張志剛

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)的信息化發(fā)展也在不斷的深入，變電站作為電網(wǎng)的核心樞紐則更應(yīng)該順應(yīng)電網(wǎng)信息化的高速發(fā)展進(jìn)行布局［1］，而無(wú)人值守變電站則能夠幫助企業(yè)有效節(jié)約人力資源，提高管理效率，提升經(jīng)濟(jì)效益［2-4］。

無(wú)人值守變電站一般由遠(yuǎn)程、綜合、監(jiān)控等三部分系統(tǒng)組成：（1）前端音視頻監(jiān)控、環(huán)境變量監(jiān)控、出入口監(jiān)控等綜合監(jiān)控設(shè)備；（2）寬帶網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或行業(yè)用戶專網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)傳輸部分；（3）服務(wù)器、監(jiān)控終端等管理中心軟件平臺(tái)等［5-9］；現(xiàn)以江銅貴冶2#總降壓變電站為例，就實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守可能存在的問(wèn)題及解決方法做一些分析，從而推動(dòng)工廠無(wú)人值守變電站的發(fā)展。

2 前端綜合監(jiān)控

完善穩(wěn)定的前端綜合監(jiān)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守的先決條件。

2.1 音、視頻監(jiān)控

目前2#總降壓站內(nèi)的前端音、視頻監(jiān)控采用?？低暯鉀Q方案，在關(guān)鍵的一次設(shè)備周邊均安裝紅外攝像裝置，為提高監(jiān)控的可靠性，主機(jī)采用工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)錄像主機(jī)，圖像先到前端集中通過(guò)光纜先傳到控制室，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到控制室實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、瀏覽、查詢錄像、控制旋轉(zhuǎn)等功能，其音、視頻處理主機(jī)主要參數(shù)如表1所示。

2.2 數(shù)字、模擬變量監(jiān)控

6kV現(xiàn)場(chǎng)采用美國(guó)SEL公司的SEL351作為繼電保護(hù)裝置，使用ION6200作為數(shù)據(jù)采集變量監(jiān)控裝置，通過(guò)SEL2030與各保護(hù)設(shè)備間的一對(duì)一鏈接，采用SEL規(guī)約進(jìn)行通訊，SEL2030與后臺(tái)系統(tǒng)間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)DNP規(guī)約通訊將數(shù)據(jù)傳至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，再由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)傳至后臺(tái)主服務(wù)器。

110kV同樣通過(guò)SEL351及SEL311L作為繼電保護(hù)裝置，使用7700、8600等智能電度表作為數(shù)據(jù)變量采集監(jiān)控裝置，將數(shù)據(jù)上傳至FM600-8后再由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)傳至后臺(tái)主服務(wù)器。

表1 音、視頻處理主機(jī)主要參數(shù)表

2.3 綜合監(jiān)控主機(jī)及軟件

2臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器工控機(jī)均采用IBM 3500 M4型號(hào)主機(jī)，一臺(tái)作為主服務(wù)器，另一臺(tái)作為備用服務(wù)器，2臺(tái)服務(wù)器彼此之間可實(shí)現(xiàn)冗余；2臺(tái)工作站，均采用IBM x3100 M5型號(hào)主機(jī)。

后臺(tái)軟件采用基于Windows NT/Windows Server/UNIX平臺(tái)上獨(dú)立開(kāi)發(fā)的Farad 200系統(tǒng)的SCADA軟件，支持網(wǎng)絡(luò)和多機(jī)運(yùn)行，其特點(diǎn)為配置簡(jiǎn)單、人性化，維護(hù)方便，技術(shù)人員可隨時(shí)添加想要實(shí)現(xiàn)的功能或數(shù)據(jù)報(bào)表，并且系統(tǒng)十分穩(wěn)定。

3 網(wǎng)絡(luò)傳輸部分

3.1 江銅貴冶二號(hào)總降壓電力監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

江銅貴冶2#總降壓現(xiàn)場(chǎng)前端采集的數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)傳至后臺(tái)監(jiān)控中心，其具體網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 江銅貴冶二號(hào)總降壓電力監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

3.2 通訊規(guī)約

（1）SEL-2030與各保護(hù)設(shè)備間一對(duì)一鏈接，采用SEL規(guī)約進(jìn)行通訊，2030與后臺(tái)系統(tǒng)間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)DNP規(guī)約通訊。

（2）6kV配電室FM600-8與下面裝置采用RS485兩線方式進(jìn)行鏈接，采用MOUDBUS規(guī)約進(jìn)行通訊，F(xiàn)M600-8與后臺(tái)系統(tǒng)通訊采用IEC104規(guī)約通訊。

（3）110kV配電室FM600-8與下面裝置采用RS485兩線方式進(jìn)行鏈接，9600DIT采用FM600-8新開(kāi)發(fā)的中電規(guī)約，其它裝置均采用MODBUS規(guī)約進(jìn)行通訊，F(xiàn)M600-8與后臺(tái)系統(tǒng)通訊采用IEC104規(guī)約通訊。

4 存在的問(wèn)題及解決方案

4.1 防入侵報(bào)警系統(tǒng)

無(wú)人值守變電站是指沒(méi)有經(jīng)常性運(yùn)行值班人員的變電站，變電站是變配電重地，外來(lái)閑雜人員禁止入內(nèi)，所以要想達(dá)到無(wú)人值守需要對(duì)安全問(wèn)題進(jìn)行加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，可加裝門(mén)禁設(shè)備，僅允許指定人員入內(nèi)，同時(shí)加裝常規(guī)入侵報(bào)警控制系統(tǒng)，發(fā)生報(bào)警后視頻攝像聯(lián)動(dòng)，鎖定外來(lái)移動(dòng)人員進(jìn)行攝錄并將報(bào)警信號(hào)傳至集控中心［4］。

4.2 前端系統(tǒng)監(jiān)測(cè)

對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如：事故油池自動(dòng)排水系統(tǒng)、高壓配電室及電容器室的對(duì)流風(fēng)扇、消防聲光報(bào)警等等，并將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)路傳輸至集控中心，真正的實(shí)現(xiàn)遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、遙視的五遙功能，具體前端監(jiān)測(cè)系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 前端監(jiān)測(cè)系統(tǒng)圖

4.3 消防系統(tǒng)及溫濕控制系統(tǒng)

由于電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行中會(huì)不可避免的產(chǎn)生熱故障，所以完善的電氣消防措施和適宜的運(yùn)行環(huán)境溫度是安全運(yùn)行重要前提。

（1）電氣消防滅火一般采用不導(dǎo)電的氣體滅火材料，可使用七氟丙烷或超細(xì)干粉來(lái)滅火，盡量采用遠(yuǎn)程手動(dòng)開(kāi)啟滅火裝置，防止發(fā)生誤報(bào)警時(shí)滅火裝置自啟動(dòng)，從而造成不必要的浪費(fèi)及影響。

（2）適宜的環(huán)境溫度可以大幅度提高電氣運(yùn)行設(shè)備和監(jiān)測(cè)設(shè)備的使用壽命，并且可以減少設(shè)備故障發(fā)生的幾率，所以可在現(xiàn)有設(shè)施的基礎(chǔ)上加裝溫度監(jiān)測(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，以此來(lái)調(diào)節(jié)電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境溫度在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)。

（3）配電柜上的監(jiān)控監(jiān)測(cè)裝置均為較精密的電腦測(cè)控裝置，對(duì)其需要做好防水措施，并控制其濕度不宜過(guò)高，所以可以根據(jù)室內(nèi)空間大小來(lái)配置安裝若干溫濕度傳感器，將檢測(cè)到的濕度數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)，并在后臺(tái)監(jiān)控界面上以圖表的形式呈現(xiàn)出來(lái)，當(dāng)濕度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，便會(huì)出發(fā)報(bào)警，以提醒值班人員的注意，同時(shí)啟動(dòng)除濕系統(tǒng)［5］。

4.4 防破壞報(bào)警系統(tǒng)

（1）由于變電站距離集控中心一般都較遠(yuǎn)，當(dāng)監(jiān)控線路發(fā)生故障時(shí)，需要及時(shí)報(bào)警及定位故障點(diǎn)，報(bào)警系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行處理，減少故障時(shí)長(zhǎng)。

（2）變電站的現(xiàn)場(chǎng)裝置無(wú)論是一次設(shè)備還是二次設(shè)備都比較貴重，且由于企業(yè)的特殊性，對(duì)持續(xù)不間斷的穩(wěn)定供電要求極高，當(dāng)實(shí)行無(wú)人值守后，變電站現(xiàn)場(chǎng)大部分時(shí)間是沒(méi)有人員看管的，所以要對(duì)室內(nèi)電氣設(shè)備進(jìn)行全封閉的運(yùn)行模式，只能有受許可的專人才可以進(jìn)入配電室，嚴(yán)防人為破壞。

4.5 抗干擾保護(hù)裝置

變電站的高電壓、浪涌、電位差時(shí)刻存在，這對(duì)站內(nèi)所有的弱電設(shè)備會(huì)造成一定的影響，會(huì)使視頻監(jiān)控受到干擾，由于弱電設(shè)備本身的電磁防護(hù)能力不高，所以要加強(qiáng)抗電磁干擾的防護(hù)措施［5］。

4.6 遠(yuǎn)程應(yīng)急指揮功能

監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該具備音、視頻的雙向傳輸功能，讓信息可以由集控中心與現(xiàn)場(chǎng)之間雙向?qū)崟r(shí)傳遞，有突發(fā)事件時(shí)，在突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)的語(yǔ)音、圖像實(shí)時(shí)傳遞至集控中心，位于集控中心的技術(shù)負(fù)責(zé)人可遠(yuǎn)程指揮，并且所有的指揮環(huán)節(jié)信息實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，后期可以調(diào)用并分析［6］。

4.7 實(shí)現(xiàn)日志管理功能

系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)查詢區(qū)間信息，導(dǎo)出區(qū)間信息的功能，并可以按照指定的要求，進(jìn)行分類查詢，包括巡檢人員的身份和巡檢時(shí)間、遙控操作人員的操作時(shí)間等等，對(duì)于重要的信息應(yīng)該進(jìn)行備份或打印備案。

4.8 多級(jí)管理功能

集控中心應(yīng)采取多級(jí)管理的架構(gòu)，每一層級(jí)都擁有不同的管理權(quán)限，實(shí)現(xiàn)一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多等形式的音、視頻的調(diào)用，根據(jù)自己擁有的權(quán)限，可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的訪問(wèn)和監(jiān)控操作，禁止越權(quán)訪問(wèn)和操作。

5 專業(yè)素質(zhì)要求

5.1 提升迅速的應(yīng)急反應(yīng)能力

無(wú)人值守變電站維護(hù)人員對(duì)變電站進(jìn)行巡查的時(shí)候如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)異?；蛘吖收?，應(yīng)該立即報(bào)告集控中心調(diào)度人員，并且做好詳細(xì)的故障記錄。無(wú)人變電站操作時(shí)間是人員集合、做好工作準(zhǔn)備、到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)和常規(guī)操作時(shí)間之和，與有人變電站相比，時(shí)間上更加的緊迫，這就要求運(yùn)行人員有更快的反應(yīng)能力和應(yīng)急能力。運(yùn)行人員必須對(duì)無(wú)人值守變電站新的安全管理規(guī)范熟讀于心，熟悉新的工作流程、操作方法，減少突發(fā)狀況引起的慌亂導(dǎo)致操作失誤、違規(guī)操作等問(wèn)題，要做到遇到應(yīng)急事故可以迅速制定處理方案，臨危不亂。

5.2 加強(qiáng)安全隱患排查能力

《無(wú)人值守變電站運(yùn)維管理規(guī)定》巡視周期為3～7天。若在1個(gè)巡視周期內(nèi)，維護(hù)人員沒(méi)有發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的安全隱患，那么這個(gè)隱患將至少持續(xù)1個(gè)周期，并且極有可能會(huì)繼續(xù)發(fā)展惡化，從而導(dǎo)致更為嚴(yán)重的后果。因此，日常的巡視工作一定要做到全覆蓋，不留一點(diǎn)安全死角。對(duì)于設(shè)備平時(shí)容易發(fā)生問(wèn)題的區(qū)域要重點(diǎn)的排查，針對(duì)夏季高溫雷雨天氣，更要扎實(shí)做好對(duì)無(wú)人值守變電站的巡視工作，通過(guò)正常巡視、全面巡視、熄燈特巡和特殊巡視,實(shí)現(xiàn)巡視全面化［7］。巡視過(guò)程中，除根據(jù)原定標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行外，還根據(jù)負(fù)荷調(diào)整情況，對(duì)負(fù)荷較大的變電站，按時(shí)、及時(shí)進(jìn)行測(cè)溫和跟蹤巡視，密切關(guān)注設(shè)備有無(wú)過(guò)負(fù)荷、發(fā)熱等異常情況，對(duì)重要負(fù)荷變電站加強(qiáng)特巡、夜巡，確保巡視到位。

5.3 提高協(xié)調(diào)交流的能力

無(wú)人值守變電站由于實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控模式，平時(shí)由維護(hù)人員負(fù)責(zé)日常的巡視工作，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障或者出現(xiàn)異常，由維護(hù)人員立即報(bào)集控中心。維護(hù)人員、監(jiān)控人員、調(diào)度人員需要三方緊密配合進(jìn)行搶修工作，三方溝通就變得尤為重要，一方對(duì)安全措施危險(xiǎn)點(diǎn)交底不明確不細(xì)致就可能導(dǎo)致裝置誤動(dòng)，全面停電的重大事故。

6 精細(xì)化管理

6.1 改變運(yùn)行管理方式

傳統(tǒng)的變電站值班員不但要進(jìn)行日常運(yùn)行、操作、巡視等工作，還要擔(dān)負(fù)著監(jiān)控、調(diào)度等職責(zé)，可謂一人身兼多職，當(dāng)遇到復(fù)雜操作或突發(fā)故障時(shí)，容易導(dǎo)致精力不集中，不利于變電站的安全運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守后，必須改變觀念，對(duì)值班人員主要職能進(jìn)行調(diào)整，可以將值班人員分為兩部分，一部分專職負(fù)責(zé)變電站的日?，F(xiàn)場(chǎng)操作、巡視和維護(hù)工作，另一部分專職負(fù)責(zé)后臺(tái)監(jiān)控、調(diào)度和遠(yuǎn)方遙控操作等工作，現(xiàn)場(chǎng)操作人員操作開(kāi)關(guān)、刀閘時(shí)，要根據(jù)后臺(tái)調(diào)度人員的命令執(zhí)行，并在操作完畢后匯報(bào)［8］。

6.2 加強(qiáng)設(shè)備可靠性

設(shè)備的可靠性是能否真正實(shí)現(xiàn)“無(wú)人”值守的一個(gè)首要因素，所以要提高無(wú)人值守變電站的可靠性和安全性，首先要采用技術(shù)成熟穩(wěn)定的一次、二次設(shè)備，同時(shí)要加強(qiáng)日常維護(hù)巡視工作，將設(shè)備異常的因素扼殺于萌芽狀態(tài)中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，不能認(rèn)為設(shè)備運(yùn)行正常就沒(méi)有維護(hù)的必要。其次工作人員要認(rèn)真執(zhí)行倒閘操作票和工作票制度，必須加強(qiáng)安全操作意識(shí)，實(shí)行“兩票三制”就是為了有效保證操作維護(hù)人員在安全的前提下操作、巡查，保證設(shè)備的可靠運(yùn)行［9］。

6.3 制定新規(guī)范新制度

與傳統(tǒng)值班室管理的變電站有顯著的不同，無(wú)人值守變電站的運(yùn)行人員分工更加明確，其工作方向也更為具體，不同的運(yùn)管人員其工作內(nèi)容和管理范圍也不同，這就使得單位必須制定新的更為科學(xué)的績(jī)效考核制度。

7 結(jié)語(yǔ)

無(wú)人值守變電站目前已經(jīng)得到了極大的普及和發(fā)展，相關(guān)應(yīng)用技術(shù)越加成熟，其經(jīng)濟(jì)效益也越加突出，我國(guó)電力系統(tǒng)內(nèi)部絕大部分110kV級(jí)變電站均實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守；與此同時(shí)，隨著智能工廠的不斷推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守已經(jīng)是大勢(shì)所趨?，F(xiàn)基于江銅貴冶分公司2#總降壓為例，簡(jiǎn)述了其現(xiàn)有的自動(dòng)化程度，并簡(jiǎn)單的論述工廠達(dá)到無(wú)人值守變電站所需的條件和必要措施，同時(shí)在人員素質(zhì)和操作規(guī)程上做了簡(jiǎn)要的分析，目前貴冶的110kV級(jí)變電站已經(jīng)具有十分先進(jìn)的監(jiān)控自動(dòng)化配套系統(tǒng)，但離無(wú)人值守變電站還有一定的差距，相信在不久的將來(lái)，更為先進(jìn)的無(wú)人值守和集控運(yùn)管模式必將實(shí)現(xiàn)。