智能变电站变电运维安全与高压设备维护的研究

发表时间:2021/2/19   来源:《电力设备》2020年第31期   作者:吴加林 唐晓博 张滨 王东 崔春 巡克忠 刘元松
[导读] 摘要:随着信息技术的应用,智能变电站运维与管理效率提升,实现了对变电设备故障信息的及时获取和分析,并且能保障信息应用的安全性与可靠性。
        (国网哈尔滨供电公司  河北华万电子科技有限公司)
        摘要:随着信息技术的应用,智能变电站运维与管理效率提升,实现了对变电设备故障信息的及时获取和分析,并且能保障信息应用的安全性与可靠性。智能化与数字化是变电站的发展方向,针对智能变电站运维安全与设备维护问题,需要重点加强研究,提升变电站运维效率。
        关键词:智能变电站;运维安全;设备维护
        引言
        智能变电站目前在广泛应用,对于电网建设发挥着重要的作用,出现问题将会导致严重损失,因此应用有效的维护和检修方法十分重要。一次智能化设备及二次网络化系统是智能变电站的主要组成部分,尤其对于高压开关柜一次设备的运维更加重要。
        1、智能变电站运维管理中存在的问题
        1.1基础设备问题
        确保变电站运维安全性的关键是保障基础设备工作性能,基础设备的安全性也是各项工作的基础。变电站电力系统中,分为1次设备与2次设备。1次设备是生产、输送和分配过程中使用的高压电气设备,其中主要包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、电力电缆和电动机等。2次设备主要是对1次设备进行监测、控制与调节的设备仪器,其中包括熔断器、控制开关、继电器、信号设备和自动装置等。这些基础设备若出现问题,会影响电力设备运行的稳定性,因此,需要对相关设备进行安全检查,及时发现与处理存在的故障问题,提升设备运行的稳定性与可靠性。
        1.2管理流程问题
        变电站运行与维护过程中,保障机制构建尤为重要,相关人员应严格控制操作过程,规范设备管理工作。实践工作中,部分智能变电站人员对设备规范化操作方案应用不足,未能使用相关技术,检查与维护设备,使得设备维护出现不及时与不合理情况,影响设备运维效率。此外,设备运行过程中,也存在安全隐患,主要表现在构件老化、规格和参数与最新标准不一致等问题。在设备维护中,应对管理流程进行优化,更新技术方案。
        1.3信息安全问题
        智能变电站主要是利用现代化技术对设备进行管理和维护,其中信息数据占重要地位,是各项决策的基础和前提。智能变电站的信息传输至关重要,因此需要加强信息安全,维护管理过程的稳定性。在智能变电站运维过程中,需要关注信息安全问题,对影响信息数据获取和安全使用的各项因素进行分析,例如防护技术应用不到位、设备维护人员安全意识较差等。实践应用中,智能变电站设备在受到外界干预后,容易出现管理系统崩溃问题,应高度重视,研究科学合理的维护对策。
        2、提升智能变电站运维安全与设备维护对策
        2.1一次设备维护
        (1)电子式互感器。电子式互感器是一种常用的基础设备,在实际运行过程中故障发生率较高,常见的故障问题便是不平衡。主要表现:一相电压=0,两相电压无升高趋势,一相采集发生异常。如果能够听到内部电流交互声音,则表明内部存在问题,其中一相电压为零,但是两相电压持续增加,说明接地一相存在故障。如果合并单元采集器的作用和功能失效,说明光纤回路及采集设备存在故障问题。为了能够改善以上情况,需要做好设计工作,使用继电保护法对电子式互感器进行合理设计,其主要组成部分包括高低压臂电阻、金属屏蔽盒、过电保护装置等。根据实际的运行维护需要,展开维护工作,全面分析反馈信息,工作人员将其作为重要依据展开检查。如果情况较为严重,应立刻停止运行相关设备,确保自动装置不处于运行状态下,以防其发生误操作,避免计量存在问题。
        (2)合并单元。合并单元如果发生异常,必须先明确工作电源的功能状态是否正常。发现后台测控模块传送的采样值不正确,检查光纤连接情况。

如果后台测控传送到后台单元的通信发生故障,检测电源工作是否处于正常状态。为了有效消除上述故障,通过继电保护法对合并单元展开设计,实现电子式互感器输出电流信号合并为数字形式的转变。根据间隔配置合并单元提供输入接口接收信号,如果没有该类设备,则需要接入间隔电压信号,需要对母线和电压分别单独设置,保证全部母线合并单元和母线对应,如果为分段连接,则要使一台母线电压合并为3Q/GDW426—2010型号三段母线电压。
        (3)高压开关柜
        高压开关柜梅花触头是高压开关柜的核心部件之一,梅花触头发热烧损缺陷率呈逐年上升的趋势。由于没有专用检测工具,只能是单纯的依靠测量回路电阻来判断,触头的检修很难到位。哈尔滨供电公司联合河北华万电子科技有限公司共同攻克了高压开关柜触头性能检测难题。分析触指弹簧发热是由弹簧压力不够引起,通过触头发热与负载电流、回路电阻、接触压力之间关系分析,建立三者的数学模型和算法仿真。开发了专用触头压力传感器及开关柜触头压力检测装置,实现对触头无损、高精度压力检测。有效预防因触头发热引起的开关柜烧毁事故发生。
        2.2二次设备维护
        (1)网络交换机。该设备的主要组成部分便是控制层和过程层。智能变电站实际运行环节,网络运行报文需要符合标准报文,不同于常规报文,主要格式为TCP报文格式,确保变电站电缆的连接稳定,提高网络的稳定性。使用这一报文格式,能够确保设备的配置、型号及参数符合设计要求,具备明确的标识反映,为了进一步提高工作效率,应设置专门的网络分析记录仪,对网络故障的具体位置进行实时检测,为清除故障提供了巨大的便利。(2)合并器。通过对一次设备维护详细内容可知,合并单元属于数据交流单元的一种,通过电子式互感器实现所有电流信号的接受,在合并的作用下将其转化为数据形式,为合并单元二次设备的维护提供重要参考依据。通过光纤实现数据信息的有效传递,因此,需要保证合并单元屏幕中的光线尾部弯曲半径≤5cm,还要认真检查其表面情况,避免其出现打折或者破损等情况。元件在较长时间的运行状况下很可能出现老化问题,要对其进行重点分析,可增加对合并器模块温度的巡视次数,并全面记录具体情况。二次设备运维项目主要包括监控系统、网络交换机、网络分析仪、电源装置、高频通道验收、光纤调试、线路保护剂绝缘保护等。
        2.3智能变电站的运行维护效率继续提升
        可以采用设备标准化,推动通信接口的规范化,从而达到设备功能自动化检测并且提供相应的电子化技术,将设备运行的接口采取统一化管理,为智能变电站的智能化发展创造充分条件逐步实现机器人运行维护的智能化水准。二次设备系统的调试内容可以增加模拟量回路的联调检测勘验,并在是测控装置、合并单元和保护等装上确定检测,并结合跨间隔保护,监测其运行状况和条件等内容。
        2.4二次设备系统的各个开光量进行检测
        在测试检验开关联调的时候其侧重对系统回馈反应性的测评和精确的智能终端示值,同时更要注重对智能终端与间隔层设备之间工作的调试,比如测量调控和保护等相关配置等功能,比如信号之间的传达性和启动失灵间隔层闭锁等状况的发生。实时检查远动通信系统,在既满足变电站调度工作的运行和规则下,与实践中二次设备的运行状况想结合,实时公布报文量等信息控制的联通是否顺畅,以及时完成二次设备系统的监测状况。
        结束语
        在智能变电站设备维护与运行中,应分析其中的主要应用技术,运维管理人员应加强对基础设备、1次设备和2次设备进行全面检测与管理。同时,注重对管理过程的优化和信息安全控制。相关运维措施的应用,也有利于提升变电站服务能力,实现经济效益与社会效益。
        参考文献:
        [1]郏运兴.智能变电站二次设备常见异常分类及处理思路[J].科学技术创新,2020(21):165-166.
        [2]吴军,郑维权.智能变电站变电运维安全与设备维护探讨[J].通信电源技术,2020,37(4):244-246.
 
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