張巖 劉亞冰

摘? 要：隨著風(fēng)電場(chǎng)線路的大規(guī)模接入電力系統(tǒng)，風(fēng)電場(chǎng)送出線的穩(wěn)定性顯得極為重要，當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)送出線發(fā)生跳閘時(shí)，快速查找處理故障點(diǎn)及時(shí)恢復(fù)風(fēng)電場(chǎng)線路的供電顯得極為重要，因此，于某風(fēng)電場(chǎng)送出線路上建設(shè)智能故障診斷系統(tǒng)。那么如何對(duì)電力實(shí)時(shí)科學(xué)化的管理，使電力資源得到最佳效率的使用，這涉及到科學(xué)健康的管理方式，文中以某風(fēng)電場(chǎng)送出線路為例詳細(xì)講解了高效、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的電力管理經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場(chǎng);系統(tǒng)建設(shè);管理

引言

為減少電力資源的浪費(fèi)，降低電力成本，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)的最大化，科學(xué)的管理方式必不可少，當(dāng)前電力工作中管理技術(shù)落后，缺乏科學(xué)性，管理流程不規(guī)范，最終導(dǎo)致管理工作混亂，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)成本的最優(yōu)化，要解決這些問(wèn)題，需從電力工作本身出發(fā)，理論結(jié)合項(xiàng)目管理實(shí)踐提升電力管理工作的重視度。

1系統(tǒng)建設(shè)的管理實(shí)施過(guò)程

1.1系統(tǒng)立項(xiàng)

由于風(fēng)力發(fā)電占地面積廣，內(nèi)部線路接線復(fù)雜，99MW，共50臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，共有一座110kV升壓站，由110kV送出線路接入電力系統(tǒng)中，在電力傳輸?shù)倪^(guò)程中新華線起主要作用，風(fēng)電場(chǎng)送出線路將風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的電能傳輸至電力系統(tǒng)中，因此風(fēng)電場(chǎng)送出線路在風(fēng)電場(chǎng)電能傳輸中起著至關(guān)重要的作用。線路全長(zhǎng)約為55km，全線采用架空導(dǎo)線，風(fēng)電場(chǎng)送出線路長(zhǎng)期暴露在野外環(huán)境中，受自然環(huán)境影響較大。雷擊、山火、飄掛物等易導(dǎo)致線路發(fā)生跳閘，傳統(tǒng)的阻抗法故障測(cè)距精度不高無(wú)法實(shí)現(xiàn)故障原因辨識(shí)等問(wèn)題，當(dāng)線路發(fā)生跳閘時(shí)，風(fēng)場(chǎng)需出動(dòng)大量的人力物力進(jìn)行故障排除，無(wú)法及時(shí)處理線路故障，嚴(yán)重甚至導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)停運(yùn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。隨著近年來(lái)行波法故障測(cè)距的成熟應(yīng)用，行波法故障測(cè)距逐漸進(jìn)入大家的視野，行波法故障測(cè)距不僅能實(shí)現(xiàn)線路的精確定位，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)線路故障跳閘的故障原因辨識(shí)，相比傳統(tǒng)的阻抗法定位具有更高的精度和及時(shí)性，可指導(dǎo)風(fēng)場(chǎng)運(yùn)維人員快速進(jìn)行故障跳閘的故障排除。且部分風(fēng)電場(chǎng)地形復(fù)雜，因此在風(fēng)電場(chǎng)送出線路發(fā)生故障時(shí)，其故障點(diǎn)的查找往往存在很大的困難。故障發(fā)生后區(qū)間和位置難以確定，嚴(yán)重影響故障巡檢策略制定及故障巡查效率。因不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)故障而造成的棄風(fēng)窩電現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這在很大程度上限制了風(fēng)能的開(kāi)發(fā)利用。

1.2系統(tǒng)建設(shè)

智能故障診斷系統(tǒng)由智能故障監(jiān)測(cè)終端（簡(jiǎn)稱“終端”）、數(shù)據(jù)中心和工作站三部分組成。終端分布安裝于輸電線路的導(dǎo)線上，監(jiān)測(cè)輸電線路故障發(fā)生時(shí)刻的故障行波電流與工頻故障電流及諧波電流，同時(shí)采集這些信號(hào)并上傳到數(shù)據(jù)中心;數(shù)據(jù)中心通過(guò)GPRS與現(xiàn)場(chǎng)終端通信，接受上傳的監(jiān)測(cè)信息并下傳相關(guān)控制信息。數(shù)據(jù)中心對(duì)上傳的故障信息進(jìn)行診斷，將上傳信息和診斷結(jié)果存庫(kù)保存;工作站分布于各管理辦公室，是系統(tǒng)人機(jī)交互的窗口。工作站主要完成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建立設(shè)置、監(jiān)測(cè)信息的查詢、診斷結(jié)果的查詢和分析報(bào)表以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)終端的控制設(shè)置。終端需停電安裝于高壓導(dǎo)線上，于2019年將設(shè)備安裝于停電導(dǎo)線上，同時(shí)同步部署數(shù)據(jù)中心和工作站，以便于后續(xù)風(fēng)電場(chǎng)送出線路的故障定位順利進(jìn)行。

1.3系統(tǒng)驗(yàn)收

項(xiàng)目嚴(yán)格按照項(xiàng)目任務(wù)書(shū)的具體要求，全面完成項(xiàng)目任務(wù)書(shū)規(guī)定的各項(xiàng)任務(wù)。通過(guò)以理論、試驗(yàn)、仿真研究相結(jié)合的方式，完成了項(xiàng)目規(guī)劃中各項(xiàng)任務(wù)，包括風(fēng)電場(chǎng)送出線路故障電流及行波特征研究，風(fēng)電場(chǎng)送出線路故障放電電流提取技術(shù)、故障點(diǎn)精確定位技術(shù)、不同類(lèi)型故障辨識(shí)技術(shù)研究，行波傳播特性的研究。系統(tǒng)自部署完成以來(lái)，終端運(yùn)行情況良好，成功監(jiān)測(cè)并診斷2起故障，結(jié)果準(zhǔn)確，達(dá)到項(xiàng)目預(yù)期效果，保證了風(fēng)電場(chǎng)送出線運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1.4項(xiàng)目實(shí)施總結(jié)

1）以風(fēng)電場(chǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行為根本，傳統(tǒng)的風(fēng)電場(chǎng)送出線路故障測(cè)距空缺，當(dāng)線路發(fā)生故障后無(wú)法及時(shí)有效地處理故障點(diǎn)，從而導(dǎo)致風(fēng)能的流失，對(duì)生產(chǎn)和社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生較為嚴(yán)重的負(fù)面影響，直接導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的損失，智能故障診斷系統(tǒng)填補(bǔ)傳統(tǒng)的風(fēng)電場(chǎng)送出線路故障測(cè)距空缺，利用風(fēng)電場(chǎng)對(duì)于電能產(chǎn)值的管理。2）在建設(shè)系統(tǒng)時(shí)建立規(guī)章流程，將任務(wù)和責(zé)任規(guī)劃到個(gè)人，風(fēng)電場(chǎng)工作人員可依據(jù)規(guī)章制度行事，形成合理的考核制度。同時(shí)提升員工專(zhuān)業(yè)水平素質(zhì)，根據(jù)每個(gè)職工的條件崗位特點(diǎn)等方面進(jìn)行綜合分析，按照崗位要求、職工等級(jí)和所在崗位工作目標(biāo)所需，開(kāi)展有針對(duì)性的初、中、高級(jí)的技能培訓(xùn)，使職工在各自的崗位上得到有效激發(fā)，從而起到“事半功倍”的成效。3）改善電力設(shè)備，提高風(fēng)電場(chǎng)供電能力，采用優(yōu)良設(shè)備可大幅降低風(fēng)電場(chǎng)送出線的“問(wèn)題率”。取代陳舊的設(shè)備，提高整體設(shè)備的運(yùn)行效率，以此來(lái)達(dá)到節(jié)約成本的目的?！疤岢鰡?wèn)題”并利用優(yōu)良產(chǎn)品“解決問(wèn)題”，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)送出線路的良性閉環(huán)控制。

2風(fēng)電場(chǎng)主要設(shè)備故障應(yīng)對(duì)措施

2.1雷擊

風(fēng)電場(chǎng)集電線路有架空導(dǎo)線和地埋電纜兩種，發(fā)生雷擊跳閘的集電線路都是架空導(dǎo)線集電線路。為降低線路雷擊跳閘，主要采取以下幾點(diǎn)措施：（1）降低線路桿塔接地電阻。每年對(duì)線路桿塔接地電阻進(jìn)行測(cè)量，對(duì)接地電阻不滿足要求的桿塔采用降阻措施，主要采用加長(zhǎng)接地帶降低接地電阻值。一般接地電阻不滿足要求的桿塔均位于土壤電阻率高地區(qū)，此方法有一定效果。（2）線路每根桿塔安裝氧化鋅避雷器。根據(jù)《GB5006166kV及以下架空電力線路設(shè)計(jì)規(guī)范》，一般只在連接的電力電纜的桿塔裝設(shè)一組氧化鋅避雷器。為線路提高防雷擊水平，在未加裝避雷器的桿塔加裝氧化鋅線路型避雷器。（3）線路加裝滅弧防雷裝置。由滅弧裝置主體、引弧電極、放電空氣主間隙和安裝金具等部分組成，在每個(gè)線路桿塔安裝滅弧防雷裝置，通過(guò)放電空氣主間隙的絕緣配合，引導(dǎo)雷電流優(yōu)先經(jīng)過(guò)主間隙被疏導(dǎo)，從而達(dá)到限制雷擊過(guò)電壓，保護(hù)絕緣子的目的。同時(shí)通過(guò)滅弧的技術(shù)，快速、安全、有效地截?cái)嘀鏖g隙電弧，并防止電弧復(fù)燃，阻斷工頻電弧建立，消除因產(chǎn)生故障電流而導(dǎo)致的線路跳閘。

2.2電纜頭絕緣擊穿

集電線路采用地埋電纜后，電纜頭絕緣擊穿故障有明顯增加，多為新投運(yùn)風(fēng)電場(chǎng)由于施工工期緊，電纜頭施工工藝質(zhì)量控制不嚴(yán)造成的。新投運(yùn)的風(fēng)電場(chǎng)多次發(fā)生由于中間接頭接觸不良，大負(fù)荷運(yùn)行后接頭發(fā)熱造成絕緣破壞。主要采用的措施，一是加強(qiáng)電纜頭巡查和測(cè)溫，發(fā)現(xiàn)有發(fā)熱現(xiàn)象及時(shí)停電處理，二是對(duì)重新制作全部電纜頭。由于風(fēng)電場(chǎng)集電線路長(zhǎng)，巡查不便，第一種方法難以提前發(fā)現(xiàn)和排查電纜頭故障。一般風(fēng)電場(chǎng)重復(fù)發(fā)生電纜頭絕緣擊穿后，都采用重新制作全部電纜頭的方式。建議采購(gòu)質(zhì)量較好的電纜頭，并由生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)電纜頭制作，以保證工藝質(zhì)量。電纜頭制作完成后，嚴(yán)格按照規(guī)程要求進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。

結(jié)束語(yǔ)

智能故障診斷系統(tǒng)建成后，需對(duì)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維人員進(jìn)行科學(xué)的培訓(xùn)，對(duì)于智能故障診斷裝置、數(shù)據(jù)中心、工作站進(jìn)行定位巡檢維護(hù)，系統(tǒng)對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)送出線路的穩(wěn)定運(yùn)行等發(fā)面發(fā)揮巨大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

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