智能变电站变电运维安全与设备维护

智能变电站变电运维安全与设备维护

唐好宁,赵景林

济南睿能电力设计咨询有限公司 山东济南250000  山东鲁中电力工程设计有限公司 山东济南250000

摘要：近年来，全球智能变电站市场规模不断扩大。2021年，我国国家电网召开新一代智能变电站示范工程建设启动会，新一代智能变电站模块化建设获得突破。在智能变电站建设如火如荼开展之际，智能变电站运维与设备故障处理也得到了越来越多人的关注，运维与设备故障处理效果对智能变电站的发展具有直接的影响。基于此，分析智能变电站运维技术、设备故障处理方法具有非常重要的意义。

关键词：智能变电站；电运维安全；设备维护

中图分类号：TM411

文献标识码：A

引言

智能变电站能够将工作人员从原本繁忙的工作中解放出来，提升了工作的效率，但是由于其技术理念以及运行及维护方式与传统设备存在较大的差别，导致在投入使用后往往存在着各种各样的问题，轻则导致变电站的运行效率降低，重则可能导致设备故障甚至发生安全事故，因此加深对智能变电站运行维护的了解具备着必要性。

1智能变电站概述

智能变电站是采用可靠的现代化、环保、集成的智能设备，以通信平台网络化、全站信息数字化、信息共享标准化为基本要求，自动化执行信息测量、信息采集、信息管控、信息维保、信息核算等基本功能，并支持电网智能化调节、实时自动化管控、在线剖析下达决议、多方协同互动等高等级功能的变电站。智能变电站包括过程层、间隔层、站控层三个层级。其中过程层由智能设备、智能终端、合并单元组成，智能设备包括一次设备以及保护单元、控制单元、测量单元、状态监测单元等智能组件;间隔层由二次设备组成，如测控装置、继电保护装置、故障录波设备等;站控层由站域控制系统、自动化系统、对时系统、通信系统组成，可在一台嵌入式装置或计算机上实现数据采集、操作闭锁、监视控制等功能。

2智能变电站变电运维安全与设备维护策略

2.1保护和自动装置的检修维护

保护和自动装置主要负责对一次系统运行状况进行监测，当突发故障或者其他异常情况能够及时响应进行保护，从而确保设备的安全及稳定运行，需要考虑到设备本身性能的优劣以及运行状况的好坏等情况。在后期维护的过程中变电站工作人员需要重点注意：①压板需要联合有联网功能的设施设备进行使用来确保信息资料的传递速度，避免GOOSE报文相关资料发生传递失误导致系统运行出现阻碍。②保护装置与智能终端设备的检修压板应当同时进行调适来保持电子系统运行稳定性，并确保GOOSE报文相关信息资料的传递工作不会受到影响。③智能保护装置出现异常时可以直接退出智能终端设备的出口硬压板来中断智能终端设备与其他保护装置的连接。④如果三个装置全部出现异常必须分开使用检修压板进行检修工作，并且在此过程中需要对设备做好保护措施。

2.2交换机及智能终端的维护

交换机需要保证其基础稳定性与准确性来确保能对智能变电站系统传输正确的信息资料，通常情况下交换机不会轻易出现严重影响电子系统安全运行的故障问题，危险系数较低的故障只需要重启交换机就能够解决问题，恢复交换机的运行逻辑及流程，如果重启交换机也不能解决故障问题则智能变电站工作人员需要立即联系专业的检修人员，对电子系统内的各个线路、零件等进行逐一排查来确认故障具体地点，为避免影响智能变电站的正常运作需要尽量在最短时间解决故障。

2.3一次设备故障及处理

智能变电站一次设备的处理原则是尽可能保证一次设备的安全运行，尤其是重要的一次设备。在一次设备工作电源故障跳闸且备用电源投入成功时，处理人员应第一时间检查保护动作情况，根据保护动作情况判定故障根源。若一次设备工作电源故障跳闸、备用电源投入失败、保护动作执行，则表明母线、出线发生故障，需要第一时间进行母线检查，在发现显著故障点后进行及时隔离，恢复未故障段一次设备运行。反之则可判定母线负荷故障，拉开全部母线负荷开关刀闸并进行母线绝缘测定，进而利用工作充电、备用充电，成功后再次检查，确认无误后逐一送电;在发现一次设备工作电源故障跳闸、备用电源没有投入、智能终端未显示故障报警信号，可以在检查备用电源开关明确断开的情况下，第一时间进行备用电源的强制输送。若仍然跳闸，则可判定母线、出线故障，依据前述方法处理。

另外，单相接地故障在智能变电站一次设备运行过程中也较为常见，具体表现为系统出现声光报警信号，接地选线装置显示接地设备。在发现故障后，人员应避免立即接近设备，而是在穿着绝缘靴、佩戴绝缘手套后，进入接地段故障地区，进行开关、负荷信号以及接地情况检查。结合接地检测装置显示结果，寻找接地一次设备，进行设备停电检修。在接地故障没有消除的情况下，将工作切换为启/备变供电，判定工作变回路是否节点，并停止可间断运行的设备，确定故障点后重新接地。

在一次设备故障处理完毕后，故障处理人员需要从传感器入手，进行一次设备验收。传感器验收项目包括电器回路、元器件接线外观清洁度、绝缘性能检查、远程通信与传感器数据核对、完整无缺陷检查、机械性能检查、运行稳定性检查等。同时故障处理人员还需要将一次设备输出环节与保护测控装置输入端接口联调，确定调试采集器、交流模拟量采集精度以及信息传输要求达成情况。

2.3二次设备故障及处理

在智能变电站二次设备运行过程中，出现概率较高的故障为合并单元故障、线路停电故障、保护装置故障、软压板编号故障等。合并单元故障主要表现为:线路运转正常，变电二次设备非正常停运。在发现故障后，处理人员应第一时间停止200kV母差保护装置、失灵装置，退出跳闸出口软压板。进而启动失灵装置，将另外保护装置的重合闸软压板投入使用，并将出现问题的合并单元投入检修硬压板，隔离市民及保护装置。线路停电故障主要表现为:线路运转异常。在发现故障后，处理人员应第一时间启动失灵开入、跳闸软压板，同时退出220kV母差保护以及双套保护的启动失灵软压板，进而将220kV母差保护、双套保护的检修硬压板投入固定位置。

保护装置故障主要表现为:线路运转正常，保护装置非正常停运。在发现故障后，处理人员应分析故障出现原因，并向调度部门汇报。同时重新启动保护装置，待保护装置恢复正常工作。若保护装置无法正常工作，则需要将装置GOOSE软压板退出。

在二次设备故障处理完毕后，故障处理人员应结合国家现行规范以及行业标准，对二次设备的形状、色泽、排列整齐性、机械稳定性、完整无缺陷、外观进行验收，如二次设备外表用醒目颜色编号;光纤以及二次接线位置均具有指示牌，指示牌内容涵盖接线操作技术、接线时间、原有电缆型号、接线类型等信息;光纤、电缆接线外观整洁、美观且缠绕方向一致，导线绝缘性能良好，外观无损坏或其他缺陷。必要条件下，故障处理人员可以利用传动方式进行二次接线、二次回路验收，以系统相关信号传动为对象，观察遥感、跳闸、输出行为、整定值变化规律，确保二次回路与规范要求相符。

结束语

智能变电站是由智能高压设备、变电站信息平台组成的变电站，具有良好的交互性、高度可靠性以及低碳环保性。在智能变电站运行过程中，运行维护人员可以根据智能变电站的体系架构，科学执行过程层、间隔层、站控层运行维护操作。并根据各层一次设备、二次设备特点，有针对性地处理故障，保证智能变电站设备正常发挥功能，为智能变电站的进一步发展提供支持。

参考文献:

［1］陆心澄，韩雨瑶，王若旖，等．变电运维技术中的智能化技术探究［J］．中国设备工程，2021(19):61－62．

［2］周俊杰，顾天逸，刘嘉雯．智能变电站的设备维护与安全分析［J］．电子技术，2021(8):190－191．

［3］方立刚．智能变电站继电保护系统的可靠性分析［J］．集成电路应用，2021(7):98－99．