電力系統(tǒng)變電運(yùn)維安全管理與設(shè)備維護(hù)的探討

國網(wǎng)天津市電力公司寧河供電分公司 閆志勇

電力系統(tǒng)作為現(xiàn)代社會不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，承擔(dān)著供應(yīng)穩(wěn)定電力的重要任務(wù)。在電力系統(tǒng)中，變電運(yùn)維安全管理與設(shè)備維護(hù)，是確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行和提高供電可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著電力需求的不斷增長和電力設(shè)備的老化，電力系統(tǒng)的安全管理和設(shè)備維護(hù)變得尤為重要。

通過對電力系統(tǒng)變電運(yùn)維安全管理與設(shè)備維護(hù)的深入研究和實(shí)踐，可提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，減少事故和故障的發(fā)生，并確保供電的安全性。電力系統(tǒng)的研究對于系統(tǒng)運(yùn)維的相關(guān)工作具有重要的指導(dǎo)意義，可為相關(guān)領(lǐng)域的研究和實(shí)際應(yīng)用提供有益參考。

1 電力系統(tǒng)變電運(yùn)行安全管理與設(shè)備維護(hù)存在的問題

1.1 缺乏科學(xué)檢修方式

在電力系統(tǒng)的變電運(yùn)維過程中，缺乏科學(xué)的檢修方式是普遍存在的問題。一些變電站在設(shè)備檢修時(shí)缺乏規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，導(dǎo)致檢修過程中存在不確定性和風(fēng)險(xiǎn)[1]。例如，直流系統(tǒng)接地故障作為當(dāng)前電力系統(tǒng)變電系統(tǒng)運(yùn)行的常見故障指引，造成直流接地故障的因素較多，一旦發(fā)生直流接地故障就會影響整體的變電運(yùn)行。

1.2 未制定完善的設(shè)備維護(hù)方案

設(shè)備維護(hù)方案的缺乏也是導(dǎo)致變電運(yùn)行安全管理與設(shè)備維護(hù)問題的原因之一。一些電力系統(tǒng)運(yùn)營者沒有制定詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃和周期，導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)不及時(shí)或不充分[2]。缺乏科學(xué)的設(shè)備維護(hù)方案，增加了設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)，降低設(shè)備的可靠性和運(yùn)行效率。

1.3 缺乏監(jiān)督與反饋機(jī)制

變電運(yùn)維安全管理中，缺乏有效的監(jiān)督與反饋機(jī)制，一些變電站缺乏定期安全檢查和評估，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取糾正措施。同時(shí)，缺乏有效的反饋機(jī)制，無法及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，改進(jìn)安全管理的不足之處。

2 電力系統(tǒng)變電運(yùn)維改進(jìn)措施

2.1 制定科學(xué)的檢修方式

建立規(guī)范化設(shè)備檢修流程和操作指南，確保檢修過程中的安全性和準(zhǔn)確性。包括明確工作順序、操作步驟和安全注意事項(xiàng)，以降低操作錯(cuò)誤和事故風(fēng)險(xiǎn)[3]。制定標(biāo)準(zhǔn)化檢修流程和操作規(guī)范，明確每個(gè)檢修步驟的要求和操作指南，通過按照規(guī)范化的檢修流程和操作指南進(jìn)行工作，降低人為錯(cuò)誤和事故風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 完善設(shè)備維護(hù)方案

具體維護(hù)計(jì)劃和周期應(yīng)根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)、運(yùn)行狀態(tài)和制造商要求來制定。同時(shí)，應(yīng)建立設(shè)備故障預(yù)警機(jī)制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在故障。例如，變壓器必須定期檢查油質(zhì)、絕緣材料、冷卻系統(tǒng)等（每季度），對變壓器油進(jìn)行采樣并進(jìn)行物理化學(xué)分析，檢測油質(zhì)的電氣性能和污染程度。使用絕緣電阻測試儀器測量變壓器的絕緣電阻，評估絕緣狀態(tài)。同時(shí)，清洗冷卻系統(tǒng)中冷卻液，檢查冷卻器的清潔度和正常運(yùn)行情況。

2.3 建立全面風(fēng)險(xiǎn)評估與管理機(jī)制

對電力系統(tǒng)中已識別的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量或定性評估，確定其潛在影響和發(fā)生概率?？梢圆扇★L(fēng)險(xiǎn)矩陣、事件樹等工具進(jìn)行分析，以便對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行優(yōu)先級排序。對電力系統(tǒng)中已識別的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量或定性評估，可以使用以下公式來計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級：

其中，風(fēng)險(xiǎn)影響程度表示風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生后對電力系統(tǒng)的影響程度，可以根據(jù)具體情況使用定量或定性指標(biāo)進(jìn)行評估，如經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡、服務(wù)中斷時(shí)間等。風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率表示某一風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性或頻率，可以通過歷史數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析、專家判斷等方法獲得，并以0到1之間的值表示。通過計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級，可以對已識別的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行排序，確定哪些風(fēng)險(xiǎn)需要優(yōu)先考慮和處理。設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評級如圖1所示。

圖1 設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評級

根據(jù)圖1所示，風(fēng)險(xiǎn)A 具有較高的風(fēng)險(xiǎn)影響程度和較低的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率，因此其風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級最高。風(fēng)險(xiǎn)B 具有中等的風(fēng)險(xiǎn)影響程度和較高的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率，其風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級次之。風(fēng)險(xiǎn)C 具有較低的風(fēng)險(xiǎn)影響程度和較高的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率，因此其風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級最低。通過計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級，并對已識別的風(fēng)險(xiǎn)按照優(yōu)先級進(jìn)行排序，可以幫助確定哪些風(fēng)險(xiǎn)需要優(yōu)先考慮和處理。在制定風(fēng)險(xiǎn)管理策略和采取相應(yīng)的措施時(shí)，可以根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級的高低來確定資源分配和緊急性。這有助于提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，減少潛在風(fēng)險(xiǎn)對系統(tǒng)運(yùn)行的影響。

3 電力系統(tǒng)變電運(yùn)維實(shí)際案例分析

項(xiàng)目現(xiàn)狀及存在問題?，F(xiàn)狀：現(xiàn)場變電所400V以上低壓柜支出線電路使用的模擬指針儀表，或不帶通訊的數(shù)顯儀表，均不能實(shí)現(xiàn)對各支線回路電氣數(shù)據(jù)的現(xiàn)場查詢與控制。另外，變電站內(nèi)沒有煙霧報(bào)警、溫濕度報(bào)警、水浸預(yù)警、電視控制等裝置，存在安全隱患，并且不能及時(shí)掌握變電站內(nèi)的實(shí)際數(shù)據(jù)。同時(shí)，變電所低壓柜饋線回路及所內(nèi)信息沒有統(tǒng)一平臺進(jìn)行監(jiān)測，需要人員定時(shí)抄表記錄，不符合國家節(jié)能減排政策的要求。

現(xiàn)場變電所問題分析：一是電力參數(shù)監(jiān)測不及時(shí)。電力參數(shù)監(jiān)測的延遲會導(dǎo)致無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題，從而延緩故障診斷和處理過程。為解決該問題，可以引入智能電力儀表和監(jiān)測系統(tǒng)。這些系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測電力參數(shù)，并通過傳感器收集數(shù)據(jù)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并采取相應(yīng)的措施。

二是缺乏煙霧報(bào)警、溫濕度報(bào)警等設(shè)備設(shè)施。缺乏煙霧報(bào)警、溫濕度報(bào)警等設(shè)備設(shè)施會增加火災(zāi)、漏電、溫度過高等風(fēng)險(xiǎn)，并且無法及時(shí)感知和響應(yīng)潛在安全問題。為了提高安全性，應(yīng)安裝煙霧報(bào)警器、溫濕度傳感器等設(shè)備，并建立相應(yīng)的報(bào)警系統(tǒng)，可在超過設(shè)定閾值時(shí)發(fā)出警報(bào)，以便及時(shí)采取措施防止事故發(fā)生。

三是無法及時(shí)獲取實(shí)時(shí)信息。無法及時(shí)獲取變電所內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)、能耗情況和設(shè)備健康狀況會影響對系統(tǒng)的全面了解和監(jiān)測。為解決該問題，可以通過引入智能監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對實(shí)時(shí)信息的獲取和管理。智能監(jiān)測系統(tǒng)能夠自動采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過遠(yuǎn)程通信技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂浦行模员慵皶r(shí)了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況和設(shè)備的健康狀況。

四是無統(tǒng)一平臺進(jìn)行監(jiān)測。變電所信息分散、無統(tǒng)一平臺進(jìn)行監(jiān)測會導(dǎo)致工作效率低下，并不符合節(jié)能減排政策要求。為了提高工作效率和滿足政策要求，應(yīng)建立統(tǒng)一的監(jiān)測平臺，集成各個(gè)監(jiān)測設(shè)備和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對變電所的集中管理和監(jiān)測。

問題解決措施。針對上述問題，可以采取以下解決措施來改善現(xiàn)場變電所的安全管理和設(shè)備維護(hù)：一是電力參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測與通信，替換傳統(tǒng)模擬指針表或未帶通信的數(shù)顯儀表，引入帶有通信功能的智能電力儀表，并配置遠(yuǎn)程通信功能，實(shí)現(xiàn)對各饋線回路電力參數(shù)的實(shí)時(shí)查看和監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題，加快故障診斷和處理的速度。

二是安全設(shè)施完善。在變電所內(nèi)安裝煙霧報(bào)警器、溫濕度報(bào)警器、水浸報(bào)警器以及視頻監(jiān)控設(shè)施，及時(shí)感知和響應(yīng)火災(zāi)、漏電、溫度過高等潛在安全問題，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

三是實(shí)時(shí)信息獲取與管理。建立統(tǒng)一的信息管理平臺，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將各饋線回路的電力參數(shù)數(shù)據(jù)、安全設(shè)施報(bào)警信息和其他關(guān)鍵信息集中管理。實(shí)時(shí)獲取變電所內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)、能耗情況和設(shè)備健康狀況，及時(shí)了解變電所的實(shí)時(shí)信息。變電站運(yùn)行情況見表1。

表1 變電站運(yùn)行情況

四是統(tǒng)一平臺進(jìn)行監(jiān)測。建立統(tǒng)一的監(jiān)測平臺，可以實(shí)現(xiàn)對變電所的運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備健康狀況和能耗情況的集中監(jiān)測。通過該平臺，可以將各種監(jiān)測設(shè)備和系統(tǒng)集成到一個(gè)統(tǒng)一的界面上，方便管理人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析。例如，可以使用SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系統(tǒng)，通過傳感器和儀表設(shè)備采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至中央控制中心進(jìn)行集中管理。通過遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和異常情況，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，從而提高變電所的運(yùn)行效率和可靠性。

五是制定安全管理措施與設(shè)備維護(hù)計(jì)劃。為確保變電所的安全運(yùn)行，需要制定完善的安全管理措施和設(shè)備維護(hù)計(jì)劃。安全管理措施包括制定安全操作規(guī)程、培訓(xùn)員工的安全意識和技能、建立安全檢查機(jī)制等。設(shè)備維護(hù)計(jì)劃則涉及定期檢查、維護(hù)和保養(yǎng)設(shè)備，例如對于變壓器，可以制定定期檢查油質(zhì)、絕緣材料和冷卻系統(tǒng)的計(jì)劃；對于斷路器，可以制定定期檢查接觸器、絕緣子和操作機(jī)構(gòu)的計(jì)劃。智能電力儀表和安全設(shè)施技術(shù)改進(jìn)電力系統(tǒng)的效果和性能提升見表2。

表2 智能電力儀表和安全設(shè)施技術(shù)改進(jìn)電力系統(tǒng)的效果和性能提升

通過表2得出，智能電力儀表和安全設(shè)施技術(shù)改進(jìn)，可以顯著提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性，保障設(shè)備的可靠性，加快故障診斷和處理速度，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息獲取和管理，并符合節(jié)能減排政策要求。這些應(yīng)用效果將有助于提高變電所的運(yùn)行效率，降低事故風(fēng)險(xiǎn)，保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性。

4 結(jié)語

電力系統(tǒng)扮演著為人們提供生活用電、保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要角色，其中變電工作是不可或缺的一環(huán)。由于變電設(shè)備的復(fù)雜性，在實(shí)際的設(shè)計(jì)調(diào)試也極易出現(xiàn)設(shè)備故障，因此針對設(shè)備設(shè)施的保養(yǎng)操作也非常富有挑戰(zhàn)性。如果發(fā)生問題，可能會對供電安全產(chǎn)生很大問題。所以，動力系統(tǒng)變電運(yùn)維的安全管理工作和設(shè)備保養(yǎng)顯得尤為重要。只有做好運(yùn)維安全管理工作，并保證電氣設(shè)備維修作業(yè)順利實(shí)施，才能減少故障率，提升電能質(zhì)量。如此，可以有效地適應(yīng)人們對電能的需要，推動國民經(jīng)濟(jì)的不斷增長。