引言

隨著我國經濟高速發(fā)展以及人民生活水平的提高,社會用電量不斷增加,電力負荷逐漸加大,尤其是在用電高峰期,變電站一次設備非常容易由于過負荷運行而導致發(fā)熱,嚴重影響了變電站運行效益。

調查數據顯示:2019年上半年由設備過熱導致的變電站運行故障近百余起,造成非常大的經濟損失。如何解決變電站一次設備發(fā)熱問題,保證其安全穩(wěn)定運行成為當前電網管控的重中之重。

1變電站一次設備過熱的原因

變電站一次設備運行過程中設備均具有一定的電阻,電流經過后會產生相應熱量。當設備由于污穢或接觸面變小而導致電阻增大,或者由于過負荷導致電流增大時,設備中的熱量會急劇增加,導致設備出現發(fā)熱問題。機器人溫度監(jiān)測裝置會根據設備溫度情況進行跟蹤監(jiān)測,及時發(fā)現設備發(fā)熱問題并對其進行處理。若不能及時發(fā)現并處理過熱問題,很容易引起設備損壞或爆炸,對設備安全和人員生命財產安全造成嚴重威脅。

當前我國變電站一次設備運行中的過熱問題主要由內部因素和外部因素導致,其具體狀況如表1所示。

表1變電站一次設備過熱的影響因素

由此可見,在變電站一次設備運行過程中非常容易出現由接線不良、設備老化、環(huán)境問題等造成的設備過熱。尤其在設備長期使用后老化,很容易產生設備局部破損放電或過熱爆炸。目前,我國變電站一次設備管理過程中雖然已經開始借助智能化管理,但在溫度管理方面仍存在一定欠缺和不足,亟待進一步優(yōu)化和完善。

2變電站一次設備過熱問題的處理方案

2.1溫度監(jiān)測系統(tǒng)的構建

溫度監(jiān)測系統(tǒng)是保證變電站一次設備正常運行的關鍵。在選擇溫度監(jiān)測裝置時,需要從變電站運行情況出發(fā),對C/s或B/s模式進行合理選擇。當前我國變電站中可以使用B/s模式,其可以直接使用互聯網完成一次設備的實時監(jiān)測和業(yè)務處理,運用于機器人巡檢,操作非常簡便。

變電站溫度監(jiān)測與分析系統(tǒng)設計過程中可以依照B/s模式劃分為在線監(jiān)測、預警分析、報表管理和數據分析4個單元,其具體功能如圖1所示。

2.1.1監(jiān)測單元

可以使用智能監(jiān)測裝置,如紅外線感應裝置、溫度測試儀、前端溫控系統(tǒng)等對設備運行過程中的溫度數據進行采集。運用于機器人,采集包括環(huán)境溫度、設備溫度、區(qū)域位置、設備名稱、設備序號等信息,保證溫度數據與現場設備狀態(tài)一致,為后續(xù)數據處理提供有力的數據支撐。

2.1.2預警單元

預警過程中需要結合變電站一次設備實際運行狀況和環(huán)境數據,對過熱預警閾值進行設定,必要時可結合具體環(huán)境實施相應的數據調整,以保證監(jiān)測結果的可靠性。在超過閾值后系統(tǒng)開始報警,該部分可以借助可視化系統(tǒng)實現。將上述異常信息借助可視化裝置展現給變電站維護和管理人員,生成相應的報警信息,通過蜂鳴器、指示燈等提示人員注意,使其能夠快速查找異常設備問題,根據預警信息及時進行現場維修或更換。

2.1.3報表生成

數據采集完成后需要形成統(tǒng)一格式的數據報表,包括溫度、時間、位置綜合性報表,溫度值、時間、位置記錄事件報表,運行情況實時報表,歷史報表等。人員可以直接通過系統(tǒng)界面獲取高溫信息、正常狀態(tài)數據等報表,從而快速確定故障情況,對異常數據和異常信息進行處理,最大限度提升變電站一次設備故障處理效率。尤其是歷史數據報表,能夠為過熱問題處理提供有效的數據支撐,減少了不必要的過熱問題分析環(huán)節(jié),大大縮短了故障處理時間。

2.1.4數據處理

數據分析過程一般借助統(tǒng)計學軟件和數學算法實現。依照采集到的數據對其區(qū)域、性能等進行分類,形成合理的數據體系。借助數據對比對變電站一次設備的實際運行狀況進行檢查,通過歷史報表和實時監(jiān)測報表分析變電站一次設備運行過程中是否存在過熱問題。將計算結果存儲到數據庫中,為可視化顯示提供參考和依據,并借助歷史數據、實時監(jiān)測數據、氣候數據等對一次設備未來溫度變化趨勢進行預測,評估其出現設備過熱的風險大小。

22維護檢修工作的開展

2.2.1制度的制定

在維護檢修過程中需要做好人員分工和管理。依照變電站一次設備運行安全指標對管理內容和管理責任進行劃分,形成相應的變電站一次設備管理制度,確保人員能夠嚴格依照要求落實各項維護工作,實現日常管理效益的最大化。要針對變電站一次設備管理制定專業(yè)檢修、維護機制,尤其是主變、220kV線路、母線等重點設備,需要對各項維護檢修工作進行細化,包括現場作業(yè)風險、作業(yè)細則、工藝要求等,如接線板發(fā)熱處理,要求用銼刀把接頭接觸面銼平,不允許遺留毛刺等情況,確保巡檢人員能夠高質量、高效率完成設備巡檢任務,最大限度降低其過熱的可能性,提升變電站一次設備運行質量。

2.2.2培訓考核

要做好維護人員的知識培訓和技術培訓,依照變電站日常運維工作的重點和難點進行講解,提高維護人員各項技能,確保人員能嚴格依照要求出色完成各項工作任務。特別要注意的是,運行人員需要熟悉各類設備發(fā)熱的缺陷等級、發(fā)熱原因、發(fā)熱影響以及處理方法:檢修人員需要掌握設備發(fā)熱處理方法和高超的處理技能等。

2.2.3巡檢的開展

日常維護檢修過程中除使用機器人等溫度監(jiān)測系統(tǒng)外,還需要人工定期檢查。要結合班組設置情況對變電站一次設備運行情況進行分析,并做好設備的定期巡檢,通過使用相應的檢測裝置,最大限度規(guī)避由過熱問題引起的設備故障。如運行人員可以使用紅外測溫儀對現場進行檢查,通過紅外測溫儀對區(qū)域設備、線路溫度情況進行測溫,加強設備管控。

23設備過熱問題的處理

在機器人溫度監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出異常告警信息后,運行人員需要結合具體數據、溫度情況等對現場狀況進行檢查和處理。一般處理過程中首先要對區(qū)域過熱問題進行復查,人工測溫并進行分析對比,確認存在過熱問題后再開始進行檢修:其次,根據缺陷情況,明確安全措施與停電范圍,再制定停電申請單:再次,在檢修過程中要對設備具體情況進行留底,通過照片、文字等記錄完整的故障情況,分析故障發(fā)生原因:最后,進行設備檢修或更換,從過熱問題原因出發(fā)做好設備防護,避免出現二次事故。

上述對事故過程、具體狀況、處理方法等進行強調,在該基礎上形成完整的變電站一次設備過熱事故過程。運行人員可以結合上述過程與現實具體情況進行整理和存檔,形成變電站一次設備過熱問題歷史檔案。這些歷史檔案對同類型事故的處理具有至關重要的意義,在今后變電站管理工作中需要全面重視。

3結語

隨著科學技術的不斷發(fā)展和完善,變電站一次設備管理智能化水平逐漸提高,已經不再局限于傳統(tǒng)的人工管理。為此,我國變電站一次設備過熱防控中可以引入智能化監(jiān)測體系,借助機器人自動測溫和報警裝置,提升設備過熱防控的及時性和有效性,可以從溫度監(jiān)測、巡視維護、事故處理三部分出發(fā),有針對性、計劃性地開展過熱預防與處理,從根本上降低一次設備過熱風險,提升變電站一次設備運行質量。