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王蘭
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：電力系統(tǒng)在電力企業(yè)中具有應用價值，隨著電力系統(tǒng)的規(guī)模擴大，電力設備的應用量增加，考慮到電力系統(tǒng)的當前運行情況以及不斷增加的電能量，相關工作單位需要加強變電運維技術的應用，保障變電運效益。為此，既有的變電運維系統(tǒng)應當被改進?，F(xiàn)研究如何在新型電力系統(tǒng)中使用變電運維技術手段。
關鍵詞：變電運維技術；電力系統(tǒng)；應用方法
變電系統(tǒng)是現(xiàn)代電力輸送系統(tǒng)的主要構成部分，利用變壓器設備可以傳遞電能，控制線路中的電壓。電力企業(yè)往往會在監(jiān)管電力系統(tǒng)時組建專門的變電運維工作小組，展開電力安全保障工作。雖然自動化的變電系統(tǒng)已經被使用，但是運維工作仍舊不可忽視，電力系統(tǒng)中往往潛藏多種隱患因素，電力企業(yè)應通過及時的變電運行與維護工作，來保障電力供給等電力生產工作的連續(xù)性。
1 變電運維工作概述
變電運維管理工作主要圍繞電力系統(tǒng)中使用的各種變電設施進行，具體包括倒閘操作、停送電操作等，上級組織機構應當利用變電運維體系來保障電力管控工作的規(guī)范化。日常的變電運維工作的組成復雜，其與常規(guī)的電力管控工作不同，具有顯著的特點。
變電運維工作內容繁雜，主要負責維護無人值班型的變電站，處理變電工作中的事故，巡視各大電力設備，確保電力企業(yè)啟用了文明電力生產模式。變電系統(tǒng)中待檢的設備數(shù)量多，種類豐富，設備維護工作要求差異大；變電運維工作內容固定，因此也顯得比較枯燥，運維人員在機械化的技術化的管理工作中容易形成疲憊心理；有變電設備產生故障情況時，查找難度高，且設備檢查的工作量大，集中管理變電設備的工作無法快速實現(xiàn)，信息管理系統(tǒng)構建條件比較差，在變電運維工作站使用信息系統(tǒng)的難度比較高；運維 技術人員對于變電運維工作的質量存在持續(xù)化的影響，電力企業(yè)未系統(tǒng)化地培訓運維工作人員，其對于新增的變電設備不熟悉，難以在運維工作期間落實變電管理工作。
2 變電運維故障的主要形成原因
2.1 客觀因素
電力系統(tǒng)中的變電設備往往有長時間運轉的情況，受到工作狀態(tài)的影響，變電設備更容易產生老化的問題，一旦出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，設備各個方面的性能都有可能產生問題，故障問題出現(xiàn)頻次增加。由于電能需求量增加，因電力系統(tǒng)中的線路與設備需承擔更多的電力負荷，日常性的運行管理工作被忽視，電力設備在使用需求的影響下，受損率也被提升，故障問題頻繁出現(xiàn)。部分電力設備容易受到惡劣天氣現(xiàn)象的限制，出現(xiàn)雷雨天氣后，供電系統(tǒng)會出現(xiàn)中 斷的情況。這些客觀因素會增加變電運維管理工作的工作量。
2.2 人為因素
人為因素是造成變電運維故障多發(fā)的主要原因，具體可分為下列三個方面：變電運維管理人員缺乏較強的安全管理意識，不重視變電運維管理，不能規(guī)范管理相關活動，且存在監(jiān)督不到位，以致最終對變電運維的質量造成影響；很多電力企業(yè)不能落實各項管理制度，加之缺乏完善的工作考核機制，以致很多管理制度形同虛設，起不到實際作用，出現(xiàn)混亂管理局面；很多電力企業(yè)經過長期的管理工作，雖然就常見故障也屢次進行總結，但大多都沒有建立健全相關防范體系。
3 變電運維技術在電力系統(tǒng)中的具體應用
3.1 處理三側開關電力故障
該處電力故障情況多變復雜，價值運維人員需確定的檢查對象，首先要對油箱的使用情況進行確認，嚴禁出現(xiàn)漏油的問題。
仔細檢查二次回路，通過檢查二次回路，進而確定出是二次回路故障還是主變本體故障造成的開關跳閘。當判斷出主變本體油箱內故障是造成主變本體保護動作后，應及時向當值調度員進行匯報，把出現(xiàn)故障的主變進行冷備用轉換，經過相關檢修人員處理后，把故障排除后再進行使用，在故障原因沒有查明前，嚴禁投入運行該主變。若主變出現(xiàn)差動保護動作后，變電運維人員應對位于主變各側開關CT后邊的電氣設備進行檢查，具體應涵蓋各側開關 CT、刀閘、母線橋、主變兩側套管與引出線以及主變 PT、兩側避雷器等。在主變出現(xiàn)差動保護動作后，若發(fā)現(xiàn)主變一側某設備是造成差動保護的原因后，應先把這一情況及時匯報給當值調度員，把出現(xiàn)故障的主變做冷備用狀態(tài)處理，經過維修人員處理后，把故障排除后再進行投入使用。若主變出現(xiàn)的是零序過壓保護，出現(xiàn)這種故障后變電運維人員應判斷哪一側出現(xiàn)了零序過壓，來檢查主變該側的套管與引出線， 在主變零序發(fā)生過壓保護后，若發(fā)現(xiàn)故障是由于主變接地或其某一次引出線發(fā)生接地引起的或出現(xiàn)主變可以正常工作，而系統(tǒng)卻工作不正常時，應在調度命令的指導下對該主變做相應處理。
3.2 處理線路開關電力故障
變電線路開關的故障很常見，多為跳閘故障。運維人員應先對電路故障進行測定，確定出現(xiàn)故障問題的電力線路，而后抵達跳閘的線路開關處，對開關的動作報告材料展開嚴謹分析，結合故障錄波數(shù)據(jù)，分析之后，形成線路故障調查報告，將報告遞交給電力調度人員，檢查涉及到的變電設備，繼續(xù)上報檢查信息，根據(jù)調度員給出的指令來展開故障處理工作。檢查線路開關，展開必要的電力檢修工作。
3.3 處理主變低壓開關電力故障
如果電力系統(tǒng)的主變低壓側出現(xiàn)電流保護動作，應當對線路進行檢查，診斷電力故障的具體類型。如果線路并未出現(xiàn)拒動的情況，故障有可能出現(xiàn)在母線系統(tǒng)中，應當對線路中應用的母線與出現(xiàn)開關展開檢查，確定電力故障的形成原因之后，需上報電力調度的情況，依照電力調度指令完成處理工作。線路開關在被應用時，也有可能產生拒動現(xiàn)象，檢查工作應轉移到二次回路系統(tǒng)上，確定二次回路處是否存在燒毀、斷線與不良接觸的問題，控制回路的故障在很多情況下都是因二次回路故障而產生的。如果線路中的所的設備，并進行多種測試活動，如果沒有確定故障類型以及起因，不可直接恢復母線系統(tǒng)，進行正常供電活動，在確定故障以及進行必要的隔離之后，才能恢復使用母線，減少電力系統(tǒng)受到的影響。如低壓側開關因出現(xiàn)開關拒動現(xiàn)象而產生跳閘的情況，應先對拒動開關進行隔離，確定母線設備的使用狀況，無其他的異常情況，申請電力調度處理，可啟用出線開關與母線，拒動開關處的供電不可恢復?！ ?/p>
3.4 安裝接地線路
安裝接地線路時，技術人員需確定過剩電壓的使用情況，向地下系統(tǒng)導入過剩電壓之后，應觀測線路的接通情況，安全穩(wěn)定運行電力系統(tǒng)。安裝接地線路的工作應當正確地展開，不可出現(xiàn)突然接通電路的情況，檢測線路系統(tǒng)中的設備的實際靜電感應電壓，運維人員檢測接地系統(tǒng)時，需佩戴絕緣手套，預防觸電事故。安裝隔離開關時，要啟動全過程監(jiān)督系統(tǒng)，預防安全事故出現(xiàn)?！ ?/p>
4 變電運維管理措施
4.1 針對變電設備落實運維管理工作
變電運維能管理工作主要圍繞各種變電設備展開，這一管控工作直接關系著電力企業(yè)最終可以獲取的工作效益。為了保障供電工作的持續(xù)性與可靠性，當前變電運維管理工作的水平還需進一步提升，運維人員不僅要展開必要的定期檢查工作，日常巡查環(huán)節(jié)也應當把控細節(jié)性的技術問題，保養(yǎng)電力設備，減少在運維 管控過程中的失誤操作。啟動自動運維管理系統(tǒng)之后，不可出現(xiàn)隨意處理運維管控工作的情況，處理接地故障問題，在交接班視時應當做好工作記錄。
4.2強化臺賬管理工作
臺賬系統(tǒng)可以支持變電運行管理工作，利用臺賬管控系統(tǒng)可以幫助提升變電管理工作的效率，變電系統(tǒng)的可靠性也因臺賬管理手段的介入而增強。大部分電力企業(yè)都啟用了精細化管控的電力管控工作方案，擴建電力供給系統(tǒng)的施工，新增了不少安全的電力設備，改造原來的設備，通過檢修查找出已經出現(xiàn)老化問題的設備，在變電管控工作展開期間，所有的設備變動情況都應當被
清晰記錄，并在技術規(guī)范的引導下展開。利用變電信息管理系統(tǒng)來給運維管理工作提供必要的支持，錄入設備更換與維護信息之后，可更加安排變電管控工作。
5 安科瑞變電所運維云平臺
5.1概述
AcrelCloud-1000變電所運維云平臺基于互聯(lián)網＋、大數(shù)據(jù)、移動通訊等技術開發(fā)的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設備或環(huán)境視頻場景等需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個中心，集中存儲、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收報警，并完成有關設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。
5.2.應用場所
適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、文體、教育科研、農林水利、商業(yè)服務、公用事業(yè)、電子產業(yè)園等行業(yè)變配電運行維護系統(tǒng)的新建、擴建和改建。
5.3平臺結構
變配電室裝設一套智能網關，采集變電室智能設備的數(shù)據(jù)，經過協(xié)議轉換、壓縮加密后定時上傳或觸發(fā)式上傳平臺，平臺可完成對變配電室內所有智能設備完成數(shù)據(jù)交換，能實時監(jiān)測變電站內變壓器、斷路器等重要運行設備的運行狀態(tài)；實時監(jiān)測變配電室內各回路的運行數(shù)據(jù)及環(huán)境溫度等數(shù)字量；通訊管理單元與廠內局域網連接，把數(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)中心。
AcrelCloud-1000變電所運維云平臺提供用戶概況、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質量分析、用電分析、日月年用能數(shù)據(jù)報表、異常事件報警和記錄、運行環(huán)境監(jiān)測、設備維護、用戶報告、運維派單等功能，并支持多平臺、多終端數(shù)據(jù)訪問。
AcrelCloud-1000變電所運維云平臺系統(tǒng)可分為四層：即感知層、傳輸層、應用層和展示層。
感知層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監(jiān)測裝置、攝像頭、開關量采集裝置等。除攝像頭外，其它設備通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網關RS485端口。
傳輸層：包含現(xiàn)場智能網關和交換機等設備。智能網關主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉換，數(shù)據(jù)存儲，并通過交換機把數(shù)據(jù)上傳至規(guī)定的服務器端口，網絡故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地，待網絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。
應用層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器，若變電所數(shù)量小于30個則應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器可以合一配置。服務器需要具備固定IP地址，以接收各智能網關主動傳送過來的數(shù)據(jù)。
展示層：用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。
5.4平臺功能
一次圖點擊配電回路后可看用電明細數(shù)據(jù)，可生成電力運行報表，可查詢各類電力參數(shù)、電壓、電流、功率、諧波等的歷史數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測
用能月報支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站所的用電量，查詢跨度可設置為月。
站點監(jiān)測包括概況、運行狀態(tài)、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。
變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負荷率、功率等升、降序排名。
運維展示當前用戶管理的有關變電所在地圖上位置及總量信息。
配電圖展示被選中的變電所的配電信息，配電圖顯示各回路的開關狀態(tài)、電流等運行狀態(tài)及信息，支持電壓、電流、功率等詳細運行參數(shù)查詢。
視頻監(jiān)控展示了當前實時畫面（視頻直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配電站內視頻信息。
電力運行報表顯示選定站所選定設備各回路規(guī)定采集間隔運行參數(shù)和電能抄表的實時值及平均值行統(tǒng)計。
遙測、遙信報警（網頁及短信），報警上下限可設置，變電所運行環(huán)境（水浸、煙霧等）報警
任務管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務，查看巡檢或消缺任務的狀態(tài)和完成情況，可以點擊查看任務查看具體的巡檢信息。
用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數(shù)據(jù)，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、報警事件等進行統(tǒng)計分析，并列出在該周期內巡檢時發(fā)現(xiàn)的各類缺陷及處理情況。
5.4.12 手機APP
5.6系統(tǒng)硬件配置
應用場合 | 型號 | 圖片 | 功能 |
變電所運維云平臺 | AcrelCloud-1000 |
| 平臺提供用戶概況、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質量分析、用電分析、日月年用能數(shù)據(jù)報表、異常事件報警和記錄、運行環(huán)境監(jiān)測、設備維護、用戶報告、運維派單等功能，并支持多平臺、多終端數(shù)據(jù)訪問 |
網關 | ANet-2E4SM |
| 4路RS485 串口，光耦隔離，2路以太網接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC 12 V ～36 V 。支持4G擴展模塊，485擴展模塊。 |
擴展模塊ANet-485 | M485模塊：4路光耦隔離RS485 | ||
擴展模塊ANet-M4G | M4G模塊：支持4G全網通 | ||
中壓進線 | AM6-L |
| 三段式過流保護（帶方向、低壓閉鎖）、過負荷保護、PT斷線告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環(huán)保護、斷路器失靈保護 |
APM810 |
| 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；實時及需量；電流、電壓不平衡度；負載電流柱狀圖顯示；66種報警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO，RS485/Modbus；LCD顯示； | |
中壓進線 | APView500 |
| 相電壓電流＋零序電壓零序電流，電壓電流不平衡度，有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波，諧波（電壓／電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子）、波動／閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點波形采樣、觸發(fā)及定時錄波，波形實時顯示及故障波形查看，PQDIF格式文件存儲，內存32G,16D0+22D1,通訊 2RS485+1RS232+1GPS,3以太網接口（＋1維護網口）＋1USB接口，支持U盤讀取數(shù)據(jù)，支持61850協(xié)議。 |
中壓饋線 | AM6-L |
| 三段式過流保護（帶方向、低壓閉鎖）、過負荷保護、PT斷線告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環(huán)保護、斷路器失靈保護 |
APM810 |
| 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；實時及需量；電流、電壓不平衡度；負載電流柱狀圖顯示；66種報警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示； | |
低壓進線 | AEM96 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統(tǒng)計，正反向無功電能統(tǒng)計；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級；工作溫度：-10℃～+55℃；相對濕度：≤95不結露 |
低壓出線 | AEM72 |
| 三相電參量U、1、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統(tǒng)計，正反向無功電能統(tǒng)計；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、低壓出線分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規(guī)格3x1.5(6)A,有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級 |
ADW300 |
| 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，有功電能計量（正、反向）、四象限無功電能 、總諧波含量、分次諧波含量（2～31次） ；A、B、C、N四路測溫；1路剩余電流測量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD顯示；有功電能精度：0.5S級（改造項目推薦） | |
無線測溫 | ATE-400 |
| 合金片固定，CT感應取電，啟動電流大于5A,測溫范圍－50-125℃,測量精度±1℃;傳輸距離空曠150米 |
ATC-600 |
| 兩種工作模式：終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳，ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m,ATC600-C可接收ATE系列傳感器、AHE等傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，1路485,2路報警出口。 | |
環(huán)境溫濕度 | WHD |
| WHD溫濕度控制器產品主要用于中高壓開關 柜、端子箱、環(huán)網柜、箱變等設備內部溫度和 濕度調節(jié)控制。工作電源：AC/DC 85～265V 工作溫度：-40.0℃～99.9℃ 工作濕度：0RH～99RH |
水浸傳感器 | RS-SJ-*-2 |
| 接觸式水浸傳感器，監(jiān)測變電所、電纜溝、控制室等場所積水情況，工作電源：DC 10-30V 工作溫度：－20℃+60℃ 工作濕度：0%RH~80%RH 響應時間：1s 繼電器輸出：常開觸點。 |
攝像機 | CS-C5C-3B1WFR |
| 支持720P高清圖像，最高支持分辨率可達到130萬像素（1280*960)內置麥克風與揚聲器具有語音雙向對講功能，支持螢石云互聯(lián)網服務，通過手機、PC等終端實現(xiàn)遠程互動和視頻觀看。 |
煙霧傳感器 | BRJ-307 |
| 光電式煙霧傳感：電源正極（DC 12V):+12V 繼電器輸出：常開觸點 |
門禁 | MC-58(常開型） |
| 常開型；感應距離：30-50mm 材質：鋅合金，銀灰色電度，干接點輸出。 |
配套附件 | ARTU-K16 |
| 常開型；感應距離：30-50mm 材質：鋅合金，銀灰色電度干接點輸出 |
KDYA-DG30-24K |
| 輸出 DC 24V;24V電源 |
6 結束語
大部分電力企業(yè)都已近轉變了原來的發(fā)展經營理念，關注電力生產的實際收益的同時，也對電力系統(tǒng)的整體安全性展開了考察與增強，在原來的電力管控工作的基礎上提升了運維工作的化水平，確保電力系統(tǒng)中的各種設備的故障問題可以被在時間發(fā)現(xiàn)，立即進行修理與替換，故障問題也能夠在比較短的時間內化解，電力系統(tǒng)可長期維持穩(wěn)定運轉狀態(tài)?？傊谛碌碾娏Πl(fā)展時期中，變電運維人員應利用自動化技術提升運維管控效率。
參考文獻
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