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变电运行设备自动化技术及维护措施

白利华

国网山西省电力公司太原供电公司 山西太原 030012

摘要: 进入二十一世纪以来,社会经济水平不断提升,人们物质生活的提高,国民对电力的需求量逐渐增大,同时对供电的质量也有了新的要求,为了满足人们在新形势下的用电需求,电力部门必须从源头上抓起,切实提高变电运行设备的效能,而提高服务效能的最佳途径是实现变电运行设备的自动化。当前一些电力企业已经开始应用变电运行设备自动化的技术,有效地减少了操作人员的工作量,并且,真正实现了电力系统的实时管控的目标。本文对变电运行设备自动化技术进行分析,并提出一些维护的具体措施。
关键词: 变电运行设备;自动化技术;维护
DOI:10.12721/ccn.2021.157062
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引言

电力系统中,随着各类设备的广泛使用,对变电运行设备的安全性提出越来越高的要求。自动化技术的应用,使其成了变电运行设备未来发展方向,不仅提升了工作效率,还能够及时对故障进行排查,确保了用户的用电安全。由于此项技术处于发展期,当前仍存在着一些不可控的问题,所以,对变电运行设备自动化技术与维护策略进行深入研究是非常有必要的,对电力系统以及用户用电安全产生直接影响。

1变电运行设备的自动化系统的功能特点

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。系统主要包含三大特点。1)综合化功能是自动化系统的特点。自动化的概念是实现对设备所有功能进行自主控制的过程。这种控制行为主要是通过人工智能和物联网对电力设备运行过程中的各项数据进行海量采集分析之后,然后将正确的指令通过通信技术回馈给工作人员,如果电力设备有潜在的安全隐患,则会提醒操作人员进行远程操控来修正,如果电力设备运行正常,则数据显示正常,通过网络技术将各个电力设备的各个单位连接为一个综合性的功能保护体系,然后再利用网络通信技术来实现信息数据的采集、核算、传输和反馈,这便是自动化技术运行的特点。2)微机化结构是自动化系统的核心。微机是计算机硬件设备的微型化形成的指挥调度中心,微机化结构是电力设备自动化运行的“大脑”和“神经中枢”,通过微机集群形成的云数据储存和大数据智能运算,才能够实现电力能源从生产、储备、调用、分配的最优解,并能够针对电力设备中出现的故障通过指令控制及时止损,并调节电力运输网络,避免出现安全事故。庞大的电力设备运转中出现的海量数据可以通过云服务器储存下来,这样就保证了历史数据,做到了电力工作的精细化管理。3)智能化运行是自动化系统的关键。智能化管理可以减少工人的工作强度,降低工作中出现的问题和故障率,这是自动化与人工操作的最主要区别。智能化主要体现有两点,一是可以根据工作要求需求进行自动指令调节,工作人员只需要通过操控中心输入工作需要参数便可;另外系统可以对电力设备整体进行全天候24h的诊断,这种诊断方式就是不断采集设备运行数据分析是否在安全区间内,这样就可以方便工作人员定点检查维护设备。

2变电运行设备自动化技术

2.1系统结构

变电运行自动化技术是结合计算机技术与机械技术,对设备远程进行操控,并及时分析故障产生的原因,将危险与操作人员隔离,确保了工作人员人身安全。当前,在变电运行设备中,多数采用了此技术,不仅简化了流程,还提升了设备运行效率。在自动化系统中,多层结构发挥着重要作用和,通过综合分析设备特点,实现通信目标。另外,还对不同种类协议进行支持,实现对运行模式的实时检测,并对故障的实时分析,确保了设备的安全、稳定运行。

2.2运行设备的自动化调整技术

在电力系统的运行中会有很多数据的变化,即有系统自身根据情况的调整,也有各种意外导致的数据变化,需要自动化技术进行识别处理。通常情况下,为了保证电力工作的持续稳定运行,必须设立两条以上的传输路线,自动技术对线路运行进行掌控,一般情况下,一条线路保持正常工作,另外一条线路处于备用状态,当意外故障发生导致正在工作的线路无法工作的时候,系统就可以启动保护机制,关闭常规路线,迅速启动那条备用的线路,确保电力系统的稳定运行。

3变电运行设备维护策略

3.1对电压负荷进行调整

用户在用电过程中,常会遇到电压不稳定的问题,包含电压偏差与波动两种类型。前者指的是在特定时间段内电压值比额定值要高或低,往往在电路突然增加或减少大额用电设备的时候,产生偏差的范围取决负荷的变化与线路的阻抗。想要在这一特定时间段内尽可能稳定电压,就要减少阻抗。通过选用合适的变压器,避免电压过分波动而损坏设备。一般来说,在一段特定时间内,电压会迅速进行波动,并出现上下震动。此种情况主要发生在负载迅速出现变化的时候,尤其是大型的用电设备,负载产生变化对电压造成一定的冲击,使电压出现高低值的变化,通过对容量的增加以及使用更稳定设备,来对电压波动进行控制。

3.2建立日常维护机制

日常维护机制是针对电力系统以及内部的系统结构的常规维护,主要宗旨是专人负责下的层次化的有序管理和责任落实的模式。在维护过程中首先要让操作人员认识到,原有的电力系统和自动化技术应用的差异性,主要表现在系统、设备以及相应的软件上,要有针对性地进行日常维护。例如:在整体的系统维护中,首先要建立调度监督部门,有专人负责进行整体的操作和巡视,所选定的调度人员必须充分了解变电站设备系统的特点,根据具体的情况进行有效监控和对设备进行操作和日常维护。对于电力系统的重要设施进行责任制,可以实行一人一机的责任制度,切实保障维护工作的实效性。操作巡视队伍要负责变电站以及变电运行设备整体监督。只有责任落实到人,才能对发生问题的环节进行有针对性地管控。日常维护机制下的工作如图1所示。

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3.3跳闸故障的排除

在变电站设备运行过程中,跳闸故障发生的概率较大,也是影响变电站设备安全、稳定、可靠运行的主要问题之一。可以采取以下两种方法来进行解决:一是消除线路跳闸。线路跳闸故障时,应先检查保护动作是否正常,再检查ALPS和跳闸开关。检查的重点要放在开关位置指示器上,如保险接触是否良好、弹簧机构是否正常等,确认各检查项目正常后,即可进行强制传动。二是主变低压侧跳闸故障。可根据母线故障、开关误动、过跳等故障原因采取相应措施。为准确判断故障原因,应仔细检查二次设备,如直接熔断器是否断开,保护压板是否丢失等。

结语

综上所述,虽然电力系统的变电运行设备的自动化已经开始应用,但在应用过程中也会出现很多难点和问题,本文对目前的现状和实施的重点进行了分析阐述,但真正的融合和落实还需要广大电力系统的从业人员进行更深度的探索。本文解释了变电运行设备自动化的内涵,总结了变电运行设备自动化技术创新中的诸多问题,分析总结了在设备维护过程中的一些有效措施,希望能对电力企业提供实践的帮助。

参考文献

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