險的發(fā)生。③可擴展性設計。在建立35 kV變電站設備監(jiān)測系統(tǒng)時要考慮到技術未來升級、擴展的可能性，以保障系統(tǒng)應用的可持續(xù)化。在該監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集上，要選擇合適的傳感器，隨后將其合理分布在35 kV變電站運行的各關鍵設備或位置中。結(jié)合35 kV變電站運行維護工作現(xiàn)狀確定采集數(shù)據(jù)的頻率，保障該監(jiān)測系統(tǒng)能實現(xiàn)對變電站運行的全面監(jiān)督。在采集數(shù)據(jù)后，還要選擇科學的傳輸方式，保障數(shù)據(jù)能及時、準確地反饋到信息中心。在該監(jiān)測系統(tǒng)的遠程監(jiān)控上，可設計用戶友好的遠程監(jiān)控平臺，便于實現(xiàn)對35 kV變電站設備運行情況的實時化監(jiān)控，并設置不同用戶的權限，保障遠程操作安全、可控。此外，還要設計報警機制，當發(fā)現(xiàn)有異常問題時及時處理，從而保障35 kV變電站運行的安全。故障診斷和安全保障方面，利用數(shù)據(jù)分析算法對變電站運行設備監(jiān)測系統(tǒng)所采集到的數(shù)據(jù)進行分析，建立故障診斷模型。同時，在35 kV變電站運行設備監(jiān)測系統(tǒng)的安全保障上，應用數(shù)據(jù)加密技術，設置防火墻并制訂緊急預案。

3.3 完善變電站運維風險評估流程

設置35 kV變電站運行維護中的具體風險指標，包括此類指標，如變電站發(fā)生事故的頻率、平均修復所用時間、停電率等。針對35 kV變電站運行維護中風險評估流程不完善的問題，可采取的措施與流程可歸納為以下4個方面。

（1）數(shù)據(jù)的收集。提前收集與35 kV變電站運行維護相關的數(shù)據(jù)信息，如變電站中各項設備的運行參數(shù)、各項操作記錄、變電站發(fā)生問題事故的報告、變電站運行的外部環(huán)境條件等。將上述數(shù)據(jù)搜集后分類進行整理，繼而為后續(xù)的風險評估提供有價值的參考。

（2）風險評估。及時識別35 kV變電站運行維護中的風險，將可能出現(xiàn)的人為因素、自然災害因素等進行梳理。該過程中可通過檢查、調(diào)研及與技術人員溝通（訪談）等方式獲取詳實信息，更深度地了解35 kV變電站運行維護的風險。

（3）風險分析。對于識別出的風險問題及時作出分析，可采取的分析方法包括事件樹分析、故障樹分析、風險矩陣等。通過分析了解其發(fā)生概率，以及風險所造成的影響程度。

（4）風險評估。結(jié)合所總結(jié)出的風險信息來進行評估，確定35 kV變電站運行維護風險點的等級、處理優(yōu)先級，并結(jié)合量化指標等分類排序。

3.4 構建風險模型，實施變電站運維風險評價方法

3.4.1 構建35 kV變電站運維風險模型

根據(jù)35 kV變電站運維現(xiàn)狀構建風險模型，主要采取的建模方法包括：①敏感性分析。該方法可調(diào)整風險因素的量（關鍵變量），從而及時發(fā)現(xiàn)35 kV變電站運維可能的風險程度及其影響。該方法的優(yōu)勢在于能幫助變電站運維人員及管理層，確定哪種風險最亟需解決，為風險防范措施制訂提供依據(jù)。②貝葉斯網(wǎng)絡。貝葉斯是概率圖模型，可確定35 kV變電站運維風險的先驗概率，并通過更新保障風險預測的準確性。該方法尤其適用于對各種復雜（或多變量）的風險進行分析，促進35 kV變電站運維的順利。③時間序列分析。該模型的最大特征是能識別具備周期性的風險，并可結(jié)合以往的數(shù)據(jù)資料進行對風險的預測，從而及時防范35 kV變電站未來的運維風險。

3.4.2 實施35 kV變電站運維風險評價

（1）層次分析法（AHP）。該風險評價法本質(zhì)是將某個需要分析的復雜系統(tǒng)拆解成不同的層次、結(jié)構，同時結(jié)合數(shù)學方法讓各個層次的目標模型化。AHP法用于35 kV變電站運維風險評價中，理論基礎包括層次結(jié)構公理、倒數(shù)關系、價值排序等，且AHP法應用主要采取的步驟包括：建立各層次的結(jié)構模型→構造判斷矩陣→計算權向量→一致性檢驗。其中，一致性檢驗公式為：

RI具體值見表1。

（2）網(wǎng)絡分析法（ANP）。和AHP最大的不同是，ANP將相互影響關系加入到模型中，并利用超矩陣來分析相互影響的元素情況，確定好權重。ANP的總體結(jié)構劃分為兩個部分：①控制層，包括目標層、各個準則層；②網(wǎng)絡層，涵蓋了不同類型元素。

（3）模糊綜合評價法（FCE）。在35 kV變電站運維過程中，運維技術人員無法將所有的風險因素都準確地劃定在一個具體的界限內(nèi)，因此此時可在分析和判斷的過程中結(jié)合模糊數(shù)學思想，從而在面對各種運維風險因素的變電站運維進行更為全面、綜合、有效的評價。同時，變電站運行中其風險通常無法非常準確地來度量，很多指標的選取、風險評價的邊界都比較模糊，因此可應用FCE法。FCE應用的步驟包括：將運維風險劃分為不同等級→創(chuàng)建備擇集→確定風險評價因素→單因素模糊評判→模糊評判→指標處理。

3.5 重視運維要求，細分變電站運行巡視方式并優(yōu)化

3.5.1 變電站運行維護要求

關于35 kV變電站運行維護的要求，主要可劃分為兩個層面：①設備系統(tǒng)要求。設備和系統(tǒng)問題會直接影響到電網(wǎng)的安全，尤其處于智能化的時代下各種新的應用不斷被推廣，這對于設備的性能提出更高的要求，以防止出現(xiàn)死鎖、誤發(fā)等問題，影響到變電站的實際運行。②運行維護人員的技能要求。負責35 kV變電站運行維護的技術人員需要知識面廣泛，避免存在知識面狹窄，網(wǎng)絡通信基礎知識掌握不佳等問題。

3.5.2 變電站運行巡視優(yōu)化

（1）重新劃分巡視的內(nèi)容，將巡視可規(guī)定為簡巡（即日常巡視，表面觀察變電站設備狀態(tài)等）、精巡（采用如紅外線測試儀等先進的檢測工具來對變電站內(nèi)各關鍵設備的運行進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)潛在風險）。通過優(yōu)化巡視內(nèi)容總結(jié)出35 kV變電站運行中可能出現(xiàn)的風險問題及其產(chǎn)生的規(guī)律性變化，從而提升巡視工作的實效性。

（2）對巡視的芯片進行升級。為35 kV變電站運行維護的人員提供輕巧易攜帶的數(shù)字化設備，以方便運維人員記錄巡視結(jié)果，并利用數(shù)據(jù)分析工具來統(tǒng)計處理，提高巡視質(zhì)量。

4 結(jié)束語

變電站可將高壓電能轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合輸送和供應給用戶的低壓電能，并實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的控制與保護，是社會發(fā)展中不可缺少的組成。文章對35 kV變電站運行維護中尚存的風險點進行了分析，包括運行維護責任機制不完善、變電設備壽命短、未及時監(jiān)測風險、風險指標與模型不完善等，并提出了具體的防范措施。未來，還應持續(xù)深入與研究防范與解決35 kV變電站運行維護風險的方法，以減少事故保障變電站運行穩(wěn)定。

參考文獻

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