引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展以及人民生活水平的提高,社會(huì)用電量不斷增加,電力負(fù)荷逐漸加大,尤其是在用電高峰期,變電站一次設(shè)備非常容易由于過負(fù)荷運(yùn)行而導(dǎo)致發(fā)熱,嚴(yán)重影響了變電站運(yùn)行效益。

調(diào)查數(shù)據(jù)顯示:2019年上半年由設(shè)備過熱導(dǎo)致的變電站運(yùn)行故障近百余起,造成非常大的經(jīng)濟(jì)損失。如何解決變電站一次設(shè)備發(fā)熱問題,保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行成為當(dāng)前電網(wǎng)管控的重中之重。

1變電站一次設(shè)備過熱的原因

變電站一次設(shè)備運(yùn)行過程中設(shè)備均具有一定的電阻,電流經(jīng)過后會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)熱量。當(dāng)設(shè)備由于污穢或接觸面變小而導(dǎo)致電阻增大,或者由于過負(fù)荷導(dǎo)致電流增大時(shí),設(shè)備中的熱量會(huì)急劇增加,導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)發(fā)熱問題。機(jī)器人溫度監(jiān)測(cè)裝置會(huì)根據(jù)設(shè)備溫度情況進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備發(fā)熱問題并對(duì)其進(jìn)行處理。若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理過熱問題,很容易引起設(shè)備損壞或爆炸,對(duì)設(shè)備安全和人員生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。

當(dāng)前我國變電站一次設(shè)備運(yùn)行中的過熱問題主要由內(nèi)部因素和外部因素導(dǎo)致,其具體狀況如表1所示。

表1變電站一次設(shè)備過熱的影響因素

由此可見,在變電站一次設(shè)備運(yùn)行過程中非常容易出現(xiàn)由接線不良、設(shè)備老化、環(huán)境問題等造成的設(shè)備過熱。尤其在設(shè)備長期使用后老化,很容易產(chǎn)生設(shè)備局部破損放電或過熱爆炸。目前,我國變電站一次設(shè)備管理過程中雖然已經(jīng)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(jìn)一步優(yōu)化和完善。

2變電站一次設(shè)備過熱問題的處理方案

2.1溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建

溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是保證變電站一次設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵。在選擇溫度監(jiān)測(cè)裝置時(shí),需要從變電站運(yùn)行情況出發(fā),對(duì)C/s或B/s模式進(jìn)行合理選擇。當(dāng)前我國變電站中可以使用B/s模式,其可以直接使用互聯(lián)網(wǎng)完成一次設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和業(yè)務(wù)處理,運(yùn)用于機(jī)器人巡檢,操作非常簡(jiǎn)便。

變電站溫度監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中可以依照B/s模式劃分為在線監(jiān)測(cè)、預(yù)警分析、報(bào)表管理和數(shù)據(jù)分析4個(gè)單元,其具體功能如圖1所示。

2.1.1監(jiān)測(cè)單元

可以使用智能監(jiān)測(cè)裝置,如紅外線感應(yīng)裝置、溫度測(cè)試儀、前端溫控系統(tǒng)等對(duì)設(shè)備運(yùn)行過程中的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。運(yùn)用于機(jī)器人,采集包括環(huán)境溫度、設(shè)備溫度、區(qū)域位置、設(shè)備名稱、設(shè)備序號(hào)等信息,保證溫度數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)一致,為后續(xù)數(shù)據(jù)處理提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

2.1.2預(yù)警單元

預(yù)警過程中需要結(jié)合變電站一次設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀況和環(huán)境數(shù)據(jù),對(duì)過熱預(yù)警閾值進(jìn)行設(shè)定,必要時(shí)可結(jié)合具體環(huán)境實(shí)施相應(yīng)的數(shù)據(jù)調(diào)整,以保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性。在超過閾值后系統(tǒng)開始報(bào)警,該部分可以借助可視化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。將上述異常信息借助可視化裝置展現(xiàn)給變電站維護(hù)和管理人員,生成相應(yīng)的報(bào)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(shè)備問題,根據(jù)預(yù)警信息及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修或更換。

2.1.3報(bào)表生成

數(shù)據(jù)采集完成后需要形成統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)報(bào)表,包括溫度、時(shí)間、位置綜合性報(bào)表,溫度值、時(shí)間、位置記錄事件報(bào)表,運(yùn)行情況實(shí)時(shí)報(bào)表,歷史報(bào)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(shù)據(jù)等報(bào)表,從而快速確定故障情況,對(duì)異常數(shù)據(jù)和異常信息進(jìn)行處理,最大限度提升變電站一次設(shè)備故障處理效率。尤其是歷史數(shù)據(jù)報(bào)表,能夠?yàn)檫^熱問題處理提供有效的數(shù)據(jù)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(shí)間。

2.1.4數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析過程一般借助統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件和數(shù)學(xué)算法實(shí)現(xiàn)。依照采集到的數(shù)據(jù)對(duì)其區(qū)域、性能等進(jìn)行分類,形成合理的數(shù)據(jù)體系。借助數(shù)據(jù)對(duì)比對(duì)變電站一次設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查,通過歷史報(bào)表和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)表分析變電站一次設(shè)備運(yùn)行過程中是否存在過熱問題。將計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中,為可視化顯示提供參考和依據(jù),并借助歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、氣候數(shù)據(jù)等對(duì)一次設(shè)備未來溫度變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè),評(píng)估其出現(xiàn)設(shè)備過熱的風(fēng)險(xiǎn)大小。

22維護(hù)檢修工作的開展

2.2.1制度的制定

在維護(hù)檢修過程中需要做好人員分工和管理。依照變電站一次設(shè)備運(yùn)行安全指標(biāo)對(duì)管理內(nèi)容和管理責(zé)任進(jìn)行劃分,形成相應(yīng)的變電站一次設(shè)備管理制度,確保人員能夠嚴(yán)格依照要求落實(shí)各項(xiàng)維護(hù)工作,實(shí)現(xiàn)日常管理效益的最大化。要針對(duì)變電站一次設(shè)備管理制定專業(yè)檢修、維護(hù)機(jī)制,尤其是主變、220kV線路、母線等重點(diǎn)設(shè)備,需要對(duì)各項(xiàng)維護(hù)檢修工作進(jìn)行細(xì)化,包括現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、作業(yè)細(xì)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(zhì)量、高效率完成設(shè)備巡檢任務(wù),最大限度降低其過熱的可能性,提升變電站一次設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量。

2.2.2培訓(xùn)考核

要做好維護(hù)人員的知識(shí)培訓(xùn)和技術(shù)培訓(xùn),依照變電站日常運(yùn)維工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行講解,提高維護(hù)人員各項(xiàng)技能,確保人員能嚴(yán)格依照要求出色完成各項(xiàng)工作任務(wù)。特別要注意的是,運(yùn)行人員需要熟悉各類設(shè)備發(fā)熱的缺陷等級(jí)、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(shè)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(hù)檢修過程中除使用機(jī)器人等溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)外,還需要人工定期檢查。要結(jié)合班組設(shè)置情況對(duì)變電站一次設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行分析,并做好設(shè)備的定期巡檢,通過使用相應(yīng)的檢測(cè)裝置,最大限度規(guī)避由過熱問題引起的設(shè)備故障。如運(yùn)行人員可以使用紅外測(cè)溫儀對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查,通過紅外測(cè)溫儀對(duì)區(qū)域設(shè)備、線路溫度情況進(jìn)行測(cè)溫,加強(qiáng)設(shè)備管控。

23設(shè)備過熱問題的處理

在機(jī)器人溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)出異常告警信息后,運(yùn)行人員需要結(jié)合具體數(shù)據(jù)、溫度情況等對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行檢查和處理。一般處理過程中首先要對(duì)區(qū)域過熱問題進(jìn)行復(fù)查,人工測(cè)溫并進(jìn)行分析對(duì)比,確認(rèn)存在過熱問題后再開始進(jìn)行檢修:其次,根據(jù)缺陷情況,明確安全措施與停電范圍,再制定停電申請(qǐng)單:再次,在檢修過程中要對(duì)設(shè)備具體情況進(jìn)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(jìn)行設(shè)備檢修或更換,從過熱問題原因出發(fā)做好設(shè)備防護(hù),避免出現(xiàn)二次事故。

上述對(duì)事故過程、具體狀況、處理方法等進(jìn)行強(qiáng)調(diào),在該基礎(chǔ)上形成完整的變電站一次設(shè)備過熱事故過程。運(yùn)行人員可以結(jié)合上述過程與現(xiàn)實(shí)具體情況進(jìn)行整理和存檔,形成變電站一次設(shè)備過熱問題歷史檔案。這些歷史檔案對(duì)同類型事故的處理具有至關(guān)重要的意義,在今后變電站管理工作中需要全面重視。

3結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,變電站一次設(shè)備管理智能化水平逐漸提高,已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的人工管理。為此,我國變電站一次設(shè)備過熱防控中可以引入智能化監(jiān)測(cè)體系,借助機(jī)器人自動(dòng)測(cè)溫和報(bào)警裝置,提升設(shè)備過熱防控的及時(shí)性和有效性,可以從溫度監(jiān)測(cè)、巡視維護(hù)、事故處理三部分出發(fā),有針對(duì)性、計(jì)劃性地開展過熱預(yù)防與處理,從根本上降低一次設(shè)備過熱風(fēng)險(xiǎn),提升變電站一次設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量。