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变电运行设备自动化技术及维护措施刘佳铭2

发表时间：2020/7/21 来源：《电力设备》2020年第8期作者：李旭阳1 刘佳铭2

[导读] 摘要：电网变电设备是电力能源进行转化的重要技术手段，在如今电力能源在国民经济发展中越来越重要，变电设备的自动化已经成为新时代电力科技发展的最新成果。

        （1.国网黑龙江省电力有限公司鸡西供电公司黑龙江鸡西 158100；
        2.国网黑龙江鸡西市郊区农电局有限公司黑龙江鸡西 158100）
        摘要：电网变电设备是电力能源进行转化的重要技术手段，在如今电力能源在国民经济发展中越来越重要，变电设备的自动化已经成为新时代电力科技发展的最新成果。分析了自动化技术在变电运行设备中的特点，进而对变电运行设备的维护技术进行研究。
        关键词：变电；运行设备；自动化技术；维护措施
        1变电运行设备的自动化系统的功能特点
        1）综合化功能是自动化系统的特点。自动化的概念是实现对设备所有功能进行自主控制的过程。这种控制行为主要是通过人工智能和物联网对电力设备运行过程中的各项数据进行海量采集分析之后，然后将正确的指令通过通信技术回馈给工作人员，如果电力设备有潜在的安全隐患，则会提醒操作人员进行远程操控来修正，如果电力设备运行正常，则数据显示正常，通过网络技术将各个电力设备的各个单位连接为一个综合性的功能保护体系，然后再利用网络通信技术来实现信息数据的采集、核算、传输和反馈，这便是自动化技术运行的特点。2）微机化结构是自动化系统的核心。微机是计算机硬件设备的微型化形成的指挥调度中心，微机化结构是电力设备自动化运行的“大脑”和“神经中枢”，通过微机集群形成的云数据储存和大数据智能运算，才能够实现电力能源从生产、储备、调用、分配的最优解，并能够针对电力设备中出现的故障通过指令控制及时止损，并调节电力运输网络，避免出现安全事故。庞大的电力设备运转中出现的海量数据可以通过云服务器储存下来，这样就保证了历史数据，做到了电力工作的精细化管理。3）智能化运行是自动化系统的关键。智能化管理可以减少工人的工作强度，降低工作中出现的问题和故障率，这是自动化与人工操作的最主要区别。智能化主要体现有两点，一是可以根据工作要求需求进行自动指令调节，工作人员只需要通过操控中心输入工作需要参数便可；另外系统可以对电力设备整体进行全天候 24 h 的诊断，这种诊断方式就是不断采集设备运行数据分析是否在安全区间内，这样就可以方便工作人员定点检查维护设备。
        2 变电运行设备的自动化技术主要功能
        1）系统主体结构。电力设备自动化系统构建应该采用分层分布式结构，因为这种结构采用的是面向对象的设计方法，功能更有针对性、更聚焦，能够提升变电运行设备的稳定性和可靠性。在系统设计过程中，可以将电力设备中所有的功能设备，如保护单元、控制装置等［2］。分散安装在关键变电运行设备的附近，这样就有利于功能设备的控制对象通过网络连接，从而让分布式结构在网络通信的支撑下将所有功能模块互联互通在一起，这样就构建了信息采集、传输、分析、反馈的立体式数据信息传输系统，进而实现系统调度中心的集中管理和工作人员移动通信设备的及时了解。分层分布式结构最大的优势就是局部设备出现故障之后，并不影响整体系统的运行，不仅可以及时停止受损的模块避免持续运行带来更大的伤害，还能够让其他功能正常的模块继续参与工作。2）系统主要功能组成。采集与监控软件主要工作是采集变电设备的各种型号数据，如温度、电压、功率等等。监控软件主要是对设备运行状态进行 24 h 的关注，一旦出现设备安全故障，可以通过烟雾报警、火警等预警系统来及时通知工作人员确定故障点进行抢修。管理软件是管理人员通过数据信息分析，来对设备的运行状态进行调整的重要控制模块，最常见的就是中央控制操控大屏，这个大屏能够实现对电网所有功能的指令发送，包括故障修理和电力能源分配。管理软件建立在信息大数据计算的基础之上，也是互联网 + 电力事业建设的重要组成内容，可以说颠覆传统电力管理纯粹人工操作的局限。通信软件是自动化系统中担负着信息传导的任务。变电设备所有的数据都需要通信软件来进行传输，工作人员的指令也需要通信软件进行传达。

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        3 变电运行设备的维护技术
        3.1 跳闸故障的对策
        1）主变三侧开关跳闸处理：要想判断变电设备所出现的故障是否为主变三侧开关跳闸故障，可根据后台报文、光字牌、保护动作信息和现场一次设备等方面做出检查，从而判断是否为主变三侧开关跳闸所导致故障。实践中具体操作方式为：若在设备发生故障期间有变压器瓦斯动作保护信息，就可以断定其为二次回路或者是变压器内部发生故障，而非系统线路的故障。针对此现象，还可以对压力释放阀以及呼吸器、瓦斯继电器进行检查，查看其中是否存在喷油、漏油现象，瓦斯继电器是否存在气体、二次回路是否存在接地、短路等方面的情况，此过程中重点检查变压器，观察其外观是否存在正常、着火、冒烟等方面情况［3］。因为差动保护难体现出主变线圈的相间以及匝间短路情况，所以需要针对主变内部进行检查，确保检查过程的认真，检查内容的油位高低、油色情况、套管以及瓦斯继电器等。若是通过观察发现瓦斯继电器中存在部分气体，需要判断气体的可燃性、颜色、气味等。若是相关检查均未发现问题，说明产生以上情况为保护误动。
        2）主变低压侧开关跳闸处理：在变电设备运行期间，主变低压侧开关跳闸故障也是常见的，若是主变低压侧发生过载电流保护动作，此间要对设备以及保护动作做出检查，这样才能判断出其所发生的故障类型。在这个阶段，还要对主变保护以及线路保护同时进行检查，对其中的现象做出观察。如果仅有主变低压侧过载电流的保护动作，这样就可有效排除线路故障开关拒动的情况。之后还要对二次设备进行检查，对线路开关在使用期间的直流保险进行检查，查看在其中是否会出现熔断的情况。之后对一次设备做出检查，要重点排查主变低压侧所产生的过载电流情况。在检查过程中，要对线路开关至 CT方向进行重点检查，全面检查线路。若判定以上为正常，便可以知道故障范围，即线路开关拒动发生故障［4］。处理方式为：隔离故障点，切断电源，同时恢复其他设备的供电，若是发生主变低压开关跳闸，同时并未产生保护掉牌现象，需要对设备产生故障的因素进行查找；若是有保护动作，且没有信号发出，则可以确定为线路保护拒动所引起故障。如果由于主变低压侧过载电流保护，需要对主变低压侧母线开关进行隔离，依照线路开关顺序进行拉合。
        3.2非跳闸故障的对策
        第一，若是母线遥测电压存在一相或两相的电压值为零，其他两相或一相为相电压为 PT 熔丝熔断；区分高压熔丝或者是二次回路熔断可以通过现场测量 PT 二次端子的方式进行鉴别。更换高压熔丝后若再次熔断，则应将 PT 退出运行，将 PT 转检修进行处理。第二，若是母线遥测电压有一相降低或为零，另两相超过相电压而小于或等于线电压者为单相接地。10 k V 不接地系统接地时允许继续运行 2 h，因此有充足的时间查找故障部分［1］。若没有接地选线装置时，可采用试拉法或者试送法，断开母联缩小查找范围等方法进行查找。第三，当遥测电压有一相降低，两相升高达到线电压或以上，即二相电压之和大于 18 k V，或三相都超过相电压 2 倍以上，有明显波动者为谐振。由于电压互感器是一种铁磁元件，正常情况下不饱和，电感很大。若线路发生瞬问的弧光接地或断路器的突然合时，电压瞬间升高导致电压互感器趋于饱和，其电感急剧下降，使自振频率接近电源频率，就产生铁磁谐振。一般谐振可通过投退接地变、电容补偿来解决该故障。
        结束语
        电网变电运行设备自动化的维护技术需要结合其故障智能检测，通过工作人员的专业维护才能消除安全隐患，这是科学技术是第一生产力和人才是企业核心竞争力的重要体现。因此，电力公司要加强维护技术的投入工作，尤其是加强维修人员的技能培训是确保系统维修高质高效的前提
        参考文献：
        [1]刘烁，肖泽宇，张舒.变电运行设备自动化技术及维护措施[J].通讯世界，2019，26（12）：258-259.
        [2]王程.电气自动化技术在变电站中的应用[J].科学技术创新，2019（35）：174-175.
        [3]王晴.变电运行设备的自动化技术与维护工作[J].技术与市场，2019，26（08）：88-89.