變電站運維解決方案

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變電站運維解決方案范文第1篇

關(guān)鍵詞：500kV變電站；變電運維；風險來源；控制對策

經(jīng)濟新常態(tài)下，形勢越來越嚴峻、競爭變得激烈起來，那么，變電站運維風險就變成了變電站運行管理中最容易出現(xiàn)問題的隱患重點。只有不斷提高變電站運維質(zhì)量，才能把風險降到最低，同時，依據(jù)風險情況提出針對性的解決方案，把風險降低的同時，能夠保證電網(wǎng)平穩(wěn)安全可靠的運行，全面提升生產(chǎn)安全系數(shù)。隨著市場經(jīng)濟的深入。

1 500kV變電站運維以及運維中所存在的風險

1.1 變電站運維

變電站運行維護簡稱變電站運維，主要是針對相差電站設備進行運營維護與管理，做好設備日常工作的過程。一個功能齊全的變電站所，擁有較復雜的設備，各類設備相互作用與配合，使電力能夠成為一個整體系統(tǒng)，這些設備安裝起來較為復雜，維護起來就較為麻煩，在設備運行中，一定要保證維護到位，只有這樣才能確保變電站安全高效，使管理發(fā)揮重要作用。對變電站的運維，并不是簡單地查看與維修那么簡單，而是需要進行日常巡視與試運營，使運營設備和器具保持良好的最佳狀態(tài)，除了日常設備檢查外，還要加強值班安排、交接、記錄等工作，對運營中出現(xiàn)的停電間斷、設備靜電感應、電壓留存、線路跳閘等可能影響供電效果的各個運營環(huán)節(jié)也要科學仔細檢測，全面做好硬件、軟件的運維管理工作。

對于變電站來說，能夠把500kV變電站運維工作做好，則是相對復雜的工作，這就需要在運維中提高責任意識，才能確保安全高效，如果工作人員不負責、馬虎大意，則會導致設備運行出現(xiàn)異常情況，造成不必要的事故。只有不斷加強集中管理能力，才能把500kV變電站運維工作做好，使繁瑣的運維工作變得簡化便利。所以說，只有不斷提高工作人員的責任心、維護管理好設備，不斷發(fā)生老化的設備排除環(huán)境干擾，才能從根本上確保企業(yè)社會與經(jīng)濟效益雙統(tǒng)一，提高企業(yè)市場競爭能力，減少不必要的損失和傷亡。

1.2 500kV變電站運維的風險來源

變電站受各種因素影響，比如運行環(huán)境不符合條件、設備的元器件不夠標準、作業(yè)工具磨損嚴重、工作工員出現(xiàn)誤操作等，均能使變電站運行出現(xiàn)異常，為電力運營的安全埋下不小的隱患，這就是變電站運維中最重要的風險來源。

（1）作業(yè)環(huán)境。作為高危險工作場地的變電站，在工作中，一定要按標準規(guī)范進行管理，特別是面對500kV變電站運維問題，一定要保證其工作環(huán)境是可靠安全的，良好的作業(yè)環(huán)境，能夠從本質(zhì)上降低運營風險。我國對變電站的工作環(huán)境的明確規(guī)定，需要保證變電站工作環(huán)境清潔，遠離造成空氣污染、噪音污染、高溫、化學物質(zhì)的惡劣環(huán)境，良好的環(huán)境，能夠有效解決運營中出現(xiàn)的麻煩，保證相差作業(yè)人員健康，避免出現(xiàn)高電輻射帶來的職業(yè)病，確保企業(yè)在運營過程中，安全可靠，減少運行風險。（2）安全管理。任何一個工種安全問題都是最重要的，只有保證了安全，才能體現(xiàn)出工作水平。而500kV變電站的運行過程，就是一個安全防范與控制的過程，加強對各級工作人員的管理，提高責任心，是做好安全管理工作的重中之重。工作人員責任心不強，沒有安全防范意識，就會造成電力運營的故障，有些工作人員業(yè)務不熟，馬虎大意、不按標準和條例進行工作，也會給變電站運行帶來巨大風險。（3）設備維護。設備是電力運營的基本保障，要想確保500kV變電站安全運行，設備采購、使用、保護極為重要。這就需要從源頭上解決問題，采購設備時，一定要使用正規(guī)企業(yè)產(chǎn)品，要進行科學測試，保證設備能夠良好運轉(zhuǎn)，設備標識是確定設備是否合格的一個基本內(nèi)容，要仔細查看，確保設備商標、標識完整無破損修改等痕跡，還要查看出廠合格書是不是全面。電站的危險系數(shù)較高，有些設備還可能對人體造成輻射與傷害，對容易出現(xiàn)事故的區(qū)域做好安全警示，有些機械鏈輪露在外面，需要用安全罩進行防護，確保設備運營中造成不必要的傷害。

1.3 確認500kV變電站運維風險的必要性

500kV變電站在運維中，風險是很多的，就這需要通過反復的檢查巡視，才能把風險降到最低，使?jié)撛陔[患得到有效排除。在運行前，需要做好各項準備工作，通過技術(shù)手段，做好各個環(huán)節(jié)的隱患查找，對每一個階段進行測試，同時對查找出來的問題，進行合理分析，形成評估意見，然后要針對不同情況，提出科學的解決對策。有些故障已經(jīng)發(fā)生，這就需要對故障情況進行分類，提出解決方案，降低風險系數(shù)，保證電網(wǎng)順利運行、安全工作。

2 500kV變電運維中隱患風險分析

2.1 直流回路操作

直流回路操作雖然安裝自動保護裝置，但如果出現(xiàn)操作不當，就會出現(xiàn)較大的問題，可以說，風險還是比較大的，那么就需要按標準規(guī)范進行，避免出現(xiàn)不必要的麻煩，使保護失靈，妨礙變電站正常運轉(zhuǎn)。

2.2 倒閘操作

倒閘操作也是電力運營中非常重要的內(nèi)容，在操作中，需要認真填寫倒閘操作票，記錄好變電運行時設備工作情況、檢修時發(fā)現(xiàn)的問題。只有這樣，才能保證電網(wǎng)順利、安全的運行。

2.3 變壓器操作

變壓器操作非常重要，小錯誤則會釀成大問題，這就需要值班人員增強責任心，在工作的時候，重點監(jiān)控好變壓器工作情況，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。如果空載變壓過大，就容易使電壓出現(xiàn)偏差，直接影響到絕緣受損情況。

3 500kV變電站運維風險的控制對策

3.1 裝設接地線

有時供電中斷，如果出現(xiàn)了突然來電情況，對正在操作的人員則是致命的事故。要了解設備情況，有些設備雖然停止使用了，但還有一部分剩余靜電留存。要想有效解決這些問題，就需要找到電荷釋放的方式，最理想直接的方法就是裝設接地線。

3.2 線路跳閘

線路跳閘也是經(jīng)常出現(xiàn)的問題之一，一定要合理的判斷出跳閘原因，有些是誤跳閘，這時就需要對自動保護裝置設備進行檢測，看是否出現(xiàn)了問題。有些是因為線路故障引起的跳閘，這時就需要對CT斷線進行檢測，查看起因，通過對CT線路、三相拐臂、開關(guān)等的檢測，找到事故原因，解決故障問題。有的設備是電磁開關(guān)，此時就需要查看電磁鐵的線圈，通電是否正常。彈簧機構(gòu)就要查看彈簧儲能狀態(tài)，保證液壓機構(gòu)的壓力正常、接觸狀態(tài)良好。

3.3 做好交接班管理工作

值班人員的責任心也非常重要，一定要在交班前做好準備，檢查記錄是否完整，充分整理好相差資料。移交時，需要班長對交接工作進行現(xiàn)場監(jiān)督、檢查。

3.4 安全器具管理

安全用具是運維的工具，一定要做好保管與使用，存放環(huán)境要通風、寬敞，便于取拿使用，對特殊用具要有明顯標志，在緊急需要的時候，能夠找到，快速解決事故問題。絕緣棒要垂直存放，驗電筆放專用匣內(nèi)，千萬做好防潮、防損、防盜等工作。

4 結(jié)束語

綜上所述， 500kV變電站運行狀況和管理水平的好壞，影響著電力系統(tǒng)整體運行，只有不斷通過正確方法，找到變電運維管理方式，才能有效降低運維風險，保證電網(wǎng)安全高效。

參考文獻

變電站運維解決方案范文第2篇

【關(guān)鍵詞】繼電保護裝置 變電站 問題

隨著科技的不斷進步與發(fā)展，變電站中繼電保護裝置的功能也日趨完善，為社會用電的安全和穩(wěn)定奠定了基礎。然而在變電站繼電保護裝置運行的過程中，仍然存在一些問題，導致故障的發(fā)生，對于人們的用電安全構(gòu)成一定的威脅。應該重視變電站繼電保護裝置安全問題，確保繼電保護裝置的正常運行，并找到相對應的解決措施對潛在問題進行預防。

1 變電站繼電保護裝置存在問題

1.1 繼電保護裝置與一次設備的匹配不當

變電站運維檢修人員在進行新舊設備的更替時，容易出現(xiàn)繼電保護裝置與一次設備不匹配的問題，在調(diào)試過程中顯示正常，但是真正運行時，斷路器跳閘電源電路器電阻過大，從而導致跳閘線圈上的分壓負荷隨之增大，當接點位置返回時，操作箱中的HWJ繼電器就會出現(xiàn)異常，并且無法正常運行，當繼電器處于一種臨界的狀態(tài)時，就會導致繼電器抖動而發(fā)出異常的聲音，并且會有“控制回路斷線”的提示，合位監(jiān)視繼電器與合位監(jiān)視燈發(fā)生串聯(lián)，使繼電器和監(jiān)視燈兩段的電壓差明顯減小，影響變電站中設備的正常運行。

1.2 變電站繼電保護裝置抗電磁干擾問題

變電站繼電保護裝置在運行過程中會因為內(nèi)部或外部的因素而受到電磁干擾。從內(nèi)部因素來說，繼電保護裝置內(nèi)部的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝及元件布局等多個方面原因相互作用而導致的各種干擾問題，例如，多點接地造成的干擾，電容與雜散電感的結(jié)合導致的不同信號感應，尖峰信號與寄生振蕩引起的干擾及長距離傳輸導致的電磁波反射等，都會對繼電保護裝置造成干擾。從外部因素而言，變電站繼電保護裝置周圍的其它物體及設備所發(fā)生的輻射會導致強磁場或強電場的產(chǎn)生，例如雷擊、直流電源的中斷與恢復、隔離開關(guān)的操作等原因都會對繼電保護裝置造成電磁干擾。

1.3 繼電保護裝置運行過程狀態(tài)檢修問題

繼電保護裝置在運行過程中狀態(tài)檢修問題應該給予重視。繼電保護裝置運行狀態(tài)的檢修對電力的輸送具有非常重要的意義，既能提升電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性和可靠性，使相關(guān)設備的使用壽命得以延長，并能將設備的使用性能進行優(yōu)化。同時，繼電保護裝置運行狀態(tài)的檢修能夠動態(tài)監(jiān)測設備的運行狀態(tài)，有效提升設備的利用率。另外，還能提高設備運行的安全性和穩(wěn)定性，特別是在計算機技術(shù)和自動化技術(shù)被應用于繼電保護過程之后，可以對于繼電保護裝置進行預知檢修，從而提高設備運行的經(jīng)濟性。如果繼電保護裝置運行狀態(tài)的檢修工作出現(xiàn)問題，極不利于實現(xiàn)變電站的設備管理以及繼電保護。

2 針對所存在問題相應解決對策

2.1 采用電流型線圈斷路器的繼電器

繼電保護裝置與一次設備的匹配不當導致HWJ繼電器不能做出可靠動作，因此，解決該問題應從HWJ繼電器著手，先將斷路器的跳合閘線圈改為電流型，再在原來設備基礎上添加一對電流繼電器，并將設備連接到電流型繼電器上，并通過電流型繼電器來常開接點，驅(qū)動電壓型線圈的斷路器，讓其能夠做出正常動作。當設備出現(xiàn)故障時，可先將控制電源切斷，避免插件受到傷害，然后再對繼電器動作情況進行觀察，并查看微機后臺信號指示，參照圖紙將串聯(lián)的兩點找出，判斷控制回路是否出現(xiàn)問題。再對異常進行排查時，運維檢修人員可使用數(shù)字式萬用表對于跳閘線路進行測試，確認是否有返回的負電壓存在，點位是否一致等，最后查閱設備圖紙并與生產(chǎn)廠家聯(lián)系，對故障原因進行確認，再制定相關(guān)的補救措施，來處理設備故障。

2.2 變電站繼電保護裝置抗干擾措施

為避免變電站內(nèi)的繼電保護裝置受到電磁波的干擾，可采取一些抗干擾措施。變電站繼電保護裝置的抗干擾措施可以從以下3個方面來實施。

2.2.1 屏蔽電磁場

保護裝置本身應可靠接地，并且采用柜式結(jié)構(gòu)微機保護屏及集成電路，達到屏蔽電磁場的效果。電磁場的屏蔽能夠防止內(nèi)部輻射電磁越出制定區(qū)域，并防止外來輻射對于設備本身造成干擾。

2.2.2 屏蔽控制室及繼電保護室

通過降低變電站內(nèi)的地電位差來減少二次回路及相關(guān)設備所受到的干擾，并采取相應措施將干擾水平控制在可以接受的范圍。運維檢修人員可將建筑物內(nèi)部的鋼筋等結(jié)構(gòu)進行焊接使之全部聯(lián)通達到較好的屏蔽效果，并通過對于控制室裝置夾層實現(xiàn)控制室金屬屏蔽。

2.2.3 構(gòu)建變電站以及網(wǎng)控室的等電位面

將控制室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的計算機及微機控制裝置構(gòu)建等電位面，有利于計算機的可靠通信。運維檢修人員可將并聯(lián)接地導線置于電纜溝上層，使之形成并聯(lián)接地網(wǎng)，與控制室地網(wǎng)進行連接，從而起到屏蔽的作用。

2.3 加強對于變電站繼電保護裝置運行狀態(tài)的檢修

運維檢修人員應從多個方面對繼電保護裝置的檢修技術(shù)進行改善和提高。首先，應對繼電保護裝置的運行狀態(tài)實施在線監(jiān)測，該監(jiān)測方式能夠在第一時間獲取設備運行的實時狀況，并對其數(shù)據(jù)進行合理分析，判斷相關(guān)設備潛在的問題，并安排運維檢修人員進行及時檢修，從而保障設備能夠在較好的狀態(tài)下運行，盡量避免故障發(fā)生。其次，應加快信息傳遞的速度，保證繼電保護裝置能夠得到及時的檢修。在對設備監(jiān)測中，當發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，應第一時間傳遞相關(guān)信息，確保信息的及時性。再次，運維檢修人員應加強對于設備運行狀態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，并根據(jù)歷史經(jīng)驗對設備的狀態(tài)做出判斷，并預測其發(fā)展趨勢，從而實施科學的處理辦法，對于設備故障進行預防。

3 結(jié)語

^電保護裝置對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定輸送起到非常關(guān)鍵的作用，因此，應保證繼電保護裝置的正常運行，對于繼電保護裝置運行過程中存在的問題進行研究和預測，并找出相對應的解決方案，避免設備故障發(fā)生，為社會提供安全、穩(wěn)定的電力資源。

參考文獻

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變電站運維解決方案范文第3篇

關(guān)鍵詞 500kV智能變電站 互操作性 節(jié)能

一、智能化變電站發(fā)展概論及課題探求背景

變電站數(shù)字化的觀點中全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)是基于IEC61850要求。IEC61850要求的技術(shù)優(yōu)勢在于：第一，衡量的標準統(tǒng)一化，IEC61850要求在MMS的基礎上去設立整套能夠與電力體系匹配的通信接口ACSI，與IEC61850需求相吻合的廠家，其產(chǎn)品可輕松達到互操作性。第二，簡潔直觀，IEC61850中各個數(shù)據(jù)均附自帶名詞與類別，避免了易引發(fā)數(shù)據(jù)類型及型號的混淆的情況發(fā)生。同時借鑒了面向?qū)ο缶幊痰乃季S，是用戶可以簡略直觀的讀懂裝置所通報的信息。第三，規(guī)約調(diào)試方便。IEC61850強調(diào)了一致性測試，可以使不同廠家的電氣設備都能與整個系統(tǒng)兼容。

傳統(tǒng)電網(wǎng)將信息化傳輸置于關(guān)鍵位置，而智能化電站及其電網(wǎng)所重視的是能夠達成信息采集的交互性，信息間的互換互用是智能電網(wǎng)所重視的，智能化操作同樣是智能電網(wǎng)所重視的核心。確切道來，智能化電網(wǎng)的信息互用就是在采集信息交互共享的基礎上去完成的，以上所述是電力企業(yè)必成大信息平臺的基礎，并且還將會在此基礎上去開發(fā)智能電網(wǎng)所要求的不同效用。至此智能變電站是采用先進技術(shù)、可依賴、環(huán)保性的智能化設備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡化、信息同享標準化為基本要求，主動完成狀態(tài)監(jiān)測、測量、計量和保護等基礎性效能，同時還可依據(jù)電網(wǎng)需要實現(xiàn)自動控制、調(diào)節(jié)、聯(lián)合互動等高級效能性的變電站，在變電技術(shù)與智能電網(wǎng)計劃雙重推進下，智能化變電站將會成為日后新建變電站的趨勢。

二、研究智能化變電站的意義

進入21世紀以來，國內(nèi)外電力行業(yè)、科研機構(gòu)和企業(yè)展開了一系列科研與實踐，對將來電網(wǎng)的成長模式進行了積極的展望和努力摸索。智能電網(wǎng)的理念已漸漸形成，扶植智能電網(wǎng)在確保能源安全性、適應氣候變化、增進節(jié)能減排、促進低碳經(jīng)濟、提高服務水平都具備重大意義，是優(yōu)化能源布局、開發(fā)利用潔凈能源的迫切需求，是促進社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的最優(yōu)選擇，是電力工業(yè)科學成長的偉大實踐。

當代，智能電網(wǎng)發(fā)展已上升到國家策略的高度上，因為它是作為國家電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。按照國家電網(wǎng)智能化計劃，主要從發(fā)電輸送電壓轉(zhuǎn)換適配電壓用電調(diào)劑，這六個關(guān)鍵實現(xiàn)電網(wǎng)的智能化。對變電這塊，智能電網(wǎng)計劃的方針一是實現(xiàn)電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的全面收集和實時共享，支持電網(wǎng)實時控制和智能調(diào)節(jié)，二是實現(xiàn)變電裝置信息和保護與電力調(diào)節(jié)的全面互動，三是信息在站內(nèi)數(shù)字化、網(wǎng)絡化通信、信息共享標準化、高級操作互動化。

智能變電站作為變電最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，更是智能電網(wǎng)的基礎。變電站的現(xiàn)代化是維持智能電網(wǎng)不斷進步的源泉，智能變電站的扶植標準與技能水平，是電網(wǎng)扶植規(guī)劃中的關(guān)鍵，兩者之間形成了一種相輔相成的緊密關(guān)系。對智能變電站計劃進行系統(tǒng)研究，構(gòu)建技術(shù)先進、經(jīng)濟的智能變電站有著重大意義。

三、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

（一）國外智能化變電站發(fā)展概況

國外實力較為雄厚的電力設備公司ABB、SIEMENS 等，已興辦了整套數(shù)字化變電站一次二次裝置，并最終獲得了成功的運用。在 IEC61850 標準的擬定過程當中，進行了各家裝置間的互操作實驗并在樹模變電站獲得利用。外商已開發(fā)適合IEC61850 需求的智能電子裝置，不僅有維護裝置，還結(jié)合器件尺度進行裝配，如智能斷路器。1998～2000 年兩年間，ABB、ALSTON 和 SIEMENS 合作在德國試驗了由 ABB 為主控站經(jīng)由過程層在以太網(wǎng)上實現(xiàn) IEC61850-8-1 來貫串 ABB、ALSTON 和 SIEMENS 的裝置。2000年后在加拿大，ABB 和 SIEMENS 實驗了間隔層裝配的互操作試驗。2002 年初，ABB 和 SIEMENS 在美國舉行了抽樣值傳送互操作試驗，同年的9月，此兩個公司又依次實行了跳閘和抽樣值互操作性試驗，實驗成果良好。2002～2004 年，ABB、ALSTON 和 SIEMENS 在德國柏林實行了間隔層裝備的互操作試驗，此次良好的試驗成果有力驗證了互操作性和簡化工作難度的可行性。

（二）國內(nèi)智能化變電站的進程

在我國，信息、網(wǎng)絡通信技術(shù)不斷進步，在這個潮流中電站智能化也在電網(wǎng)智能化領域獲得普遍應用。北京在1954年完成第一個可遙控的全過程控制的變電站，截至50年代末，全球無人值班化的變電站已多達數(shù)十個。20世紀60年代，電子行業(yè)的飛速發(fā)展，很多國家都開始基于計算機的數(shù)據(jù)收集和監(jiān)控體系SCADA的研制，70年代基于微處理器工藝的微機型遠動裝置問世。微機型遠動裝置在牢固性、性能與性價比層面中，相較傳統(tǒng)的配電裝置來說具備非常大的優(yōu)勢，是以其優(yōu)勢取得廣泛使用的。80年代中期我國那時從英國引進了采取“問答式”傳輸規(guī)約的遠動終端裝置和調(diào)度的自動化，國內(nèi)各技術(shù)優(yōu)質(zhì)企業(yè)結(jié)合對這些裝置展開技術(shù)引進和消化，在此基礎上誕生了一系列的新產(chǎn)物，并達到那時國際中流技術(shù)程度，而且我國那時已開始了微機型繼電保護裝置的研究，成果的實用化程度也不斷的進步。在微機型線路維護普遍利用的同時，微機型的元件保護、微機型的故障錄波器等裝置也在電力系統(tǒng)中投入了應用。這些微機型智能裝置的普遍應用，是變電站綜合自動化理論發(fā)展的一最基本的技術(shù)。到90年代中期外國的微機型裝置慢慢走向成熟，變電站內(nèi)的微機化保護和節(jié)能裝置的使用量也大幅度上升，數(shù)字化的變電站慢慢提到了日程上來。

到20世紀末，國家電網(wǎng)公司的頑強智能電網(wǎng)的提出，外加觀望智能變電站的成長和扶植程序，到2020年，建成同一的智能電網(wǎng)。在國內(nèi)二次設備的廠家發(fā)展很快，一次廠家的技術(shù)水平落后于二次廠家，如斷路器通常是經(jīng)由二次廠家供給智能控制柜將一次廠家的設備接入過程層采集數(shù)據(jù)及各類信息。如今工程上多采取智能控制柜現(xiàn)場安置方案，此后會有進一步發(fā)展，智能控制柜會被安置在斷路器的匯控柜內(nèi)。針對智能變電站扶植的近況，國家電網(wǎng)各部門出了一系列工藝文件，如智能電網(wǎng)部的《智能變電站技術(shù)導則》《高壓裝備智能化導則》《變電站智能化革新規(guī)范》《智能變電站設計》等。國家電網(wǎng)公司將從各個方面，逐步推動變電站數(shù)字化的過程。

（作者單位為國網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司鄂中運維分部）

[作者簡介：呂勤（1986―），女，湖北武漢人，助理工程師，主要研究方向：變電運維。吳潁俐（1973―），女，湖北恩施人，工程師，主要研究方向：變電運維。剛（1972―），男，湖北蔡甸人，助理工程師，主要研究方向：變電運維。]

參考文獻

[1] 高翔.數(shù)字化變電站應用技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2008：1-5.

變電站運維解決方案范文第4篇

關(guān)鍵詞：35kV預制艙式變電站；云監(jiān)護平臺；專家診斷；人工智能；故障預判；在線式核對充放電；IEC61850；技術(shù)改進；創(chuàng)新；應用

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0169-02

1 概述

35kV預制艙式智能變電站典型設計由35kV預制艙、變壓器預制艙、10kV預制艙和綜合控制預制艙構(gòu)成，35kV線纜作為進線，10kV線纜作為出線。35kV預制艙內(nèi)主要由35kV開關(guān)柜構(gòu)成，柜內(nèi)集35kV萬能斷路器、35kV萬能隔離開關(guān)、PT、CT、氧化鋅避雷器以及綜保裝置等設備于一體；主變壓艙體內(nèi)由智能變壓器和排熱裝置等裝置組成；10kV預制艙內(nèi)由無功補償裝置、10kV開關(guān)柜以及直流屏等系統(tǒng)構(gòu)成；綜合控制預制艙由遠動、綜自、通信等構(gòu)成。

預制艙式智能變電站是在不降低穩(wěn)定運行可靠性的條件下利用先進技術(shù)將智能一、二次設備、配套設施與基建進行智能化、小型化、緊湊化及經(jīng)濟化的有機一體設計，預裝于幾個艙體內(nèi)，它是傳統(tǒng)箱變的發(fā)展方向，同時也是傳統(tǒng)配網(wǎng)電站的改進方向。箱式變電站主要集中在10kV及以下的配電網(wǎng)，預制艙式智能變電站主要是35kV及以上電網(wǎng)，與常規(guī)站比，具有投運時間快、占地少、免維護程度高、外觀與環(huán)境協(xié)調(diào)、可深入負荷中心等特點，但是就目前個別地區(qū)已研制投運的預裝站來看都存在諸多的不足與技術(shù)提升空間，如：占地面積20%左右縮減效果不夠顯著；艙體空間小、擴建時電氣距離等問題導致增加設備時艙體需停電進行；艙體正下方半地下電纜層配套的基礎設施投資增較大；艙體為全封閉無開窗采光設計無論白晝或夜晚均需單獨照明；艙內(nèi)環(huán)境溫濕度控制耗能管理粗獷，輔助系配置不夠完善，尤其在運維人員對電站的監(jiān)護工作方面的技術(shù)支撐有待進一步提升。[1-2]

2 創(chuàng)新與應用

2.1 預制艙式變電站綜合布線的改進

取消常規(guī)預制艙式變電站艙體正下方2m高半地下電纜層與艙體底板人孔，取而代之在艙體兩邊外側(cè)設電纜溝，節(jié)省建筑投資同時避免運行人員在半地下電纜層內(nèi)不易逃生的安全隱患；在艙體本體底座內(nèi)設200mm高電纜夾層，艙內(nèi)二次電纜在本體夾層內(nèi)敷設，各柜體間聯(lián)絡電纜從柜底座電纜層進入電纜溝；使艙體內(nèi)二次電纜可提前在工廠內(nèi)敷設完成，大大減少了現(xiàn)場工作量，進一步提升變電站建設效率。

2.2 光導照明系統(tǒng)應用

預制艙體內(nèi)為滿足溫濕度、消防等環(huán)境要求，加上預制艙墻體結(jié)構(gòu)材料的特殊性及厚度較薄，在制造過程中制作工藝無法實現(xiàn)在艙體上開窗，因此即使是白天，艙體內(nèi)也是一片漆黑，運行人員進入艙體時，只能啟動交流照明系統(tǒng)來解決艙內(nèi)照明問題。對此不足提出了新的解決方案，采用新型光導照明技術(shù)，系統(tǒng)主要由采光器件、導光柱、導光片、漫射器件等幾部分組成，系統(tǒng)直接利用太陽光照，不同于太陽能熱水器、光伏發(fā)電等光電-電光轉(zhuǎn)換再使用，只要是白天既可通過安置在預制艙艙頂?shù)墓鈱д彰飨到y(tǒng)解決自然采光的問題，艙外自然光導入艙體內(nèi)使艙體內(nèi)外一樣明亮。相較于常規(guī)照明系統(tǒng)O計更加節(jié)能環(huán)保，符合電網(wǎng)建設綠色發(fā)展方向，在預制艙式變電站中具有廣闊的推廣前景。

2.3 恒溫恒濕系統(tǒng)的應用

預制艙式變電站艙體內(nèi)空間狹窄封閉，自然通風降溫困難，常規(guī)的通風降溫設計采用大功率風機及大功率制冷空調(diào)實現(xiàn)，無法智能精確控制運行環(huán)境且耗能大。因此在預制艙內(nèi)設置智能新風節(jié)能裝置及機房用精密空調(diào)進行通風降溫，新風和空調(diào)構(gòu)成聯(lián)動聯(lián)控系統(tǒng)：當艙體外溫、濕度滿足設定條件，同時艙內(nèi)溫、濕度達到新風開啟閾值時，新風裝置啟動高效排熱操作；當新風排熱效率較低的時候即艙內(nèi)溫度持續(xù)上升并升至空調(diào)開啟點，則投入外部空調(diào)運行，新風裝置停止運行。機房精密空調(diào)系統(tǒng)在炎夏溫度較高時連續(xù)工作，根據(jù)設定的閾值，可以將艙體內(nèi)溫濕度控制在1℃上下浮動以內(nèi)，實現(xiàn)艙體內(nèi)恒定溫濕度，保證了所有電氣設備的工作環(huán)境正常。本動力環(huán)境系統(tǒng)智能高效節(jié)能邏輯，一般可以節(jié)能25～80%。[3-4]

2.4 無線傳感網(wǎng)絡

為進一步減少預制艙式智能變電站的接線施工量、降低整體成本及其占用面積，適當引入無線傳感網(wǎng)絡技術(shù)。節(jié)點采用采用低功耗無線傳感器結(jié)合領先領先企業(yè)國電光宇自主研發(fā)的監(jiān)護云平臺系統(tǒng)，借助云平臺超低功耗神經(jīng)網(wǎng)絡算法，使無線傳感器平均工作電流降低到4.5mA超低功耗水平，根據(jù)變電站現(xiàn)場運行管理要求，經(jīng)分析比較測算，可達到預期10年壽命的技術(shù)指標。無線傳感網(wǎng)絡的傳輸方式為無線，信號在傳輸方面存在不穩(wěn)定性，傳輸質(zhì)量比光纖傳輸要差很多，同時由于無線傳感網(wǎng)絡在時延方面包括空間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延、編解碼以及modem的時延，同等傳輸距離下要比網(wǎng)線或光纖傳輸時間長，因此用于保護方面的測量控制量目前不適于無線網(wǎng)絡方式傳輸，但是在智能變電站輔助監(jiān)控系統(tǒng)方面，絕大多數(shù)設備的狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)都可以放在無線傳感網(wǎng)絡上完成傳輸。網(wǎng)絡構(gòu)建及應用數(shù)據(jù)可以直接建立在該協(xié)議之上，不增加網(wǎng)絡傳輸層，這樣可以減少控制的環(huán)節(jié)、增大數(shù)據(jù)吞吐量減少無線傳輸時延。35kV預制艙式智能變電站艙體的長度一般不大于20m，對無線傳感網(wǎng)絡來說該通信距離很短，網(wǎng)絡拓撲設計不需太復雜，一般兩層即可，無需進行無線路由的中繼，第一層只設網(wǎng)絡節(jié)點，即中心節(jié)點，完成網(wǎng)絡的建立、維護以及與遠方通信管理機的通信，第二層設有多個終端單元，每個終端單元完成一個或多個傳感數(shù)據(jù)的采集與傳輸。協(xié)議數(shù)據(jù)采用2.4GHz免許可頻段作為無線通信信道。中心單元布置在綜控艙內(nèi)，終端單元緊靠需要采集數(shù)據(jù)信息的設備布置。[5-7]

2.5 IEC61850標準體系在預制艙式變電站全面應用

預制式35KV智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)依照變電站無人值守要求設計，優(yōu)化網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，通信標準統(tǒng)一采用變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)IEC61850國際標準，與站內(nèi)綜保系統(tǒng)和遠動系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃建模、統(tǒng)一組網(wǎng)、數(shù)據(jù)高度復用，實現(xiàn)站控層、間隔層和過程層三層兩網(wǎng)設備互操作。變電站內(nèi)數(shù)據(jù)具有共享和唯一性，保護動作信息、遠動數(shù)據(jù)不重復采集。實現(xiàn)對變電站可靠、完善、合理的檢測控制、四遙信號的遠動和SNTP GPS對時能力以及與遠方調(diào)度中心信息交換的能力。[8]

2.6 智能自動巡檢系統(tǒng)

根據(jù)《國家電網(wǎng)公司變電站管理規(guī)定》、《無人值守電站管理規(guī)范（試行）》的意見和要求，各網(wǎng)省公司制定了運維站巡視管理規(guī)定，但無人值班站人工巡檢及時性、可靠性差，巡視與記錄效率低下，部分地區(qū)試投放機器人巡檢，但運用在露天作業(yè)實際運行效果并不理想，出錯概率大，技術(shù)不夠成熟。針對預制艙式變電站，提出基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的就地自動智能巡檢系統(tǒng)，該系統(tǒng)對多種類型的信息進行廣泛、深入融合，通過電子圍欄、墻體震動傳感器、視頻監(jiān)控信息的感知與融合，實現(xiàn)高可信的無虛警、無漏警安防報警；通過感知與融合視頻監(jiān)控信息、紅外熱成像信息和煙感信息，實現(xiàn)高可信的消防報警；通過感知與融合比對同一設備不同相位、同類設備之間的溫度差異，以及環(huán)境溫濕度信息，實現(xiàn)準確、快速的設備故障告警；通過感知與融合水浸、水位、環(huán)境溫濕度和視頻監(jiān)控信息，實現(xiàn)高可信的變電站環(huán)境狀態(tài)告警。

2.7 基于專家診斷和神經(jīng)網(wǎng)絡預判算法的無線監(jiān)護單元系統(tǒng)

該系統(tǒng)將常規(guī)變電站各自獨立的輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，通過IEC61850通信規(guī)約轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合智能化管理平臺，與設備在線監(jiān)測系統(tǒng)一起構(gòu)成了變電站智能巡檢系統(tǒng)，具有自由擴展性，可以自由覆蓋任意廠家的任意類型智能設備，可免去人工或機器人的常規(guī)巡檢任務，遠方的監(jiān)控中心可利用云監(jiān)護平臺實時掌控站內(nèi)設備和輔助系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，彌補了現(xiàn)有綜自系統(tǒng)與動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)功能覆蓋的不足和對一線運維人員需求的針對性不強等問題。同時該系統(tǒng)具備專家診斷人工智能算法，能夠?qū)ΜF(xiàn)場數(shù)據(jù)做深入學習與診斷，做到系統(tǒng)運行狀況的預判，并會自動把定位的異常點以短信等方式發(fā)送給相關(guān)運維及管理人員移動終端上。這是在目前以狀態(tài)檢修為主的運維模式下的一次質(zhì)的提升。

2.8 蓄電池組在線核對充放電單元系統(tǒng)

目前無論是常規(guī)變電站還自動化變電站亦或是無人值守智能預制艙式變電站目前都未解決的一個問題就是蓄電池組的日常自動維護，雖然蓄電池普遍采用的是免維護型，但這里的免維護并不是指的完全意義上的不維護，國網(wǎng)最新相關(guān)規(guī)定：新安裝的閥控式蓄電池組在驗收時應進行核對性放電，以后每兩年進行一次核對性放電，運行了四年以后的閥控式蓄電池組，應每年進行一次核對性放電。但是該政策的執(zhí)行也存在著很大的難度，如：（1）蓄電池組核對性充放電試驗耗費大量人力資源，現(xiàn)在普遍采用人工操作，運維成本較大。（2）蓄電池內(nèi)阻及運行工況不能實時監(jiān)控撐握，日常巡檢中缺乏有效檢測手段，易造成直流電源故障。（3）根據(jù)DL/T724-2000及大部分地方政策均規(guī)定，對于只有一組蓄電池組的變電站，不能退出運行，也不能做全核對性放電，只能用I10恒流放出額定容量的50%，但規(guī)程并沒有對50%容量測試的操作作出具體說明。導致大部分放電操作人員要么大量接線外加一組蓄電池放電，要么按0.1C10電流放5小時。對此一些電源企業(yè)研制了具備內(nèi)阻測的全在線自動核對充放電系統(tǒng)，該系統(tǒng)摒棄了常規(guī)人工利用離線放電儀經(jīng)放電電阻以熱能的方式將能量泄放到周圍環(huán)境中做法，而是采用有源逆技術(shù)，放電過程中電池組不脫離系統(tǒng)同時泄放的能量回饋給電網(wǎng)，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的同時避免了散發(fā)熱量影響到周圍設備的正常運行。目前該技術(shù)較為成熟領先的企業(yè)國電光宇已將該系統(tǒng)投用到塔拉等750kV超高壓級電站，同時該技術(shù)也獲得了開普實驗室認證、國家知識產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的證書以及北京市科委高新成果轉(zhuǎn)化上榜產(chǎn)品并且該技術(shù)已在除電站之外的通信基站、服務器機房等領域也進入快速推廣應用階段。[9-10]

3 結(jié)語

以上綜述了預制艙式變電站現(xiàn)有設計方案現(xiàn)狀，以及提供了在現(xiàn)有基礎上進行技術(shù)改進與新技術(shù)應用提升預制艙式變電站智能化水平的思路，除此之外，從互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源的角度出發(fā)，還有很多的創(chuàng)新點可以去思考，大量新技術(shù)的應用必將推動我國電網(wǎng)建設向著更加智慧、高效、綠色方向邁進。

參考文獻

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變電站運維解決方案范文第5篇

關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站；電子式互感器；IEC61850

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 14-0000-02

一、引言

在我國，變電站綜合自動化技術(shù)經(jīng)過十多年的發(fā)展已經(jīng)走向成熟，變電站自動化技術(shù)的廣泛采用提高了電網(wǎng)建設的現(xiàn)代化水平，增強了輸配電和電網(wǎng)調(diào)度能力，降低了變電站建設的總造價，這些都已經(jīng)成為不爭的事實。電子式互感器、智能化一次設備及其在線狀態(tài)檢測、變電站運行操作培訓仿真等技術(shù)日臻成熟，以及計算機高速網(wǎng)絡在實時系統(tǒng)中的開發(fā)應用，為全數(shù)字化的變電站技術(shù)提供了新的契機。

數(shù)字化變電站是利用數(shù)字化技術(shù)使變電站的信息采集、傳輸、處理、輸出過程全部數(shù)字化，其基本特征為設備智能化、通信網(wǎng)絡化、模型和通信協(xié)議統(tǒng)一化、運行管理自動化等。

數(shù)字化變電站建設的關(guān)鍵是實現(xiàn)能滿足上述特征的通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)，并開發(fā)出相應的智能設備。IEC61850標準包括變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)的總體要求、功能建模、數(shù)據(jù)建模、通信協(xié)議、項目管理和一致性檢測等一系列標準。數(shù)字化變電站可按照IEC61850標準建設通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)的變電站。

二、數(shù)字化變電站的設備特點

數(shù)字化變電站的主要一次設備和二次設備都應為智能設備，這是變電站實現(xiàn)數(shù)字化的基礎。智能設備具備可與其他設備交互參數(shù)、狀態(tài)和控制命令等信息的通信接口。如果確需使用傳統(tǒng)非智能設備，應通過配置智能終端將其改造為智能設備。設備間信息傳輸?shù)姆绞綖榫W(wǎng)絡通信或串行通信，取代傳統(tǒng)的控制電纜、CT電纜和 PT電纜等硬接線。

電子式互感器的應用是數(shù)字化變電站發(fā)展的核心與基礎，任何形式的數(shù)字化變電站都離不開互感器的數(shù)字化。江西南昌董家窯220kV變電站作為華中電網(wǎng)首個數(shù)字化變電站，率先在110KV系統(tǒng)采用電子式互感器及相關(guān)二次設備。

（一）IEC61850協(xié)議

IEC61850是關(guān)于變電站自動化系統(tǒng)的完整的標準體系，提出了信息分層，系統(tǒng)的配置、管理、面向?qū)ο蠼Ｍ唤！⒉捎糜成涞姆椒▽崿F(xiàn)通信，符合采用網(wǎng)絡通信傳輸實現(xiàn)無縫通信系統(tǒng)的要求。為不同系統(tǒng)、不同設備之間的無縫聯(lián)接提供了統(tǒng)一平臺。IEC61850是智能化一次設備和數(shù)字式變電站的實現(xiàn)標準。IEC61850是至今為止最為完善的變電站自動化標準，它適應了變電站應用功能的分布式實現(xiàn)和組合式實現(xiàn)，為變電站一體化提供了統(tǒng)一平臺。變電站內(nèi)采用IEC61850通信標準符合當今變電站自動化發(fā)展的方向，對整體提高變電站技術(shù)水平具有重大意義。

（二）智能開關(guān)的應用

理想的智能開關(guān)是指在斷路器內(nèi)嵌電壓、電流變換器及其光電測量系統(tǒng) ，由微機控制的二次系統(tǒng)、IED設備和相應智能軟件實現(xiàn)集成開關(guān)系統(tǒng)智能性的開關(guān)設備。但由于智能開關(guān)等一次智能化設備的開發(fā)周期以及造價等原因，目前最佳的解決方案依舊是采用智能終端+傳統(tǒng)一次設備的方式。從嚴格意義上來說應該智能終端稱之為智能操作箱即將原有的操作回路下放至端子箱再配以智能化系統(tǒng)來實現(xiàn)傳統(tǒng)開關(guān)設備的數(shù)字化。實現(xiàn)了傳統(tǒng)開關(guān)的“自我描述”“自我檢測”機制。

（三）電子式互感器的應用

電子式互感器分為光學電子式互感器和混合電子式互感器（或電學電子式互感器）。

光學電子式互感器（即無源式電子互感器）的電流測量原理包括Faraday效應、磁致伸縮效應、Kerr效應和逆壓磁效應等，電壓測量原理包括Pockels效應、Kerr效應和逆壓電效應等。其中利用Faraday效應測量電流和Pockels效應測量電壓的方法最直接，精度高。

混合電子式互感器（也稱為有源式電子互感器）的電流測量原理包括羅氏線圈和LPCT，電壓測量原理包括容式分壓、感式分壓等。董家窯220kV變電站采用的是有源式GIS結(jié)構(gòu)的電子互感器。

以下為電子式互感器與常規(guī)互感器的差異：

（四）計量系統(tǒng)的應用

數(shù)字化變電站由于采用了電子式互感器，從而使得傳統(tǒng)的計量系統(tǒng)（電度表）已無法使用，在現(xiàn)階段已開發(fā)出能夠接IEC61850協(xié)議過程層接口的電度表從而滿足了數(shù)字化變電站對于計量系統(tǒng)的需求。數(shù)字式電度表DTSD/DSSD1056已獲得了質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局的計量許可證，DTSD/DSSD1056三相電子式多功能電能表在接收到光纖以太網(wǎng)傳送的數(shù)字化電流電壓信號后，實時運算和處理CPU系統(tǒng)對該數(shù)據(jù)進行處理光電式電能表的電量輸入采用了數(shù)字輸入接口模式。數(shù)字輸入接口嚴格遵循了當前國際流行的IEC61850標準，數(shù)字輸入接口在物理和鏈路層上采用了IEC61850推薦的高速光纖以太網(wǎng)。

數(shù)字化計量系統(tǒng)與傳統(tǒng)計量系統(tǒng)的對照如下圖所示。

三、結(jié)語

數(shù)字化變電站的研究已從實驗室階段進入實際工程應用階段，實用的全數(shù)字化變電站已有一些先例。目前，數(shù)字化變電站所需的大部分設備，可基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。國家電網(wǎng)公司及各省市電力公司始終跟蹤數(shù)字化變電站的最新發(fā)展，并做了大量實際工作，繼2003年數(shù)字化間隔掛網(wǎng)試運行后，陸續(xù)有220KV安徽銅陵周莊變、220KV青島午山變、220KV河北保定安新變、220KV哈爾濱延壽變等數(shù)字化變電站成功投運。還有部分省市電力公司按 IEC61850標準進行的500kV試點變電站正在調(diào)研中，并準備在近期內(nèi)建設。數(shù)字化變電站將是我國變電站技術(shù)的發(fā)展方向。

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