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电网变电运行设备自动化技术及维护探析高巍

发表时间：2020/5/8 来源：《电力设备》2020年第2期作者：高巍

[导读] 摘要：近些年，随着我国整体国力的提升，电力事业也得到了飞速的发展，变电设备是电力系统的重要组成部分，在大数据时代潮流里，变电运行设备自动化是电力系统必须要实现的目标，也是电力创新的必经之路，不仅可以提升电力管控的工作效率，更能为电力系统的高效运行提供技术的保障。

        （呼和浩特供电局内蒙古呼和浩特 010010）
        摘要：近些年，随着我国整体国力的提升，电力事业也得到了飞速的发展，变电设备是电力系统的重要组成部分，在大数据时代潮流里，变电运行设备自动化是电力系统必须要实现的目标，也是电力创新的必经之路，不仅可以提升电力管控的工作效率，更能为电力系统的高效运行提供技术的保障。本文将对变电运行设备自动化技术及维护进行深度分析，希望为电力系统的工作起到借鉴的作用。
        关键词：电网；变电运行设备；自动化技术；维护
        1变电运行设备自动化技术的系统结构
        电网变电设备的自动化系统属于微机控制系统，其中的关键技术包含计算机技术、移动通信技术、模块化软件分析技术等部分，通过这几大技术来实现数字化集成管理，从而能够通过调度中心对电网整体的能源输送分配进行自动化调节。电力设备自动化系统构建应该采用分层分布式结构，因为这种结构采用的是面向对象的设计方法，功能更有针对性、更聚焦，能够提升变电运行设备的稳定性和可靠性。在系统设计过程中，可以将电力设备中所有的功能设备，如保护单元、控制装置等。分散安装在关键变电运行设备的附近，这样就有利于功能设备的控制对象通过网络连接，从而让分布式结构在网络通信的支撑下将所有功能模块互联互通在一起，这样就构建了信息采集、传输、分析、反馈的立体式数据信息传输系统，进而实现系统调度中心的集中管理和工作人员移动通信设备的及时了解。分层分布式结构最大的优势就是局部设备出现故障之后，并不影响整体系统的运行，不仅可以及时停止受损的模块避免持续运行带来更大的伤害，还能够让其他功能正常的模块继续参与工作。
        2变电运行设备自动化技术的系统功能
        2.1设备管理功能
        变电运行设备自动化技术拥有强大的人工智能系统，它的数据库非常强大，主要得益于其广泛分布的信息监测和收集系统。变电设备在运行时，它的各个分支设备的运行参数能够在线传达到信息库当中，信息库会自行整理这些信息并分析工作状况，一旦某个环节出现异常，系统就能及时发现并采取相关的安全措施，整个信息的传递过程非常迅速，基本上设备出现异常状况时，系统能够马上停止这部分设备运行，并通过其他通道继续进行工作。另外，这些数据不仅能够自己在后台进行运行与操作，还会传达到前端页面。形成简单的格式供工作人员参考。另外，设备信息化也就意味着所有的设备运行，只要通过电脑端的轻松操作就可以改变，也增大了电力运行的意外风险性，因此，变电运行设备自动化技术中的信息处理系统都进行了高级加密，针对不同工作人员的工作范围和级别进行开放，所有的操作命令也都增加了操作难度，防止误触等现象。
        2.2通信功能
        变电站自动化系统中通信技术的任务大致上可以分为两种：第一种是交换以及共享各个子系统之间的信息；第二种是在控制中心与变电站之间建立完善的通信关系。在系统内完成信息的交换以及共享，能够不断增强系统的安全性以及合理性，进而提高整个系统的通信水平，缩短故障信息的传递速度，尽早解决故障，保障变电站的正常运行。数据通信系统在变电站综合自动化系统中的主要任务是将某处信息传送到数据中心或者其他地方。在数据通信过程中需要建立相应的物理信道，才能将终端设备与计算机连接起来，完成信息的输送。连接方式主要有三种：点对点连接。主要在数据通信量较大时使用；多点式连接。为增加物理信道使用效率，数据通信量较小时可将多个终端与计算机相连，数据传输主要通过一条公用线路。采用这种连接方式时，计算机是主、终端为从，只有计算机可实现信息的接收或传送而终端不能；集中式连接。为节省物理信道，将终端与集中器连接在一起，再将集中器与计算机相连。

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        3变电运行设备的维护技术
        3.1一次设备和二次设备维护
        综合自动化变压器的运行状态需要工作人员现场检查硬件设备的状态来判断其性能，也可以通过后台监控数据来分析其损耗。智能化的变电设备一般都安装了大量的基于信息数据采集的检测设备，比如通过温度，压力等数值的检测，来确保其是否处于安全状态。针对变电站自动化系统中的二次设备，基本上都是数值化装备设置，一次设备可以通过智能设备转换成数字信息升级为二次设备。再通过通信技术实现检测、控制和保护。
        3.2调整电压负荷
        电压不稳是变电设备运行过程中的常见问题，可是如果处理不及时也会对变电设备造成一定的损害，为此电力企业必须调整电压负荷。一般情况下，电压不稳的主要有两种形式，即电压的波动和电压的偏差。电压波动的具体表现是变电设备的电压值在某一阶段发生明显的变化，同等额度电压也有很大的差距，一般情况下，大型用电设备负荷变化太快而引发冲击性负荷，从而导致电压的波动。为了真正解决这样的问题，电力企业要根据实际的需求适当增加供电系统的容量；而且要保证变电设备的良好质量，对老旧的设备进行更新换代；要不断增大电压的等级，对设施已经陈旧的电网进行更换，以应对不断增长的用电需求。而电压的偏差是指电压值和额定电压在某一时间段存在的差距，其一是偏高，另一种是偏低。其中电压偏差的大小还受到有功和无功负荷、线路阻抗等因素的影响。为了缓解这样的状态，电力企业可以尝试减小线路抗组，同时选择与输入输出相匹配的变压器电压分接头后，进而保证变电设备及电力系统能够正常运行。
        3.3及时切断故障线路负荷
        电力系统在用电高峰期时最常出现故障，主要是因为电力系统本身就是一个较难控制的系统，一般电力系统在建立时只能设置一定的限度，而在即将达到这个限度时很难进行自我调节。其次当用电高峰期时电器需要的发电量高于其额定容量时很容易造成电压的不稳定。而对于一些原本质量就不好或者使用时间长的电力系统，更是容易产生线路烧断的现象。因此，用电者要尽量错开这个高峰期，或者在此期间使用时自行切断一些不必须的或大功率用电设备，以减轻电力系统的载荷负担，保证电压的稳定性，也能减小长期高额发电对电力系统带来的损害及安全隐患，保证电力的长期稳定输送。
        3.4跳闸故障问题维护
        （1）线路跳闸故障。能够造成线路跳闸的原因非常多，比如线路超过额定负载，短路、漏电等，至于具体属于那种，还是需要结合电气设备自身设定的保护机制作为判断依据，根据保护动作所做出的提示能够辅助管理人员找到故障的具体位置及损坏程度。因此在对跳闸故障做出检查时，需要遵照一定的顺序，以线路入口处作为起点进行检查，以线路最终出口作为重点进行排查。其中对发生跳闸的开关也要做出着重检查。对不同的开关类型也需要做出相应的增加，以确定开关的情况，如果损坏严重，就需要对开关进行更换。例如，电磁型开关和液压型开关除了常规的检测之外，还需要增加对特性方面的检测，以便找到问题发生的准确原因。当故障排除后还需要确保检查项目存在的异常现象是真正的被排除。故障排除后经过检查，保护信号灯恢复正常后，才能够进行输送电。（2）主变低压侧开关跳闸。主变低压开关跳闸一般存在三种情况，即母线发生故障，开关误动，因保护拒动及开关拒动引发越级跳闸。如果出现上述的情况，就需要对主变及线路进行相应的检查，检查时需要根据设备的实际情况做出调整，以免因为主观意识而引起误动现象。
        4结束语
        总而言之，电网变电运行设备自动化的维护技术需要结合其故障智能检测，通过工作人员的专业维护才能消除安全隐患，这是科学技术是第一生产力和人才是企业核心竞争力的重要体现。因此，电力公司要加强维护技术的投入工作，尤其是加强维修人员的技能培训是确保系统维修高质高效的前提。
        参考文献
        [1]李艳.浅析变电运行设备的自动化技术及维护要点[J].科技视界,2017,25:131-132.
        [2]吴丹,吴昊.基于变电运行设备的自动化技术及维护要点分析[J].中国新技术新产品,2015,02:5.