自动化技术在电网变电运行维护中的应用

自动化技术在电网变电运行维护中的应用

熊正

昆明供电局 云南昆明 650034

摘要：随着科学技术的发展，自动化技术在各行各业中得到了广泛的应用，对提高生产效率起到了很大的作用。在这种情况下，在变电运行设备中运用自动化技术，提高变电设备的运行效率，保证电力系统的正常运行，保证供电的正常、稳定已成为一种必然趋势。

关键词：自动化技术；电网；变电运行；维护应用

随着我国经济逐渐从粗放型向集约型转型升级的过程中,人们在生产生活中更加注重经济效益和生态效应的平衡,核能、风能、水能、生物能源、石化能源等都会转化为电能来为人类社会服务。因此,电力设备也随着科学技术的发展而能够保障电力能源供应的稳定性和安全性。这其中变电站设备发展的智能化、自动化已经成为其未来发展的主要方向,在这方面我国已经走在世界前列,因为我国拥有世界上最庞大也是最复杂的电力供应系统。通过电网变电运行设备自动化的研究可以进一步优化电力能源供应,减少电力能源在运输中的浪费。

1变电运行设备自动化技术

1.1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。

1.2系统主要功能组成

采集与监控软件主要工作是采集变电设备的各种型号数据,如温度、电压、功率等等。监控软件主要是对设备运行状态进行24h的关注,一旦出现设备安全故障,可以通过烟雾报警、火警等预警系统来及时通知工作人员确定故障点进行抢修。

管理软件是管理人员通过数据信息分析,来对设备的运行状态进行调整的重要控制模块,最常见的就是中央控制操控大屏,这个大屏能够实现对电网所有功能的指令发送,包括故障修理和电力能源分配。管理软件建立在信息大数据计算的基础之上,也是互联网+电力事业建设的重要组成内容,可以说颠覆传统电力管理纯粹人工操作的局限。

通信软件是自动化系统中担负着信息传导的任务。变电设备所有的数据都需要通信软件来进行传输,工作人员的指令也需要通信软件进行传达。

2自动化技术在电网变电运行维护中的应用

2.1自动化通信技术

电网中的变电运行装置状况非常复杂。通常情况下，系统通信部件都是采用终端服务器与服务器结合的形式，通过集成技术使二者成为一个整体，并通过TCP协议或者IP协作与前置的子系统来实现系统的连接。尽管在通信系统的实际应用中，通信系统的工作与电力系统是一致的，但其工作是独立的。在电力系统工作的时候，通信系统也会被启动，并且通过有线或无线的方式来传送有关的数据信息，这一传送过程完全不需要人为的控制，在一定的程序下，所传送的数据会自动地进入到信道中，直到电力系统停止工作。

2.2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。

2.3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。

2.4自动化保护技术

采用传感器、单片机作为控制核心，实现了对电网过流、过压等故障的自动控制。一般情况下，保护流程都是在监测的基础上完成的。由于变电所所能承受的电压、电流的容量有限，变电所常见的短路、断路等故障时有发生。在这个时候，传感器将首先检测到电力系统电流和电压的异常数据，并将信息反馈给单片机，单片机再将相关信息传递给控制系统，之后再跳闸打开保护功能。与传统的ATS相比，这种ATS具有更大的灵活性和可控性。也可安装先进的设定装置，由数字仪器直接掌握当前的电流、电压的变化，作为一个报警系统，避免故障的出现。

2.5变电所运行设备检修技术要点

设备和线路的电源试验。验电是变电站运行设备维护中常用的技术手段,在设备维护中起着重要的作用。不仅可以防止如误进电气化区间等各种事故的发生,而且可以提高设备的运行可靠性。一般情况下,验电是在停电的前提下,在地线敷设前实施,对设备和线路进行测试,以确定设备和线路在这种状态下是否有电压。在实际运行中应注意以下情况:①维修设备的进出线不应同时进行试验,而应单独进行试验。②做好安全防护工作,避免试验过程中发生安全事故。③电气试验设备的性能保证良好,设备、线路处于停电状态。

2.6对故障线路负荷及时进行切断

电力系统中,用电高峰易导致设备出现故障,究其原因是由于系统自身不好控制,且在建立过程中,只能设置一定限度,而即将到达这个限度的时候,无法进行自我调整。此外,用电高峰时,发电量要比额定电量高,且易产生不稳定的电压。对于一些使用时间过久的系统来说,更易造成线路老化或烧断。所以,用户人员尽可能避开用电高峰期,或在使用过程中,将一些大功率设备进行切断,以降低用电负荷,确保电压的稳定性,提升电力系统的输送效果。

2.8自动化变电设备的日常维修工作

为保证电网的稳定运行，在变电设备出现安全故障后，必须立即对其进行处理，并加强对变电设备的日常维护工作。在电力系统中，需要对电力系统的运行情况进行周期性的分析，并提供故障诊断报告。首先，要确保设备可以正常启动，并且要对线路上可能发生安全事故的部件进行定期的性能检测，一旦发现问题，就要立即进行修理和替换，将可能存在的安全隐患排除在外。在变电运行中，可能会出现富余电荷现象，所以可以铺设地线，可以有效降低触电事故的发生概率，保证电网运行的安全。

结论

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：

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