張黎元

（國網(wǎng)天津市電力公司城西供電分公司 天津市 300000）

智能化作為變電站未來的發(fā)展方向，這也使智能化變電站開始出現(xiàn)在人們的視野之中。智能變電站隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展，而承擔(dān)了非常重要的角色，尤其是在國家電網(wǎng)架設(shè)中具有重要作用。智能變電站如果出現(xiàn)了問題，那么會造成非常嚴重的后果，不僅會造成經(jīng)濟上的損失，也會對社會的發(fā)展產(chǎn)生影響，所以對智能變電站的維修工作進行研究是至關(guān)重要的。

1 智能化變電站體系結(jié)構(gòu)

智能變電站主要包括控制、間隔、以及過程三個結(jié)構(gòu)，如圖l所示。

智能變電站中級別比較高的管理層次是控制層，它的管理系統(tǒng)比較多，所以能夠很好的實現(xiàn)電網(wǎng)之間的信息交互，從而很好的完成信息的采集。處于智能變電站中間層次的是間隔層，該位置對于二次設(shè)備的配置來說是非常重要的，二次設(shè)備主要包括了繼電保護設(shè)備以及測控設(shè)備，而變電站的穩(wěn)定運行離不開繼電保護設(shè)備，所以它具有非常高的可靠性?？刂茖优c過程層之間的聯(lián)系離不開間隔層，間隔才能夠很好的保證二者的穩(wěn)定聯(lián)系。智能變電站比較基礎(chǔ)的一個元件集合是過程層，它包括了很多一次性設(shè)備，例如電壓互感器以及變壓器等，所以它能夠很好的提供智能電子裝置。繼電保護裝置能夠很好的與其他設(shè)備進行信息傳遞，而電子互感器則有效的改變了傳統(tǒng)的信息傳遞模式，并且它還取代了傳統(tǒng)的電磁式互感器。過程層非常容易出現(xiàn)故障，這主要是因為其保護功能和原理都不先進，所以在對智能變電站的故障進行檢測維修時經(jīng)常會使用繼電保護技術(shù)。

2 對智能變電站進行狀態(tài)檢修的重要性

隨著社會的不斷發(fā)展，電網(wǎng)系統(tǒng)也在不斷的擴大，與此同時，檢修工作的難度，也在相應(yīng)的增加，而專業(yè)的檢修人員卻很缺乏。在此背景下，社會對供電的可靠性以及安全性要求也在不斷提升，我國對電力企業(yè)的經(jīng)濟效益也存在著很高的期望，所以在電力供應(yīng)中，電力設(shè)備檢修工作成為了一個比較重要的工作環(huán)節(jié)。我國也在不斷的借鑒發(fā)達國家有關(guān)電力故障檢修方面的技術(shù)和經(jīng)驗，從而對我國的智能變電站檢修工作進行完善和改進，在具體檢修過程中，一定要保證工作的進展具有科學(xué)合理性，最大限度的降低檢修成本，提升檢修質(zhì)量，這樣既能夠保證效益，又能夠保證供電的可靠性。

3 對繼電保護的變電站故障進行檢修

為了保證智能化變電站得到科學(xué)有效的維護，要針對智能化變電站的結(jié)構(gòu)，建立相應(yīng)的維護管理機制。在具體開展運維管理工作時，要充分的根據(jù)實際的業(yè)務(wù)開展情況，制定出符合相關(guān)要求的運維管理工作方案。在此過程中，要重視對系統(tǒng)中的一次設(shè)備和二次設(shè)備進行維護。

3.1 一次設(shè)備維護

圖l：智能變電站結(jié)構(gòu)

圖2：電子式電壓互感器結(jié)構(gòu)

圖3：合并單元

3.1.1 電子式互感器如果相電壓出現(xiàn)了異常，那么很有可能是電子式互感器壓出現(xiàn)了不平衡的現(xiàn)象，在此過程中，會出現(xiàn)一相采集異常的情況。在設(shè)備內(nèi)部如果出現(xiàn)電流擊打聲音，那么很有可能出現(xiàn)了故障，如果一相電壓為0，而另外兩相電壓升高，那么接地一相出現(xiàn)了問題。如果是光纖回路和采集器出現(xiàn)問題，那么合并單元采集器會不工作。一般情況下會使用繼電保護法，對上述問題進行解決，圖2為具體的結(jié)構(gòu)。

從圖2可以看出電子式電壓互感器的組成結(jié)構(gòu)。在進行現(xiàn)場維護時，要根據(jù)電力現(xiàn)場的具體情況，使用繼電保護方法，如果情況比較嚴重，可以采取停運設(shè)備的方式。電子式互感器在運行過程中會使自動裝置退出運行，這樣能夠很好的保證計量的準確性。

3.1.2 合并單元

如果發(fā)現(xiàn)合并單元出現(xiàn)了問題，那么應(yīng)該及時的查看工作電源。如果發(fā)現(xiàn)傳送到后臺單元的采樣值出現(xiàn)了異常，那么要及時的對光纖的連接進行檢查。如果出現(xiàn)了通信警告，那么應(yīng)該對電源工作是否正常進行檢查。在設(shè)計合并單元使用繼電保護法能夠有效的解決上述問題，圖3為合并單元。

從圖3可以了解到合并單元的具體工作步驟，它能夠?qū)㈦娮踊ジ衅鬏敵龅碾娏餍盘栟D(zhuǎn)化為數(shù)字形式，同時它也起著繼電保護的作用。為了很好的保證對電流信號的接收，要保證設(shè)置足夠多的輸入接口，除此之外還應(yīng)該設(shè)置間隔電壓互感器，或者是接入間隔電壓信號，在對母線進行設(shè)置時，要保證與電壓單獨進行配置，并且相應(yīng)的合并單元要對應(yīng)相應(yīng)的母線，如果是對雙母線單分段進行聯(lián)接，那么需要把一臺母線的電壓合并為3Q/GDW426—2010 型號的三段母線電壓，這樣才能夠很好的對變電站進行保護。

3.1.3 智能斷路器

比較常用的一種高壓電氣設(shè)備的絕緣介質(zhì)是SF6，該氣體容易出現(xiàn)泄漏，所以對密封面和管路接頭處的密封性有人很高的要求，與此同時，大氣中的水分也會滲入到該介質(zhì)中，這樣會影響絕緣強度，如果嚴重的話，還很有可能會發(fā)生閃絡(luò)。而SF6 斷路器的使用能夠有效的解決上述問題，它在具體工作時對高氣壓以及串聯(lián)斷口沒有要求，由于其自身的特性優(yōu)異，所以在電壓和電流參數(shù)方面，得到了很好的應(yīng)用。在對設(shè)備進行一次維護時，主要分為運行維護和維護檢修。運行維護的進行，能夠有效的保證運維工作的高效完成，維護檢修能夠有效的提升檢修效率，在具體檢修過程中，不會出現(xiàn)設(shè)備的更換和拆卸。

3.2 二次設(shè)備維護

對智能變電站的運行進行監(jiān)測與控制，離不開二次設(shè)備的功能，電力技術(shù)在不斷的發(fā)展和進步，所以傳統(tǒng)的運維技術(shù)已經(jīng)不能夠滿足需求，所以在對二次設(shè)備維護方案進行設(shè)計時，會使用繼電保護技術(shù)。

3.2.1 網(wǎng)絡(luò)交換機

過程層和控制層是網(wǎng)絡(luò)交換機中主要的組成部分，網(wǎng)絡(luò)運行的報文一定要符合相關(guān)標準，并且要能夠代替常規(guī)變電站報文，在此過程中要采取科學(xué)合理的報文格式，這樣才能夠保證網(wǎng)絡(luò)運行的可靠性。

3.2.2 合并器

合并單元能夠有效的從電子式互感器中接收相應(yīng)的電流信號，所以它是一種數(shù)據(jù)交流單元，除此之外它還能夠?qū)?shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，從而能夠很好的促進二次設(shè)備維護。圖3中的合并單元是通過光纖對數(shù)據(jù)信息進行傳遞的，所以對光纖尾部彎曲半徑有一定的要求，一般情況下半徑要大于5 厘米，并且不能夠出現(xiàn)破損問題。元件的長時間運行會出現(xiàn)老化，所以要重視對合并器模塊溫度進行觀察。

4 狀態(tài)檢修的不足之處

狀態(tài)檢修工作具有一定的復(fù)雜性，并且該工作起著非常重要的作用。我國傳統(tǒng)的檢修方法為定期檢修，如今所使用的檢修方法為狀態(tài)檢修，但是人們對新型的檢修技術(shù)還缺乏一定的認可度。很多繼電保護行業(yè)的人員，并沒有對該項工作有所了解，這對維修工作的有效開展起著阻礙作用，并且很難保證維修工作的質(zhì)量，對設(shè)備的安裝質(zhì)量和運行缺陷不能夠有效的檢測。除此之外，傳統(tǒng)的定期維修制度也是阻礙檢修行業(yè)發(fā)展的一個因素。工作人員在工作過程中往往缺乏一定的靈活性，只是對規(guī)章制度進行照搬，不能夠很好的對經(jīng)驗和規(guī)律進行總結(jié)。該現(xiàn)象是有待解決的，否則會嚴重影響該行業(yè)的發(fā)展。

5 狀態(tài)檢修技術(shù)

智能變電站的檢修工作也有一定的發(fā)展歷程，先后經(jīng)歷了事故檢修，計劃檢修以及狀態(tài)檢修。在故障發(fā)生之后進行相應(yīng)的補救工作，稱為事故檢修，該工作的進行具有一定的被動性。對可能出現(xiàn)的問題進行預(yù)防稱為計劃檢修，該工作的進行需要消耗很大的人力和財力，并且缺乏一定的延續(xù)性。狀態(tài)檢修能夠有效的提前排除故障，在此過程中主要是利用了設(shè)備對信息和數(shù)據(jù)進行采集，并且狀態(tài)檢修會使用到很多高科技的信息手段，所以能夠有效的實現(xiàn)對設(shè)備的實時評估和檢測。

5.1 一次設(shè)備狀態(tài)檢修

一次設(shè)備的在線狀態(tài)檢測范圍會不斷的擴大，這主要是因為先進傳感與檢測技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，該技術(shù)的應(yīng)用能夠很好的對變電設(shè)備的局放、套管絕緣、以及熱點溫度等進行監(jiān)測。對于一些具有溶性的設(shè)備，例如CT、CVT 等，能夠有效的對其電容量進行監(jiān)測，能夠有效的對避雷器的泄漏電流進行檢測，能夠很好的對開關(guān)設(shè)備的機械特性，GIS 局放，以及密度等進行監(jiān)測，使用分布式光纖測溫技術(shù)，能夠很好的對電力電纜的溫度和局方進行檢測。在智能變電站中使用數(shù)字化技術(shù)，能夠有效的提升監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性。非常規(guī)的互感器會代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電磁型互感器，這樣能夠直接的對數(shù)字信號進行輸出。隨著微電子和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，傳統(tǒng)的一次設(shè)備得到了很好的改善，能夠很好的對智能傳感器進行配合，從而輸出相應(yīng)的數(shù)字化狀態(tài)信號。通過過程層輸出的數(shù)字信號，具有很強的抗干擾性，并且信號的動態(tài)范圍也比較大，這在一定程度上提升了監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性。

5.2 二次設(shè)備狀態(tài)檢修

智能變電站二次設(shè)備繼電保護裝置實現(xiàn)狀態(tài)檢測是非常容易的，這主要是因為該裝置實現(xiàn)了微機化，但是在此過程中還會出現(xiàn)二次回路分散并且點多的問題。在對二次回路的界限是否準確進行監(jiān)測時，如果使用在線監(jiān)測的方法，那么需要很大的成本，并且也有一定的難度，所以在對其進行監(jiān)測時，可以使用離線的方式進行驗收和管理，在此過程中需要重點對設(shè)備進行管理。微電子元件和高集成電路在智能變電站二次設(shè)備中應(yīng)用比較廣泛，所以變電站狀態(tài)檢修的重點監(jiān)測內(nèi)容是，變電站二次設(shè)備的電磁干擾。電磁波干擾會導(dǎo)致元件損壞，信號失真等問題。要想很好的實現(xiàn)二次設(shè)備的電磁兼容，可以采取以下方法：首先可以使設(shè)備的抗干擾能力提升，其次，可以提高干擾源和敏感設(shè)備之間的耦合度，最后，要從源頭上對干擾源的控制進行分析。

6 結(jié)束語

由以上可知，智能變電站的應(yīng)用對社會的發(fā)展來說具有重要的現(xiàn)實意義，為了更好的保證智能變電站的正常運行，要重視對其進行狀態(tài)檢修。對變電站進行維護和檢測時，狀態(tài)監(jiān)測和檢修起著重要的作用，但是該工作在具體開展過程中，還需要進行更深層次的研究，有關(guān)部門要針對該項工作制定科學(xué)完善的制度，并且要重視新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。