500kV 交流变电站运维一体化模式探讨

发表时间:2020/7/30   来源:《当代电力文化》2020年第7期   作者:曹子为
[导读] 交直流电源智能化运行是通过整合交、直流电源实现的,为供电用电的一体化提供了解决方案
        摘要:交直流电源智能化运行是通过整合交、直流电源实现的,为供电用电的一体化提供了解决方案,能有效地提高运行的稳定安全性,从而提高了变电站电源管理能力。而交直流一体化电源系统具有集成度高、管理简便等优势,可集中监控和管理多套电源系统,提高了多套站用电源系统蓄电池组的共享性,随着交直流一体化电源系统方案的广泛应用,其所存在的问题急需从根本上进行解决(包括标准化程度不高、各品牌间的兼容性差等)。为确保变电站的可靠运行,提出全模块化电源系统方案,以期提高维护效率并降低维护成本,为提高交直流一体化电源系统的标准化程度提供参考。
        关键词:变电站;交直流一体化;模式;探讨
        引言
        当前,在我国变电站日常工作管理中,最常用的模式为运维一体化,该模式的采用,对整个过程中资源的分类和专业化管理更加完善和细致,通过对变电站资源的分类化管理,实现整个工作流程的细化和工作进度的完善。变电站运维一体化管理模式的主要核心内容为:在消耗最少资源的前提下,实现管理模式的最优化。但就目前为止,变电站运维一体化管理过程中还存在很多矛盾,只有完美的解决这些矛盾,才能确保变电站顺利运转。
        1常规一体化电源系统
        该系统由柜体、蓄电池组、高频开关电源模块(充电模块)、空气开关、DC直流变换器ATS、500kV交流接触器、专用逆变器、监控系统、各类表计及传感器等构成。将电能通过各断路器完成变换后向各用电设备分配,主要存在的问题如下。
        (1)各变电站的一体化电源系统配置、监控系统受到厂家、电力公司企标、规模及项目预算等方面的影响而表现出不同程度的差异,各设备厂家通常需以各项目需求为依据进行设计和生产,导致目前系统产品标准化程度不高、存在较大的差异,提升了整体成本,阻碍了大规模工业化生产的实现及产品质量的提升。
        (2)一体化电源对智能化程度要求逐渐提高,系统复杂程度不断提升,馈线单元针对各类信息的检测功能也不断增加(包括电流、电压、连接点温度、故障告警、开关数量及状态等),显著增加了二次电缆数量、元器件数量和种类及设备后期维护的难度。各运行单位通常需对部分重要元器件进行购买,以满足现场维护的快速响应需求,一体化电源系统中种类繁多的器件(包括充电模块、监控系统、蓄电池等)面临着厂家和规格型号不同的问题,以空气开关用到的断路器为例包含框架、塑壳、微型等不同种类,种类繁多设计复杂的系统构成器件造成备货量大、占用资金高等问题,对维护人员能力要求不断提高。
        2变电站电气设备故障的外部因素分析
        2.1使用年限造成故障
        分析变电站机电设备故障维修记录,可以发现使用年限与故障次数之间存在正相关,也就是使用年限越久,出现故障的频率与可能性越高。这与电气设备出现老化存在关联。电气设备经过长期使用,相关元器件会出现损耗,随着年限增加设备性能下降,且发生故障的概率不断增加。
        2.2设备季节性故障
        变电站电气设备故障季节性倾向十分明显,实际设备运行时在夏季高温环境下故障频率较高,集中出现线路烧坏故障等,表明温度对电气设备故障产生影响,当温度超过一定界限后,电气设备运行状态受到影响,出现故障的可能性增加,使得部分电气设备无法正常使用。
        2.3缺少专业化人才
        就当前我国变电站运维管理模式而言,整个管理中缺乏专业性人才,而且管理模式存在问题。要转变当前这种捉襟见肘的局面,一定要对人才的引进和培养引起足够的重视,确保人才质量和数量的需求,才能为以后运维工作的顺利实施提供保证,确保变电站高效运转。


        3智能变电站电源系统特点
        交直流一体化电源系统主要通过综合重组传统变电站的各类电源使用装置(包括交/直流、500kV交流不间断、通信、逆变、直流交换等类型的电源),使其形成统一的运行模块,建立直流电源蓄电池组以实现充分共享(通过使用统一监视控制信息完成),在保证电源供应的同时是电源运行的系统性得以提升。
        3.1实现智能化和网络化
        变电站设备的增加提升了所使用电源的复杂程度,使用不同线路及电源的各类设备则增加了维护与保养的难度,而一体化建设通过重组与设计线路使电源供应的稳定与安全性得以提高。交直流一体化电源系统作为智能变电站的重大突破之一,在一体统一外形的同时完善了功能设计,优化了电源系统的整体设计和安装过程,节约了整个电源系统的占地空间,提高了平台利用效率。一体化设计使新的供电模式得以有效实现,显著减少了了组屏数量,在确保整体集中统一的同时简化了系统供电运行过程,能够统一监控和分析各电源子系统,便于后期使用和维护。使不同的电源通信兼容问题(由不同供应商供应)得以充分解决,从而提高了变电站系统的智能化及自动化水平。
        3.2提升电源管理水平
        运行复杂的传统变电站电源易引发安全事故,增加了电源管理的难度,随着交直流一体化电源系统在智能变电站中的应用范围逐渐增大,实现了统一整体的电源使用维护过程,使变电站电源使用效率得以显著提升,能够对各条线路进行精准设计,提高了电源管理的科学化和智能化,全部电源设计方案及安装服务均由厂家统一提供,使电源管理过程更加准确及时,管理各线路的历史数据,能够针对事故情况精准判断位置并做出报警处理(以系统各种设置数据为依据),同时对结果进行有效分析,控制操作电池管理输出确保各项事务合理处置,以确保电站安全稳定的运行。
        4提高变电站运维一体化质量的措施
        4.1设备使用中检查
        变电站设备在长期使用过程中,由于零件本身的质量不同,使用频率不同,因此寿命也存在差异。为最大化发挥设备的价值,需要及时对设备的零件进行更换。在更换之前,需要对设备的工作情况进行排查,并及时锁定零件损坏的位置,通过及时更换和测试,确保设备的工作状态。电子自动化融合技术在变电站电气设备运行监测中应用价值较高,具体可以通过对数据信息的采集与分析,对潜在危险因素进行及时控制和消除,以此保证整个系统正常应用,所以这项应用对于提高检测效果意义非凡。
        4.2提高对安全问题的认识
        针对变电站运维中出现的安全问题,管理者需要对此设置具体的、具有针对性的工作管理制度和流程,对安全管理体系进行不断玩完善。在整个运维管理工作中,还需按照相关流程对工作内容和操作标准进行规范和完善。为了进一步确保运维工作中的安全问题,所有员工在工作中一定要将安全放在首位,提升对于安全责任的认知。最后,作为管理者,还需对变电站运维一体化工作的实行进行全面监督,一旦发现隐藏的安全隐患,应及时进行检查和排除,将其扼杀在萌芽期。
        结语
        交直流电源智能化运行为供电用电的一体化提供了解决方案,有效提高了运行的稳定安全性,从而使变电站电源管理能力得以提高。而交直流一体化电源系统具有集成度高、管理简便等优势,可集中监控和管理多套电源系统,提高了多套站用电源系统蓄电池组的共享性,随着交直流一体化电源系统方案的广泛应用,其所存在的问题急需从根本上进行解决(包括标准化程度不高、各品牌间的兼容性差等)。为确保变电站的可靠运行,本文提出全模块化电源系统方案,实现标准化工业生产一体化单元的目标,即通过标准化设计,为提高一体化电源系统的共享程度提供有效途径,提高常用器件的备用效率以有效降低维护工作量。
        参考文献
        [1]朱宁,丁晖,徐广源.基于一体化变电运维过程管理中存在的问题与对策分析[J].通讯世界,2019,26(08):291-292.
        [2]潘广深.变电站运维一体化实施的问题和处理对策分析[J].中国高新区,2018(11):132.
       
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