换流站设备巡视模式创新应用 钱兵

发表时间:2019/3/28   来源:《电力设备》2018年第29期   作者:钱兵
[导读] 摘要:换流站设备种类复杂、占地面积大、重要性极高,其主通流回路设备接头发热、充油设备异常产气、测量值偏差和控保系统隐蔽缺陷等发生直流停运事件还是时有发生。
        (云南电网有限责任公司文山供电局  云南省文山州文山市  663000)
        摘要:换流站设备种类复杂、占地面积大、重要性极高,其主通流回路设备接头发热、充油设备异常产气、测量值偏差和控保系统隐蔽缺陷等发生直流停运事件还是时有发生。单靠运维人员传统人眼全站巡视模式,巡视效率低,巡视手段少,无法满足跨区直流输电系统持续稳定运行的要求。
        关键词:换流站设备;巡视模式;创新应用
        一、换流站项目建设介绍
        我国能源资源分布与生产力布局极不平衡:中东部地区能源需求大、一次能源严重匮乏,西部地区能源丰富、开发条件优越,这在客观上决定了我国能源资源必须实现优化配置以解决能源运输瓶颈超远距离、超大容量电力输送成为必然。
        就我国直交流输电技术现状来看,当架空线路超过700km,直流输电经济性、高效性均要优于交流输电。自20世纪80年代以来,我国高压直流输电技术取得了长足的发展,主要包括整流站、直流输电线路和逆变站等,整流站与逆变站合称为换流站。
        根据实践经验,一个±500kV换流站建设投资达到1亿元人民币,施工周期2a左右,施工单位多、任务重、工序繁多,现场建设管理情况复杂。由此,对于换流站项目建设而言,必须要做好现场组织管理工作,保证建设任务安全、优质、高效完成,这是管理者面临的一大难题,也是本文探讨的重点所在。
        二、搭建设备智能巡视平台
        针对超(特)高压换流站设备点多面广、布局分散和设备特征等,充分利用互联网技术、智能巡检系统、互联网+、视频远程监控系统、自动化技术和辅助监控系统等技术,搭建换流站设备巡视管理平台。
        该平台采用NFC识别、硬件安全隔离技术、远程数据库及视频采集,开发功能强大的设备巡视系统,拥有报警多样化、多层化和自动抄录等技术。平台下设远程监控管理系统、智能巡检管理系统、巡检机器人管理系统、远程视频监控管理系统和在线红外监测系统等,能实现换流站/变电站准确实时采集信息的发送、接收。同时设置安全操作、信息处理、在线计算及制表、系统自诊断与自恢复功能、主设备运行监视等功能,实现对换流站设备巡视智能化管理。
        三、巡视模式创新
        (一)实施换流站差异化人工巡视
        差异化人工巡视同样以一个星期为周期,每日现场巡视区域分为必巡区域和非必巡区域。必巡区域包括换流变区域、平抗区域、继电器室、内水冷系统、外水冷系统、极控制保护室、站控制保护室、阀厅;非必巡区域分为a、b、c三个区(a区:500kV交流场和交流滤波场、站用降压变、10kV2号室、污水泵房;b区:空调室外机组、10kV1号室、双极400V室、直流110V室、通讯蓄电池室、空调设备室、消防设备室、通讯设备室、远动设备室;c区:直流场设备、综合水泵房、工业生活水系统)。必巡区域为重点设备,要求每日必须进行巡视;非必巡区域要求按照日巡视周期表进行巡视,确保a区每周至少巡视一次,b、c区每周至少巡视两次。第一次现场巡视时间为09:00—12:00,由运维人员负责,除巡视必巡区域外。第二次现场巡视时间为19:00—22:00,主要开展室外设备熄灯巡视及双极内冷水房、阀厅的现场巡视。通过对比机器人和人工巡视路线可以发现,两者每天的巡视范围各不相同,两者之间形成互补,虽然减少了人工巡视次数和巡视范围,但是整体的巡视范围和效果并未降低,相反在换流站少人值守的情况下,更有利于将有限的人员精力集中到设备巡视中,提升设备巡视的有效性和针对性。


        (二)提高运维工作人员责任心和综合素质
        换流站的巡视和日常维护工作具有长期的重复性,工作人员很容易造成懒散、懈怠,所以工作人员的责任心对这项工作来说非常重要。运维人员一定要从思想上认识到巡视维护工作的重要性,对工作认真、细心、专心,从思想到行动的实践,为换流站的安全运行提供保障。另外,应该举办培训班,对运维工作技能和相关专业知识进行培训,提高工作人员的思想道德和职业素养,以提高整个换流站运维人员的团队精神。
        (三)强化流程,编制设备巡视标准化作业指导书
         (1)因之前使用的传统巡视卡,其上面标注的巡视内容较笼统,巡视人员在日常巡视工作中有很多地方都巡视不到位,易存在巡视遗漏项,为更好的避免出现此种情况,设备巡视人员在开展巡视作业前,相关技术人员应为设备巡视人员进一步讲解应重点巡视的内容以及具体应如何巡视,以促进他们把各项巡视作业都巡视到位,进而更好的保障设备安全运行。(2)编制的设备巡视指导书应尽可能的详细,具体应包括设备巡视前的准备,具体周期,巡视路线,可能存在的缺陷,巡视签名,巡视情况评估等内容。巡视卡上的内容更应详细,不仅应包括巡视设备名称,具体序号栏,而且应包括主要巡视内容,具体巡视标准以及签注栏。可依据巡视路线图来科学、合理的编制设备巡视排序,可按设备具体间隔情况来编写一次设备巡视顺序。如可按先巡视断路器、电流互感器,再巡视隔离开关、电压互感器,最后巡视避雷器及母线的顺序来巡视一次设备;对于二次设备的巡视,可依据屏来编写具体巡视顺序,如可先巡视直流屏,再巡视中央信号屏,最后再巡视保护屏的顺序来巡视二次设备。巡视序号栏应与各设备的具体巡视项目序号相对应,巡视内容项应与各设备的具体巡视内容相对应。巡视标准是检查与判断各具体巡视项目情况的依据,如断路器的分闸位置与合闸位置应一致于标准位置,SF6气体压力表具体数值情况,充油设备的具体油位情况、油色情况等都应符合标准。此外在签注栏首行应把各设备的具体巡视时间写清楚,下面的各分行应把各项目的具体巡视结果都记录清楚。
        (四)加强设备巡视评价奖惩工作,形成激励机制
        制定设备巡视评价与奖惩办法,设备巡视监督管理工作小组分月、季、半年及年终对设备巡视工作执行情况进行总结评价,将评价结果纳入绩效管理工作常态化管理,与巡视人员的经济效益挂钩,利用经济杠杆增强巡视人员责任心,同时培养形成良好的巡视工作习惯。对及时发现危急与严重设备缺陷,避免设备事故、扩大停电范围等情况,提出奖励建议交公司领导批准;同时对发现危急、严重缺陷不及时,造成事故与停电范围扩大等情况,提出惩罚意见。
        (五)实现实时巡视,提升发现能力
        相对传统的人工巡视,智能机器人巡检系统和视频监控系统能够对一次设备本体以及设备连接头等的温度、SF6气体压力等进行实时采集和监控,并采用同类分析、三相设备对比及历史趋势分析等手段,对以上数据进行智能分析和诊断,实现对设备故障的判别和自动报警,并以全自主、本地或远方遥控模式代替或辅助人工进行换流站巡检。远程图像监控系统、在线监测系统、远程监盘系统等辅助监控系统应用使得换流站运维工作运转更加的高效,更能实现统筹、关联,减少运维重复性工作、以及数据不对称、不完整、抄录不及时等问题,保证换流站设备管理的合理性和数据链的畅通,使得换流站设备缺陷、隐患处理更及时,提高系统可靠性,带来显著效益。
        四、结论
        相对于直流换流站的常规设备巡视模式,智能机器人应用下的新型巡视模式不仅符合换流站少人值守趋势,且其应用无需资金投入,只需对巡视机器人功能进行拓展并制定相应的制度,适合在各个换流站进行推广。
        参考文献
        [1]毛琛琳,张功望,刘毅.智能机器人巡检系统在变电站中的应用[J].电网与清洁能源,2017,25(9):30-32,36.
        [2]彭晋.智能机器人巡检系统在750kV变电站的应用[D].北京:华北电力大学,2017.
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