变电运维技术在电力系统中的应用

文/唐嘉栋

（国网江苏省电力有限公司检修分公司 江苏省南京市 211106）

现代社会当中，电能已经成为人类社会发展必不可少的能源，尤其是在当前我国经济转型发展的关键时期，电能的需求更是日益扩大。因此，如何做好电能的供应工作，全面满足人们生活和经济发展的电能需求，助推供给侧结构性改革，就显得意义重大。而变电运维技术作为电力运行系统中的一个关键环节，其稳定的运行是保障电力系统可靠性的重要基础。因此，系统的对变电运维技术进行研究具有十分重要的现实意义，能够更好的夯实整个电力运行的基础，从而促进经济社会的有序发展。

1 变电运维技术概述

在整个电力系统中，对于相关技术的要求较高，尤其是变电运维技术，可以说是电力系统的关键一环，它主要是针对电力系统中的变电设备。由于电力系统的复杂性，很多变电设备会出现损坏、不稳定的问题。所以在日常运行中必须要通过变电运维技术，严格依据相关电力运维的规章制度和标准，按照规定程序对变电设备进行维护和管理。从一定程度上来说，变电设备运维技术的好坏直接决定了电力系统运行可靠与否。从本质上来看，良好的变电运维技术为电力系统在高压、低压、输电、配电等方面提供的是“检”和“修”，具体的说其主要的特征包括如下四个方面：

（1）检修范围广。由于变电设备种类较多，在分布上也比较分散，这就使得变电运维工作无论是在空间范围上，还是在技术范围上都比较广。

（2）检修条件多样化。不同的变电设备所处的环境千差万别，而环境带来的影响也是多种多样，这使得变电设备的检修条件也就具有了多样性。

（3）变电设备故障频率大，一些设备分布不均，检修移动范围大，增加了检修的难度，问题出现的不集中，使运维管理更加不便。

（4）技术标准高。变电运维是专业性的工作，对于相关工作人员的专业素养要求比较高，如果不具备必要的专业能力，很容在变电运维过程中出现问题，甚至导致事故发生。

2 应用变电运维技术存在的一般问题

由于变电运维具有检修范围广、条件多样化、设备故障频率高、技术标准高的特点，在实际操作过程中常常会出现一些问题。除了人为的、自然的、思想的、管理的等因素外，技术方面的因素也有着重要的影响，其中主要包括两个方面：

2.1 技术设备的老化问题

任何的设备都是具有一定寿命的，变电设备也是如此。变电设备在运行过程中经常会面临高温、高压等不利条件，时间一长必然会导致设备的一些线路出现老化问题，这就给变电运维带来了很大的困难，影响整体电力系统的稳定性。

2.2 技术荷载不足的问题

随着我国经济社会的全面发展，人们日常生活和工业生产过程中使用的电量不断提升，特别是在用电高峰期，电力需求很大，而很多系统的荷载能力不足，这就导致了电力系统很多时候都是超负荷运转，长期的这种状态，很容易出现问题，影响变电运维。

3 变电运维技术的具体应用探讨

3.1 在变电线路开关故障中的应用

变电线路开关故障是变电设备中较为常见的一类故障，最为常见的就是跳闸故障。在处理这类问题时，变电运维技术人员需要首先进行线路的测定，找到出现问题的电力线路，而后抵达跳闸的线路开关处，对开关的动作报告材料展开严谨分析，结合故障录波数据，分析之后，形成线路故障调查报告，将报告递交给电力调度人员，检查涉及到的变电设备，继续上报检查信息，根据调度员给出的指令来展开故障处理工作。

3.2 在三侧开关故障中的应用

相较于变电线路开关故障，该类故障具有一定的复杂性。变电运维技术人员在找到重点检测目标的基础上，对油箱的使用情况进行确认，避免漏油问题的发生。同时，做好二次回路的检查工作，明确是在二次回路出现的问题还是在主变本体出现的问题。若发现出主变本体油箱内故障是造成主变本体保护动作后，应及时向当值调度员进行汇报，把出现故障的主变进行冷备用转换，经过相关专业检修人员处理后，把故障排除后再进行使用。

当主变出现零序过压保护时，变电运维技术人员应当首先明确零序过压是在哪一侧，然后来检查主变该侧的套管与引出线，在主变零序发生过压保护后，若发现故障是由于主变接地或其某一次引出线发生接地引起的或出现主变可以正常工作，而系统却工作不正常时，应在调度命令的指导下对该主变做相应处理。

当主变出现差动保护动作时，变电运维技术人员应当重点检查主变各侧开关 CT 后边的电气设备，主要包括各侧开关 CT、刀闸、母线桥、主变两侧套管与引出线以及主变 PT、两侧避雷器等。当确定是由某一设备导致的问题后，第一时间要把相关情况向调度员报告，并把出现问题的设备进行冷备用处置，当相关专业人员进行修复，确保问题排除后再进行投入使用。

3.3 在主变低压开关故障中的应用

当电力系统的主变低压侧出现电流保护动作，应当对线路进行检查，诊断电力故障的具体类型。若线路并未出现拒动的情况，故障有可能出现在母线系统中，应当对线路中应用的母线与出现开关展开检查，确定电力故障的形成原因之后，需上报电力调度的情况，依照电力调度指令完成处理工作。线路开关在被应用时，也有可能产生拒动现象，检查工作应转移到二次回路系统上，确定二次回路处是否存在烧毁、断线与不良接触的问题，控制回路的故障在很多情况下都是因二次回路故障而产生的。若线路中的所有开关均未出现拒动的现象，应着重检查与母线相连的设备，并进行多种测试活动，如果没有确定故障类型以及起因，不可直接恢复母线系统，进行正常供电活动，在确定故障以及进行必要的隔离之后，才能恢复使用母线，减少电力系统受到的影响。

3.4 在接地线路安装中的应用

在接地线路的安装过程中，变电运维技术人员要首先明确过剩电压的使用情况，向地下系统导入过剩电压之后，应观测线路的接通情况，安全稳定运行电力系统。安装接地线路的工作应当精准正确地展开，不可出现突然接通电路的情况，检测线路系统中的设备的实际静电感应电压，运维人员检测接地系统时，需佩戴绝缘手套，预防触电事故。安装隔离开关时，要启动全过程监督系统，预防安全事故出现。

4 变电运维技术的智能化发展趋势

随着信息技术的不断发展，未来变电运维技术必然朝向智能化的发展。智能化变电运维技术能够利用信息化、数字化的手段进行运维操作，改变了传统变电运维技术的管理模式，能够使得很多运维过程实现自动化、无人化。但是，在实际发展的过程中，变电运维技术的智能化还存在着一些技术问题，科学的解决这些问题，意义重大。

4.1 变电运维技术的智能化发展存在的技术问题

4.1.1 安全性不足

在智能化变电运维技术中，信息的传递采用的是对等形式，这样就能够把全部的IED 信息统一到局域网内。而这时若没有有效的信息保护措施，一旦其中的一个局域网络出现问题，就很容易导致大范围的电力系统故障。这主要是由于变电系统中IED 并不具有点对点对接的特质，所以设备装置之间的间隔点也是不具备的，对于此，利用软件实现防护隔离就变得尤为重要了。因此，IED 集中控制体系不利于变电系统的安全性发展。变电系统中的信息记录、设备控制、自动跳闸等功能可以利用软件来实现，可见，软件信息的安全性在变电系统占据重要地位。上文分析得出，智能化变电运维技术的安全性同其安全体系有着直接的关系，所以其安全性方面还存在着较多的问题。

4.1.2 稳定性欠缺

智能化变电运维技术涉及到的很多互感器内部都含有一些有源电子元件，这会给变电运维系统的稳定性带来很大的影响。而且除去上述有源电子相关的设备，光学互感器受到外部因素影响的可能性较大，也会导致一些不稳定的问题出现，其诱因主要是其中的光纤与玻璃的连接存在问题。同时，高压电子互感器也很容易受到输送路径与电磁场的干扰，从而影响信号的传输，会造成发生波的不稳定性和波段急畸形变化等问题。针对上述可能影响稳定性的因素都需要采取专门的技术措施进行保护和应对。

4.2 完善变电运维技术的智能化发展的技术措施

4.2.1 完善智能化体系结构

变电运维技术的智能化结构层次上可以划分为过程层，间隔层和站控层。其中，过程层主要包括隔离开关、变压器、断路器、电流互感器，以及相关的智能化设备；站控层则是变电站中最高级的智能管理设备，主要包括控制系统和通信系统等，其功能主要是控制一些智能化的操作，如设备监控、操作开关及信息交互等；间隔层则是站控层和过程层连接的枢纽，其构成上一般需要一些监测和保护设备，其功能主要是实现过程层和站控层的联系。要促进变电运维技术的智能化发展，就应当按照上述标准，结合实际生产的需要，建立完善的变电运维智能化体系结构，这是保证智能化变电运维技术安全性和稳定性的前提。

4.2.2 强化智能化变电运维技术的安全性与稳定性

针对智能化变电运维技术在安全性和稳定性存在的问题，相关的技术措施可以从三个方面来考虑：

（1）当设备处在运转状态时，可以在使用微型机器的条件上把电压关合闸与电波图相结合，在时间确定的前提下保证电压稳定。

（2）使用微机手段，适时的对处于运行状态下的相关设备进行检测，及时的发现问题，并针对性的进行解决，从而将问题控制在萌芽状态。

（3）实施自我监测，要对智能化变电运维体系实施全面监控，尤其是对断路器的监控，一旦监测到问题，要第一时间进行系统报警，同时及时联系相关的维护人员，在使用断路器系统的基础上，再利用智能控制器对智能二次设备进行更精确的数据检测，为运维系统运行的稳定性奠定良好的基础；

（4）对电子互感器的维修要根据不同设备的不同型号进行维修，以此保证故障得以及时处理。

5 结束语

变电运维技术是保障电力系统高效运行的基础。如何更为有效的应用和发展变电运维技术是当前电力系统的一个重大课题。因此，我们就应当清醒的认识到变电运维技术应用中存在的技术设备老化和技术荷载不足的技术性问题，并从变电线路开关故障、三侧开关故障、主变低压开关故障、节地线路安装四个方面明确变电运维技术的具体应用。同时，要在变电运维技术智能化发展上提前谋划，针对安全性和稳定的问题，通过不断完善变电运维技术智能化体系结构等措施，来不断提升智能化变电运维技术的安全性和稳定性。这样才能充分把握未来智能化变电运维技术的发展趋势，使其真正发挥作用，保障电力供应的稳定性。