智能变电站运维技术及设备故障处理分析

智能变电站运维技术及设备故障处理分析

尹哲

国网新疆电力有限公司超高压分公司 新疆乌鲁木齐 830000

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；运维技术；设备故障处理

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[1]。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智能变电站全数据共享运维技术提高信息化高性能云计算能力

2.1实现在线检测和测控保护技术相融合

智能变电站使用的是标准数字化、信息化接口，融合在线检测和测控保护技术于一体，智能化设备是智能变电站的关键。随着云计算、大数据、人工智能等IT技术的发展和行业融合，智能电网、智能变电站建设迎来新的发展机遇。尤其是大数据，电力企业的数据具有分散性、多样性和复杂性等特征，有效对其进行感知、获取、管理、处理和分析是极大的挑战。

2.2实现变电站实时全景监测、自动运行控制、与站外系统协同互动

智能变电站采用先进的传感器，运用信息、通信、控制、智能等技术，以数字化、标准化和规范化信息平台为基础，实现变电站实时全景监测、自动运行控制、与站外系统协同互动等功能，达到减少占地空间、提高变电可靠性、支撑电网安全运行的目的。

2.3实现电力设备的可靠性评估及输变电设备的状态检修

智能变电站通过全数据共享，集合了各系统的信息，规范数据类型，形成丰富的大数据样本，可以完成电力设备的可靠性评估及输变电设备的状态检修，为电网的安全稳定运行及智能电网的自愈即时提供保障。采用智能监控，使运维人员能够从集成安装到变电站站点实施一体化，并通过提供全流程现场调整与优化，有力保障系统上下层的安全性，并且确保与智能变电站使用的操作系统及上层应用软件具有良好的兼容性，免去了智能变电站计算平台的后顾之忧。

3智能变电站运行维护技术

3.1巡视方面

巡视是智能变电站运行维护的基础，通过巡视，维护人员可以发现智能变电站现有系统环节存在的问题并及时分享和解决。在智能电网规模持续扩大、智能设备管理日益复杂背景下，巡视工作内容随着电压等级的变化而变化，状态巡视逐渐代替传统巡视方式。状态巡视主要是在科学信息技术的支持下，面向智能变电站整体设备，开展全面检修，解决传统巡视模式中存在的信息汇总不完善、分析不精确问题。常见的巡视对象为火灾自动报警子系统(手动报警按钮、探测器、信号模块)、环境监测子系统(湿度传感器、温度传感器)、图像监视系统(录像设备、视频服务器)、安全警卫子系统(编码器设备)等。

3.2智能变电站运检方案可有效监管变电站的周界安全

变电站如果出现烟火或者外来入侵等情况，会对站点的安全造成威胁，必须及时处理。虽然现在大部分变电站及其周边都安装了摄像头，解决了远程可视的问题，但海量视频只是本地存储，事后调看，难以及时进行风险预警。智能方案运维解决了人工在进行检修和维护时的安全规范问题。这些问题目前主要依靠安全政策宣导为主，缺少数字化、智能化的有效管理方案，智能运检方案则避免了人力面临的风险。

3.3测变方面

在巡视、检查的基础上，维护人员应利用专业装置进行变电站运行参数测量。如在智能终端运行监测一次设备参数的基础上，利用摇表(2500V、500V),进行高低压绕组之间、各相绕组相对地的绝缘电阻测定，并将测量时间、油温记录、天气情况等记录到系统中，与智能终端数据对比，为智能终端监测精度优化提供依据。需要注意的是，在绝缘测量时，技术人员应隔离各侧一次回路，如变压器与其他设备无刀闸、开关隔离时可共同测量加油后、滤油后、更换硅胶后或大量换油后的绝缘，并根据智能终端监测数值，共同判定变压器绝缘合格与否。

4运用变电站智能体系提升故障处理能力

4.1实现即时监测

智能变电站实现了即时监测，能够实时监控站内配电柜各种电压、电流、频率、功率、电源开关情况等参数，实现各类参数多级别报警设定，超过阈值报警。同时，能够监测关键电源开关是否跳电或关闭电源等情况，当开关跳闸或关闭电源时，全自动报警并记录。

4.2一次设备故障及处理

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。

5结论

综上所述，智能变电站是智能电网的基石和重要支撑，是承载和推动新一轮能源革命的基础平台之一。智能变电站运维技术应以电网发展需求为出发点，需要电网企业持续研发和创新，开发更加智能化的产品和解决方案，为智能电网建设提供坚实有力的计算平台。Atlas人工智能计算在变电站运维技术方面的应用，能够为构筑新型智能电网打下坚实的技术基础。

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.

[4]贾志飞.智能变电站几点运维关键技术研究[J].电力设备管理，2021(9):39-40.

[5]李清，吴奇，余妍，等.智能变电站二次设备在线监测与故障诊断技术[J].电子技术与软件工程，2019(18):246-247.