智能变电站变电运行常见问题分析

发表时间:2020/11/5   来源:《中国电业》2020年6月第18期   作者:史凯
[导读] 随着我国经济发展和技术进步,电网建设进程不断加快,对变电站运行发挥着重要作用.目
        史凯
        内蒙古超高压供电局 内蒙古呼和浩特市 010000

        摘要:随着我国经济发展和技术进步,电网建设进程不断加快,对变电站运行发挥着重要作用.目前,智能变电站的应用,在一定程度上推动了电网的发展,但是仍存在些问题,影响变电运行效率.由于人们生活水平的提高,对变电运行安全可靠性有着更高的要求,所以电力部门有必要采取有效对策以解决智能变电站变电运行问题.本文主要论述了智能变电站变电运行的现状及问题,并针对问题而提出了解决建议。
        关键词:智能变电站;变电运行;常见问题

        智能变电站本身主要是通过低耗能、高效率的原則来运行,该技术目前已经应用了大量的计算机技术、数字化通信技术、广电传输技术等先进技术,并且一些数控技术也已经被引用到了相关变电管理过程中。
1、智能变电站简介
        智能变电站主要指一通信网络和信息数字化为基础技术,实现测量、保护、计量、实施监测、智能报警等功能的变电站,它的基本结构主要分为站控层、间隔层以及过程层三个部分,各部分通过光缆进行信息传递。过程层包含由一次设备和合并单元、智能终端等智能设备。间隔层主要包括继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备。站控层主要包括通讯系统、自动化系统、站域控制系统、对时系统等。智能变电站在运行过程中,由一次设备完成变电站的电能分配、变换、传输、等功能,由电压互感器、电流互感器等设备及相关控制、信号回路完成信息采集,并通过电缆传输至合并单元和智能终端,合并单元和智能终端完成数据的光电转换,再将信号通过光缆传递给过保护、测控、故障录波、网络分析、过程层交换机等二次设备。
2、智能变电站运行现状
        智能电网发展的背景下,作为电网节点的变电站的设备和装置也朝着智能化及其高科技的方向发展,当前的变电站基本上实现了智能化和现代化的建设。在实践中,为了保证电网的安全持续运行,也要注重对变电站运行的维护,在智能化背景下,变电站的运行管理水平也要相应的提高,以保证变电设备能够在正常状态下运行,避免一些故障的发生。
        从当前我国变电站的运行情况来看,对于运行的管理仍较为粗放,与其智能化发展无法实现一致,从而使得变电站运行工作的效率较为低下,一些事故发生的概率较大。目前的变电站管理方式无法实现变电设备运行的要求,这对电网运行的安全性和稳定性也有较大的影响。在电网运行中,变电站承担着降低损耗来完成电压转化的任务,而智能化变电站的建设及其不断升级,对于其运行安全提出了更高的要求,但是管理的滞后在很大程度上降低了变电站的运行效率。此外,变电站运行中,维修养护的不及时也使得一些故障多发,从而使得变电设备得不到及时的养护,易发故障。
3、智能变电站在运行过程中的常见问题
        3.1二次设备故障增多
        传统综自站一次设备和保护、测控等设备之间是用二次电缆直接连接,而智能变电站一次设备先用二次电缆连接到智能控制柜(合并单元/智能终端),在智能控制柜完成信息的光电转换,再通过光缆与保护、测控等设备连接。因此,相比传统综自变电站,智能变电站的二次设备数量增加一倍以上,信息传输通道更为复杂(增加了光纤通道),设备数量的增加和信息通道的复杂意味着潜在故障点的增加。近年来,笔者所在单位管辖的智能变电站二次设备缺陷发生率远多于传统综自站。
        3.2智能设备运行环境难以保证
        智能设备(合并单元/智能终端)安装在智能控制柜内,智能控制柜一般安装在户外设备区,紧邻一次设备。由于智能设备对运行环境有较高的要求,因此智能控制柜内部温湿度控制显得尤其重要,按照《国家电网公司变电运维管理规定》要求:智能控制柜应具备温度湿度调节功能,柜内最低温度应保持在+5℃以上,柜内最高温度不超过柜外环境最高温度或40℃(当柜外环境最高温度超过50℃时)。现在运行的智能控制柜一般采用空调或热交换器两种方式进行温湿度调节,但这两种方式都存在一定弊端。

热交换器模式在盛夏之时难以满足设备运行环境需要,夏季高温时智能控制柜内部温度经常达到60℃以上甚至更高,高温会加速元器件老化,缩短设备使用寿命,影响智能设备稳定运行。空调模式虽然能满足设备对温度的要求,但空调长期运行易在智能控制柜内部产生凝露,凝露会腐蚀设备元器件,同时在二次回路和设备内部中形成短路隐患。除此之外,空调或热交换器的运行维护也是一个问题,在气候恶劣(严寒或酷暑)的时候,空调或热交换器的损坏有可能导致智能设备无法正常运行。
        3.3对设备厂家的依赖性增加
        智能变电站的智能设备、保护装置、测控装置、网络系统、控制系统乃至智能控制柜柜装空调等辅助设备的维修和更换都严重依赖厂家,导致部分缺陷不能及时消除,运维成本越来越高等问题。
4、智能变电站运行问题的有效解决方式
        为了实现电网的智能化运行,便要保证变电站运行的自动化水平和智能化水平。影响变电站运行可靠性的因素主要有变电设备中的网络交换机、合并单元及其电子互感器等的性能,一些二次设备上的整体配合的性能也会对变电站的运行产生影响。针对智能变电站运行中出现的一些问题,我们要通过日常的检修与养护来减少该种问题或者故障发生的可能性。而变电站运行中所采用的是网络通信方式,这对于一些设备的维护和检测工作带来了一定的困难,其流程方法和智能系统的具体应用也是变电站维护工作中的难点问题,这都对维修养护人员的专业技能等提出了更高的要求,我们可以通过以下几个方面来保证变电站的正常运行。
        4.1创建运行规范
        智能化变电站的设计必须由设计员与厂家充分沟通、调节,只要量方面做好充分的沟通,才能使智能化的理念与实际应用完美的结合,与此同时,在沟通协调的过程中要对设计规范中不足的地方就行完善和修改。
        4.2技术人员专业知识的掌握
        智能化变电站技术通常都具有一定的特点,由自动化、通信和继电保护等方面的紧密结合才能够使IED开始运行。这就要求继电保护的技术人员能够对相关的知识了如指掌,只有技术人员的专业知识提高了才能保证工作效率,才能使故障的分析、和处理工作顺利进行。
        当交换机、合并单元、智能终端等发生故障时,技术人员能够及时针对出现的故障分析和处理,并能够对故障造成的后果进行评估,进而将故障处理妥当。
        4.3智能化发展
        现如今,想要满足市场的需求仅仅依靠智能化是远远不够的。智能终端的配置和互感器等方面都存在一次、二次的适应情况。刀闸以及智能终端等部分仍存在控制电缆,并不能完全利用远端来维护,故此提高一次智能化设备对其未来的发展非常重。目前,针对智能化网络存在设备故障都是利用人力来解决处理,因而技术人员不光要有技术同时也要熟练的掌握专业知识。与此同时,由于网络连接装置的涉及面较大,为了避免对设备的损害,必须采用设备轮停的办法利用人工对故障进行查找。为了提高工作效率,应该使用信息一体化技术对故障进行检查与定位,并能够智能化的对故障进行分析处理,从而做到运行维护的智能化发展。
结语
        智能变电站是坚强智能电网中的重要组成部分,其运行情况直接影响电力系统运行的安全和稳定,因此,如何解决智能变电站在运行过程中的突出问题,提升运行维护工作效率,对提升电网整体的安全性和可靠性有着巨大的意义。
参考文献
        [1]张艳锋,杨慧剑,杨海涛.光伏电站智能化精益运检管理浅谈[J].中国设备工程,2019(9):33-34.
        [2]张硕,韩永进,江瑞敬,等.智能变电站常见问题及解决方法探讨[J].中国高新技术企业,2016(3):132-133.
        [3]张志刚.我国建设智能变电站的必要性及其前景分析[J].山东工业技术,2017(7):191.
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