关于35千伏变电站在线监测与状态检修的研究

发表时间:2021/7/19   来源:《中国电业》2021年3月9期   作者:奚玉林
[导读] 随着我国经济的发展,人们对电力网络的稳定性提出了更高的要求,而35千伏变电站的广泛应用,为我国电力系统的可靠性奠定了良好的技术基础。

        奚玉林
        国网上海市南供电公司   上海  201199        
        摘要:随着我国经济的发展,人们对电力网络的稳定性提出了更高的要求,而35千伏变电站的广泛应用,为我国电力系统的可靠性奠定了良好的技术基础。鉴于此,本文在对35千伏变电站的相关技术进行分析的基础上,对变电站在线监测与状态检修技术的实际应用进行研究,希望能为我国电力系统的稳定运行提供一些参考。
        关键词:35千伏变电站;在线监测;状态检修        
        0引言
        在35千伏变电站运行过程中,运用在线监测与状态检修技术,可以有效的对变电站的全寿命周期进行管理,提高变电站的运行质量,为我国电力网络的稳定性提供技术支持。在实际管理过程中,变电站对于电力网络的稳定具有重要作用,在线监测与状态检修技术可以根据变电站的实际运行状况,对变电站的运行管理状态进行优化。从而达到降低变电站运行成本,提高变电设备使用寿命的目的,同时也可以提高变电设备维修的效率,减少变电设备在运行过程中发生故障的概率,这极大的提高了我国电力系统的稳定性,能为我国居民和企业提供稳定的电力支持,也为我国经济的快速发展提供了稳定可靠的电力资源。
        1 35千伏变电站的概述
        35千伏变电站自动化系统主要采用分层分布的方式,其主要包括以下几点:一是计算机监控系统,监控系统的作用是减少设备的重复设置,避免了功能的浪费,也减少了设备功能的重叠覆盖面积,这减少了我国电力企业在变电站建设过程中的成本投入。此外,35伏变电站并不需要设置运动装置,这是因为计算机监控系统的功能可以取代运动装置的作用,运动信息的采集和传输工作都由监控系统来完成,这也在一定程度上减少了该方面的成本投入;二是电压电流组合式互感器,其在实际运行过程中采用标准的通信协议,能与间隔层和过程层中的设备正常建立网络联系,而无需新的通讯协议,这在一定程度上减少了资源的消耗,提高了数据传输的效率;三是过程层主要采用一体化设备将终端设备与功能单元进行合并,并直接安装在高压柜面板上,这简化了后续的检修工作;四是间隔层主要作用是对变电站控制主机进行保护,同时对主机的运行状态进行控制和测量,提高了主机运行的可靠性,同时对主机的资源进行合理配置。站控层与间隔层通常采用以太网的方式进行布置,并使用通用协议,进而实现对变电站内断路设备、合并器设备以及间隔层设备的直接管理;五是五防功能可以实现变电站内的闭锁功能,进而保证变电站设备的安全,避免因突发状况对设备造成的损坏,目前35千伏变电站内主要采用相对成熟的IRIG-B码对时技术,该项技术的控制精度可以达到微秒级,可以满足我国变电站的实际需求。
        2 在线监测与状态检修技术应用的必要性
        在对变电站进行检修的过程中,最重要的一点原则是保证人员的安全,并对变电站的运行状态进行管控,从而保证变电站长时间内保持平稳运行的状态。因此就需要采用在线监测技术对变电站设备运行状态数据进行收集,并在此基础上对这些数据进行评价,建立评估风险模型,这对后续的检修工作具有重要的指导作用。变电站检修工作的核心是对变电设备进行监测,并对设备在运行过程中常见的故障进行总结,为后续检修计划的科学性提供数据支持。状态检修技术的应用,可以有效的减少变电设备的故障概率,是变电设备事前管理的技术手段,这对于我国电力系统而言减少了安全隐患发生的概率,并利用检修技术所积累的实践经验,可以极大的提高电力设备运行的稳定性。近些年来随着我国经济的发展,电力网络的规模在不断扩大,而传统的检修技术需要耗费大量的人力和财力,这对于我国电力行业的发展是十分不利的,而状态检修技术的应用,极大的节省了我国电力企业在检修方面的成本支出,在达到以往检修目的的同时,提高了检修工作的效率。因此,在线监测与状态检修技术的应用,符合我国可持续发展理念,对于我国电力行业的发展具有重要意义。


        3 在线监测与状态检修在35千伏变电站中的实现
        3.1一次设备方面
        智能化设备和状态监测设备是变电站状态监测工作的重要工具,可以完成变电站变电设备的运行状态数据采集工作,在实际工作时主要有以下两个方面:
        (1)在35千伏开关柜检修方面。在每台开关柜中安装智能检测设备,设备在安装完成后可以进行统一管理并组建网络,具备多种功能,可以实现对开关柜温度控制、测控以及保护等功能。同时可以对开关柜内的电缆、母线接头以及开关触头的温度进行检测,通过智能设备可以实时采集开关柜重要部位的各项运行数据,进而掌握开关柜整体的运行状态,一旦开发过程中某项参数超过标准范围,就需要技术人员给予足够重视并进行解决。
        (2)在10千伏开关柜检修方面。智能设备的安装与35千伏开关柜的安装部位基本相同,但不同的是10千伏开关柜的检测工作侧重开关柜的温度和储能电机的运行状态,这两项运行参数直接影响着开关柜的整体运行质量。此外,也需要对开关柜电缆接头的温度进行实时检测,可以实时监测开关柜电缆设备的运行状态。
        3.2二次设备方面
        在线监测技术在变电站二次设备当中进行应用,需要使用自动化装置,对变电站变电设备进行全面控制,因此就需要对变电站自动化系统进行充分应用。在线监测技术在变电站一次设备和二次设备中的应用,需要采用分层结构进行构建,其构建的核心在于对通信协议进行规范,保证设备功能与无线网络进行连接。
        (1)保护装置:变压器主后一体化保护装置,需要进行单独设置,需要高压和低压智能终端设备各一套安装在开关柜门上,通过这些设备可以将CT和PT信号转化成数字信号,并传输给保护装置,进而实现对开关柜的保护作用。其中后备保护可以有效防止复合电压闭锁方向的电流过高,预防设备遭受高电压冲击而发生击穿事故。30千伏和10千伏线路的保护措施主要依靠三相式电流和过流保护装置,实现线路内电流的稳定,可以有效避免高电流对电器设备的损坏。其中10千伏线路配有电容器进行保护,与三相式电流速断设备配合使用可以达到更好的防护效果。
        (2)保护装置是变电站电气设备正常运行的重要保护措施,但以往的保护装置都较为分散,保护装置的作用也各不相同,这种防护方式不利于变电站的检修工作。因此集成站域保护控制技术的出现,可以实现对变电站全站的综合性保护,在保护的同时也可以对电气设备的运行状态进行测量和控制。目前集成站与保护装置主要采用以太网实现对变电站数据的采集工作,并通过G00SE网络对变电站的全部变电设备进行操作与控制。技术人员只需要通过控制中心的显示屏,就可以了解变电站设备的实际运行状态,并可以在显示屏上对变电设备进行信息查询、操作控制、设备检修操作,这极大的减轻了变电站工作人员的工作量,同时也降低了变电站电气设备的故障概率,进而实现了变电设备信息状态的在线监测。
        4结语
        随着我国经济的发展,我国对电力资源的需求不断增加,也对变电站的稳定性提出了更高的要求。目前我国35千伏变电站的智能化水平还有待提高,特别是在线监测与状态检修方面仍处于发展阶段,各项技术在实际应用过程中依然面临着许多困境,各项技术仍有发展空间。但随着我国科学技术水平的不断提高,相应的技术得到进一步发展,这将会推动我国变电站向着智能化方向发展,使我国电气系统中电气设备的运行更加可靠。
        参考文献
        [1]潘志腾. 关于智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断的研究[J]. 电气技术, 2020, v.21;No.255(12):87-91.
        [2]张凯、徐鹏越、秦三营、张世涛. 变电站蓄电池均衡技术与在线监测的研究[J]. 电力设备管理, 2020, No.50(11):49-50+60.
        [3]徐正亚, 何光层, 师超,等. 物联网技术架构下的智能变电站在线监测系统研究[J]. 科技风, 2020(10).作者简介:姓名:奚玉林,(1969.09---)性别:男,民族:汉,籍贯:上海市人,
        学历:大学专科,研究方向:变电站运维与检修。
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