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        關(guān)于智能化變電站監(jiān)控與運(yùn)維的研究

        2019-11-29 03:25:51吳治堅(jiān)
        商品與質(zhì)量 2019年34期
        關(guān)鍵詞:變電站變壓器智能化

        吳治堅(jiān)

        國神集團(tuán)內(nèi)蒙古分公司 內(nèi)蒙古呼和浩特 010000

        1 智能變電站及其運(yùn)行特點(diǎn)

        1.1 智能變電站概述

        顧名思義,智能化變電站,其主要特點(diǎn)就是將一些智能模式應(yīng)用到變電站的管理工作當(dāng)中。智能化變電站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)由兩個(gè)部分組成,分別是高壓設(shè)施的智能化和管理程序的資訊化。資訊化管理程序需要使用電子設(shè)備將一些資料通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸,同時(shí),高壓設(shè)備也需要一個(gè)信息平臺來監(jiān)管。當(dāng)變電站運(yùn)行時(shí),需要全程監(jiān)控。如果觸發(fā)臨界值,則會自動發(fā)出警報(bào),防止發(fā)生重大災(zāi)害。傳感器主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)和信息的收集。當(dāng)閾值觸發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺鞲衅鲿r(shí),傳感器會自動開關(guān),此時(shí)相關(guān)人員會發(fā)現(xiàn)問題,第一時(shí)間進(jìn)行處理[1]。

        1.2 智能變電站的特點(diǎn)

        (1)安全性,在過去,如果變電站在運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題,需要人工檢查和維護(hù)。但是,這種方法除了維護(hù)效率低外,還會對運(yùn)維人員的生命安全造成一定的威脅。經(jīng)過變電站的智能化改造,這類問題得到了很好的解決,相比之下具有很多優(yōu)點(diǎn)。智能系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站的操作,然后通過系統(tǒng)對大量數(shù)據(jù)的分析(即大數(shù)據(jù)),它可以提供一些隱藏問題的早期預(yù)警,使變電站的運(yùn)行更加安全、可靠、和處理問題發(fā)生后的效率也將顯著提高。

        (2)及時(shí)性,智能變電站的三個(gè)主要部分是:普通電站、數(shù)字化運(yùn)維管理系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)變電站操作,一旦發(fā)生故障時(shí),傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)將收集的數(shù)據(jù)上傳到信息通過網(wǎng)絡(luò)同時(shí),操作和維修人員能在最短的時(shí)間內(nèi)找到問題并做出應(yīng)急反應(yīng)速度最快的。智能變電站的及時(shí)性使問題得到及時(shí)解決,大大降低了安全事故發(fā)生的概率。

        2 智能化變電站運(yùn)行維護(hù)中常見問題

        2.1 智能化變電站內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行問題

        智能化變電站在建設(shè)初期會使用大量的新設(shè)備,這些設(shè)備采用了許多新型的構(gòu)件,這些構(gòu)件在使用中也存在許多的問題。例如,光學(xué)互感器在使用中對于溫度的變化比較敏感,但是也會因?yàn)槠鋵饫w材料和玻璃材料的不敏感而導(dǎo)致其可靠性變差;而且在智能化變電站系統(tǒng)中常會用到有源電子式互感器,這種互感器只有在有電的情況下才可保持工作狀態(tài),一旦斷電,便會閃停,相比于傳統(tǒng)的互感器,其在使用穩(wěn)定可靠性和使用壽命上都要遜色不少,并且在工作狀態(tài)下容易受到高壓磁場的干擾,導(dǎo)致其信號輸出較差,這也說明智能化變電站對于客觀環(huán)境的要求較高;此外,智能化變電站中的光纖信號傳輸機(jī)制也比較容易產(chǎn)生異?,F(xiàn)象,導(dǎo)致通信中斷,使得傳輸數(shù)據(jù)失真,影響終端對于數(shù)據(jù)的分析和判斷。

        2.2 智能化變電站信息安全性問題

        在工作中,智能變電站不僅要實(shí)現(xiàn)信息的高效傳輸,還要將信息與上級部門進(jìn)行信息傳輸。這就有可能造成信息的大量泄漏。傳統(tǒng)變電站在規(guī)定的范圍內(nèi)傳輸信息,可以保證信息的完整性和有效性。加入智能維護(hù)系統(tǒng)后,由于后臺監(jiān)測數(shù)據(jù)軟件的存儲增加及黑客等攻擊次數(shù)增多,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)信息泄露等問題變得普遍。如果信息泄露,將難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此,安全問題也是亟待解決的關(guān)鍵問題。

        2.3 智能化變電站運(yùn)行環(huán)境的問題

        智能變電站的運(yùn)行離不開互聯(lián)網(wǎng)的支持。所有收集的數(shù)據(jù)必須通過互聯(lián)網(wǎng)上傳,并最終存儲在信息化監(jiān)管平臺上。因此,智能變電站的運(yùn)行在很大程度上受到網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的影響。如果網(wǎng)絡(luò)信號受到干擾且不穩(wěn)定,傳感系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)不能第一時(shí)間上傳,將會影響智能系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

        2.4 智能化變電站從業(yè)人員的能力問題

        不可否認(rèn),維修人員的技術(shù)水平將直接影響智能變電站的電力系統(tǒng)運(yùn)維水平,也將在一定程度上影響我國智能變電站未來的發(fā)展方向。在運(yùn)維過程中,維修人員專業(yè)技能薄弱的現(xiàn)象依然普遍。理論操作和實(shí)際操作都存在一定的缺陷。因此,如何有效提高智能變電站運(yùn)維人員的專業(yè)技能也是當(dāng)前變電站面臨的重要問題之一。

        3 智能化變電站運(yùn)維改善措施

        談到智能化變電站運(yùn)行中具體存在的問題,我個(gè)人通過查閱資料及多年工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)歸納認(rèn)為主要有以下幾點(diǎn):

        3.1 智能化變電站內(nèi)部設(shè)備運(yùn)維

        在智能變電站內(nèi)部設(shè)備的操作,有必要不斷提高智能系統(tǒng)的監(jiān)控功能,進(jìn)行及時(shí)有效的全面監(jiān)控,及時(shí)修復(fù)的問題,減少重大故障的發(fā)生,嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定的各種零部件的生產(chǎn)狀態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)形成了有效的規(guī)范和維護(hù)模式。

        (1)智能電子變壓器。電子變壓器包括有源電子變壓器和無源電子變壓器。電子變壓器在正常運(yùn)行和維護(hù)過程中應(yīng)注意以下問題[2-5]。

        ①變壓器本體必須完整無損,結(jié)構(gòu)必須牢固,金屬部件不得銹蝕嚴(yán)重;一次設(shè)備接線端應(yīng)嚴(yán)密,避免腐蝕和發(fā)熱;配線板二次電纜應(yīng)牢固,溫度不能過高;振動、聲音、氣味;保證各部件可靠接地。②光纖接線盒要求接線盒的緊固元件鎖緊可靠,不松脫;纖維彎曲半徑大于纖維直徑的10 倍;傳感器接頭和套管不會出現(xiàn)放電現(xiàn)象和裂紋。③互感器對應(yīng)單元要求:二次接線端子無松動連接;設(shè)備指示燈亮,無異常,儀器準(zhǔn)確;設(shè)備內(nèi)部應(yīng)無異常震動。

        (2)GIS 設(shè)備和智能斷路器。智能高壓斷路器根據(jù)自動故障排除信息系統(tǒng)提供的故障信號進(jìn)行智能操作。GIS 設(shè)備和智能斷路器在正常運(yùn)行和維護(hù)過程中應(yīng)注意以下問題。

        ①元器件外殼、機(jī)柜保護(hù)要求保持清潔,不損壞,不變形;接線端子保護(hù)可靠,接線板二次電纜嚴(yán)密;②測量、控制、保護(hù)、計(jì)量、監(jiān)控簡易爆炸裝置要求:設(shè)備外觀必須保持干凈整潔,二次電纜接線端子不得松動脫落;電源指示燈、通信指示燈、保護(hù)裝置運(yùn)行監(jiān)控?zé)魬?yīng)經(jīng)常亮著并正確指示。③設(shè)備使用一年后定期檢查:重新緊固連接螺栓。檢查地腳螺栓和截止閥是否正常。每2 年檢查一次:對變壓器設(shè)備進(jìn)行局部和遠(yuǎn)程操作,減少跳閘操作。每5 年檢查一次:檢查各氣室SF6 壓力值,對SF6 氣體進(jìn)行微水檢查,確認(rèn)操作機(jī)構(gòu)箱密封良好,測量回路阻值及機(jī)械運(yùn)行情況。

        (3)繼電保護(hù)裝置。輸入到智能變電站保護(hù)裝置的是光學(xué)數(shù)字信號不再是模擬信號;保護(hù)裝置與外界通過光纖連接。面對多間隔二次設(shè)備集成的發(fā)展,對繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行提出了新的要求。

        ①切換設(shè)定區(qū)域前,檢查保護(hù)設(shè)備狀態(tài)。②防護(hù)裝置檢修前,做好安全措施。③保護(hù)裝置投入使用前應(yīng)進(jìn)行檢查。在線監(jiān)測裝置。變壓器油色譜監(jiān)測裝置:進(jìn)、出口油管之間是否有下降;設(shè)備指示燈亮,運(yùn)行監(jiān)控?zé)袅?;變壓器沒有漏油。變壓器局部放電在線監(jiān)測裝置:是否有異常的連續(xù)振動和氣味;監(jiān)測傳感器之間的連接電纜是否松動或斷開。

        3.2 智能化變電站信息安全運(yùn)維

        為了應(yīng)對信息安全問題,智能變電站也需要不斷加強(qiáng)監(jiān)管,提高自身抵御惡意攻擊的能力,這就意味著智能變電站需要智能監(jiān)控系統(tǒng)。這在整個(gè)行業(yè)中是比較欠缺的,需要各方積極努力升級安全系統(tǒng),減少智能變電站使用中不必要的損失。

        3.3 運(yùn)行環(huán)境運(yùn)維

        針對變電站運(yùn)行環(huán)境問題,主要還是需要不斷提高系統(tǒng)的抗干擾能力。從這個(gè)角度出發(fā),可以引進(jìn)國外的新技術(shù),通過理論的發(fā)展和實(shí)踐的結(jié)合,找到智能變電站抗干擾能力的新方式。

        3.4 加強(qiáng)維護(hù)人員的技術(shù)培訓(xùn)

        對于專業(yè)人才的需求,需要從兩個(gè)方面加強(qiáng)維修人員的技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容:一是智能變電站系統(tǒng)維修的理論知識基礎(chǔ),理論知識是提高實(shí)踐能力的重要基礎(chǔ);二是在系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)過程中所使用的實(shí)用技能是直接影響智能變電站能否實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素之一。針對這種情況,智能變電站的管理人員可以定期組織維修人員進(jìn)行專業(yè)課程內(nèi)容的培訓(xùn)。同時(shí),智能變電站的招聘標(biāo)準(zhǔn)需要盡可能的調(diào)整,這有利于專業(yè)維修人員的選擇。

        4 智能化變電站的監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用

        智能變電站設(shè)備只有在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下才能正常運(yùn)行和維護(hù)。該設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中一旦出現(xiàn)問題,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。同時(shí),通過信息網(wǎng)絡(luò)對智能變電站進(jìn)行技術(shù)處理。這樣就完成了設(shè)備上的監(jiān)視任務(wù)。同時(shí),很多信息可以直接傳輸?shù)胶笈_。建立變電站信息數(shù)據(jù)資源數(shù)據(jù)庫,完成電力設(shè)備信息的數(shù)據(jù)采集和獨(dú)立檢測。變電站信息監(jiān)控的重要內(nèi)容是智能變電站三層兩網(wǎng)的設(shè)計(jì)方法。只有這樣,智能設(shè)備中的GOOSE 網(wǎng)絡(luò)鏈路才能處理監(jiān)控信息。該保護(hù)裝置在接收到信號后才能啟動備用電源系統(tǒng)。確保整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行和維護(hù)。變電站信號屏蔽功能。為了保證設(shè)備的正常運(yùn)行和對傳輸?shù)谋O(jiān)控,在整個(gè)設(shè)計(jì)之前,設(shè)備將會有大量的指示信號指示器。這些不相關(guān)的信號會降低整個(gè)變電站設(shè)備運(yùn)行的效率,不利于整個(gè)電力行業(yè)的發(fā)展[6-7]。

        5 結(jié)語

        總之,技術(shù)是不斷發(fā)展的,人們會從技術(shù)的角度重新審視電力行業(yè)。只有了解整個(gè)變電站的發(fā)展歷史,才能對變電站設(shè)備進(jìn)行宏觀監(jiān)控,使電力行業(yè)能夠健康發(fā)展。智能化變電站既是時(shí)代的發(fā)展的需求,也是整個(gè)電力行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。

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