（广东电网有限责任公司佛山供电局 广东佛山 528000）
摘要：本文结合工作实际，主要就220kV变电站无人值班改造的有关问题进行了研究。具有一定的参考价值。目前我省运行的220kV变电站大部分为常规控制的有人值班站，为积极稳妥地开展22OkV变电站的无人值班改造工作，笔者结合工程实际经验，对220kV变电站的无人值班改造问题进行了探讨。
关键词：220kv；变电站；无人值班；改造；技术
变电所综合自动化和无人值班是当今电网调度自动化领域的热门课题。在我国，自20世纪90年代以来，利用变电所综合自动化技术取代或更新老式的变电所二次系统已成为我国电力系统的发展趋势。笔者作为继电保护工作人员，参加了一系列220kV变电站的无人值班改造，现将自己在某220kV变电站无人值班改造过程中碰到的一些问题及其解决办法介绍如下，供同行参考。
1.设备巡视的主要分类
1.1监控巡视
无人变电站能实现基本的四遥功能，所有变电站的当地设备动作信号、测量数据、运行方式都能通过远动装置传送到调度和监控中心的微机显示屏上由监控人员实时地监控。监控人员必须具备高度的责任感和觉悟，严格遵守相关的管理条例做到及时发现监控信息中的异常并且做出处理动作。
1.2维护巡视
维护巡视重视维护操作人员对设备的现场巡视和维护，变电站的维护操作人员拥有更多的工作经验和对设备的熟悉程度。通过看、听、嗅、测等经验方法分析设备的运行情况，对发现的重点问题及时上报并督促处理。
1.3值守巡视
无人变电站配有留守人员对变电站的设备进行常规巡视。
1.4特殊巡视
在无人变电站已有以上各种巡视方法后仍然不能轻视变电站的安全和管理。在遇到重负荷季节、设备新安装投运或检修改造后投运、重点设备缺陷继续作业、高温大风雷雨浓雾冰冻等恶劣天气及节假日等情况时，变电站需要进行特殊巡视，以防出现异常，确保供电保电任务。
2.220kv变电站无人值班改造中相关技术问题
2.1远方操作带电误合原线路侧接地开关
从图1（为与现场一致，本文图中均采用原图的文字符号）和图2中可以看出，当图1中线路开关QO2合上时，图2中QO2辅助触点断开，线路侧接地开关Q8经QO2辅助触点闭锁，只有在手动解锁后才能操作Q8，以防止线路带电合接地开关。该变电站未按厂家安装图纸设计的闭锁回路使用（厂家意图，对侧闭锁），远方操作回路实际上没接线。在有人值班需操作Q8时由值班员确认并经验电后将Q8人工解锁，然后方可合上Q8。现在远方操作时由于没有闭锁回路，QO2在合闸位置时，Q8也可以操作，故容易造成误带电合接地开关Q8。针对上述情况，为解决防止远方操作带电误合接地开关Q8，决定将Q8启动中间继电器K8V拔出，使Q8不能操作，以达到防带电误合Q8的要求。根据此办法处理后，手动解锁没有了，也根本取消了接地开关。该变电站为GIS变电站，不存在挂接地线问题。如果需要挂接地线，则挂接于线路上。
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图1 一次线路接线图
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图2 接地开关闭锁图
2.2主变压器不能调压
原设计主变调压回路见图3，过负荷继电器LJ的常闭触点串入调压回路。按常规电磁型保护用的LJ是常闭触点，回路设计是正确的，即在过负荷情况下不能调压，但由于四方公司的CST一221微机变压器保护提供的LJ是常开触点，因此不能达到闭锁目的，即调压回路被断开，正常情况下不能调压，而在过负荷闭锁时却可以调压。为达到过负荷闭锁的目的，采用如图4接线，使用常开触点U及调压闭锁中间继电器K11构成闭锁回路，即LJ的常开触点串入K11线圈起动回路，由K11动作来实现闭锁调压。
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图4 改造后的主变调压回路接线
2.3一台主变供电，另一台主变检修时变压器高压侧断路器依旧可以操作
该变电站有两台变压器运行，如果1号（2号）主变运行，断开2号（1号）主变电源时，2号（1号）主变高压侧断路器照样可以操作，也就是说，若1号主变运行而2号主变停电检修时，分合2号主变高压侧开关而如果有人在开关上工作，将极易造成人身伤亡事故和误操作。这是一个极大的安全隐患。对变压器高压侧开关的操作电源进行检查，发现其电源回路（见图5）设计不合理。从图5中可看出，电源回路在机构箱间形成环路，存在问题。将机构箱环路断开，即解开a—c、b—d连线，并进行各类的试验，都达到要求，解决了上述问题。
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图5 变高电源操作回路
2.4变压器高压侧101、变压器低压侧501的保护电源共用同一路电源
在原来的设计中，变压器高压侧101、变压器低压侧501的保护电源共用同一路电源，不符合反措要求。为达到各自保护应有独立的控制电源，保证回路电源不会产生混串的反措要求，于是，增设一路保护电源将101、501保护电源分开。改造后符合要求，解除了安全隐患。
2.5变电站在无人值班时，其电源和备用电源不能自动投退
原来的变电站是按照常规变电站设计的，没有考虑电源和备用电源自动投退的问题。现在改造为无人值班，这个问题必须解决。为了解决这一问题，交流屏进线柜采用ATS（自动转换）开关柜，现场采用下列方法解决：当1号站用变失压，2号站用变自动投入运行，解决远动投入和退出运行，达到调度远方随意改变站用变的运行方式和后台机与远方调度、远传信号、监视站用变的运行状态的目的。其改造图见图6。图中3KA为后台远动分闸中间继电器；4KA为中间继电器，提供控制电源消失信号；1K1、1K2、1K3、2K1、2K2、2K3为中间继电器，提供1号站用变或2号站用变电源消失信号。
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图6 电源和备用电源的自动投退改造图
3.解决途径和建议
针对上述存在问题，笔者建议可以从以下几方面来解决：（1）重视思想教育工作，加大奖惩力度，提高运行人员的巡视质量和巡视积极性。每个运行岗位人员都承担安全生产责任，都应该牢固树立安全生产意识。不管是留守人员、运维操作人员、监控人员以及各级管理人员，首先要从思想上重视巡视工作，加强制度执行力，做到预防为主、职责到位；其次严格执行规章制度加强考核，实施奖惩制度，对巡视不到位者进行考核。（2）认真做好培训工作，提高运行人员的业务素质。加大具有实效的培训力度，培训方式多样化。通过‘请进来，派出去”的方法，请有关设备厂家的技术人员来现场讲解，派人员到学校和外地学习；发扬传、帮、带的传统，积极组织员工之间的互相交流和学习。同时抓好日常培训工作，如技术讲解、现场考问、书面考试、事故预想、反事故演习等。（3）实施设备跟踪式管理办法。采取跟踪式管理，按发现问题、纠正问题、检查整改情况、防止错误重复走流程，直到问题从根本上解决。做好设备缺陷跟踪，为设备运行分析、评级和状态检修提供准确依据，既保证设备安全运行，又要考虑供电可靠性。（4）全面执行变电站设备巡视标准化作业。全面巡视标准化作业能够将巡视工作的全过程细化、量化和标准化，防止漏项避免巡视不到位情况，规范运行人员的作业行为，从而保证任务清楚、危险点清楚、作业程序清楚、预防措施清楚，使安全生产各种措施和制度落到实处，确保安全运行。（5）巡视时要分清主次，不能眉毛胡子一把抓。巡视变电站设备应当根据设备运行情况、电网设备的特性、负荷曲线变化特点、气候特点、污秽环境等情况，有目的、有重点、有针对性地进行。最好是根据当地的气候特点、电网设备特性和历年来运行经验制定出设备巡视计划、在进行正常巡视的同时结合特巡、夜巡、红外测温等工作，做到突出重点，有的放矢。
4.结语
设备巡视是变电站确保电网安全运行的重要环节，也是变电运行人员的一项重要工作。推广无人值班变电站是电力科技发展的主要方向，已成为当今变电站的主要模式。
参考文献：
[1]周耀辉，蒋涛，辛华，等.无人值守变电站综自改造平滑过渡方案研究与实践[J].电子技术与软件工程，2017，11（2）：111-112.
[2]彭林，王绍亚.巡检机器人在无人值守变电站的应用探究[J].电子世界，2017，17（1）：157-157.
[3]张海军.基于无人值班变电站测控装置远方重启对策[J].低碳世界，2017，15（22）：96-97.
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在电力电子装置大量使用前，电力系统中主要谐波源是发电机和电力变压器。发电机是公用电网的电源，在实际运行中，由于多种原因使发电机的感应电动势不是理想的正弦波（其输出电压中含有一定的谐波）。变压器谐波电流是由励磁回路的非线性引起。产生谐波电流的大小与变压器的铁心结构、铁心饱和程度及变压器的连接方式有关。电力系统运行的各种故障也会造成电能质量问题。雷击、误操作、电网故障、短路故障时发电机及励磁系统工作状态的改变、保护装置中电力电子设备的启动等均会造成各种电能质量问题。
如何改善电能质量一直是各国专家和学者关注的一个热点问题。传统的方法主要有加装并联电容器、有载调压变压器、静止补偿器、同步调相机等，但不能完全解决电能质量问题。近年来，随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的飞速发展，利用高性能的电力电子装置改善电能质量成为可能。最常用的是PWM功率变换器（包括电压型和电流型），利用不同的控制方法对PWM功率变换器进行控制，可以改善电能质量。
四、有源电力滤波器
虽然无源滤波器具有投资少、效率高、结构简单及维护方便等优点（广泛用于配电网中），但由于滤波器特性受系统参数影响大，只能消除特定的几次谐波，而对某些次谐波会产生放大作用，甚至发生谐振。随着电力电子技术的发展，人们将滤波研究方向逐步转向有源滤波器（APF）。APF利用功率半导体器件向电网注入与谐波源电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为0，达到实时补偿谐波电流的目的。APF不仅能补偿各次谐波，还可抑制闪变、补偿无功，在性价比上较为合理。滤波特性不受系统阻抗等影响，可消除与系统阻抗发生谐振的危险。APF具有自适应功能，可自动跟踪补偿变化的谐波，具有高度可控和快速响应等特点。有源电力滤波器引起许多专家学者的关注，日本、美国等国家已大量投入工业应用。
静止无功发生器SVG是利用PWM功率变换器通过一定的控制策略来进行无功补偿（分为电压源型和电流源型）。由于运行效率和控制难易程度的原因，目前投入使用的SVG大都是电压源型。SVG的控制方法分为间接控制和直接控制。间接控制是根据电网吸收的无功电流计算稳态情况下桥式电路应输出的电压，通过PWM技术实现（通过控制电压起到控制电流的目的）。直接控制是根据电网吸收的无功电流直接通过一定的电流控制技术来实现。
统一电能质量补偿器UPQC包含2个有源电力滤波器（APF）。APF1将电源和负载隔离，阻止电源谐波电压串入负载端和负载谐波电流流入电网，对基波表现为零阻抗，对谐波表现为高阻抗；APF2提供一个零阻抗的谐波支路，对基波表现为很大的阻抗，对谐波表现为低阻抗，把负载中的谐波电流吸收掉，使负载中的谐波电流不会在无源滤波器上产生谐波电压。该方案从拓扑上实现了串、并联两种方法的综合。
结束语：
对10kV配电网电能质量进行了分析。以台山某区为例，为了对台山的电能质量进行治理，本章首先论述了电能质量的参数指标，并对所论述的参数指标定义及特征进行了分析，其次对开发区的10kV配电网中的负荷特点进行了分析，普通负荷、敏感负荷以及重要负荷对电能质量的要求，进而明确电能质量治理的必要性，最后对10kV配电网中的电压合格率和谐波进行了详细分析，为电能质量的治理提供了基础。
参考文献：
[1]刘建亚.智能电网技术.中国电力，2017.7
[2]赵东轩.电能质量实用控制技术.广东电力，2016.4
[3]陈王业.工业企业电能质量控制.机械工业，2018.1
论文作者:谭志明
论文发表刊物:《云南电业》2019年8期
论文发表时间:2020/1/3
标签：变电站论文; 谐波论文; 电源论文; 回路论文; 电能论文; 电流论文; 设备论文; 《云南电业》2019年8期论文;