摘要：无人值班变电站是一种新型的变电站运行模式，集中和综合了目前较为先进的科学技术，涵盖的内容包括工业自动化技术、人工智能技术以及通信工程相关技术等，充分发挥了科学技术作为第一生产力的优越性和先进性。因此，无人值班变电站设备安全可靠运行显得尤其重要。
关键词：无人值守；变电站；异常；监控
1 无人值班变电站的优势
为了提高经济效益和劳动生产率，在变电站系统日常的生产过程中大量采用无人值守模式。为防范变电站在运行中出现操作失误、火灾、设备被盗窃以及非工作人员闯入等突发事故，电力部门通过建立远程监控系统，将所属变电站各个监视点的实时运行图像以及防火防盗等智能设备报警信息传输到监控中心，实现对所属变电站的远程实时视频监控、远程故障和意外情况告警接收处理，以此来提高变电站运行和维护的安全性及可靠性。
就近几年来变电站的运行模式进行分析，无人值班变电站技术是持有自身不可复制的特色和优势。有人值班的管理模式需要值班人员24小时不停歇地坚守在工作岗位上，时刻关注着设备运行时的现场情况，从劳力投入方面来说人力资源的价值没有发挥到极致。但是无人值班变电站技术则不需要值班人员时刻坚守岗位，设备额运行状态和异常信息都被监控中心统一管理，运行和操作人员只需随身携带配对的通讯设备，及时对现场情况加以了解就好，真正实现了减员增效的目的。在设备执行倒阀操作的过程中，无人值班变电站技术则不需要人员对设备进行直接、具体的操作，整个倒阀工作全部交由集中控制中心的系统来完成，运行人员只需检查倒阀操作过程中设备位置的变化，同时注意监控中心反馈的设备运行信息即可。无人值班变电站技术当中监控中心起到了中间环节的作用，对上级调度命令及时接收，经过监控中心的中转和协调再下发到每一个变电站，使得控制管理过程井然有序，步骤清晰。
2 无人值班变电站互感器回路故障分析
在对现场缺陷进行处理时，遥测数据不更新的另外一种情况就是电压互感器回路失压或电流互感器回路短路问题。当对测控装置电源进行检测确定无误之后，此时要使用万用表和钳形电流表对电压和电流端子的电压、电流等进行测量。如果测量出电流、电压在端子排上有显示，则需要考虑测控装置遥测端子和端子排是否牢固，如果检查并不牢固，则需要更换测控装置的交流插件，即遥测板；如果在经过检验电流、电压在端子排上没有显示，就需要请专业的保护人员对外部测量回路进行协助检查。
3 无人值班变电站通信故障
无人值班变电站遥测数据不更新的原因中，较为常见的情况就是通信故障。原有的变电站综合自动化系统大都采用的是现场总线方式，装置之间的通信线通常比较牢固，但是随着计算机网络技术的发展，无人值班变电站监控系统都改用了计算机网络通信，这就导致了系统与该测控装置的通信系统容易发生中断现象，例如网线口的松动或者集线器网络端口的松动，还有集线器自身的损坏等。当这种情况出现时，首先要看的是测控装置上的数据是否能够及时的更新，其次，在计算机上运用相关的指令去主机的对网络使用情况进行查询，直到找到故障点的所在。
4 无人值班变电站后台或主站调度自动化主站系统故障分析
对于现在的计算机监控系统的监控界面来说，都配备有人工置数或是人工禁止功能，监控中心的值班人员在对画面进行调用时，会因为人工操作的不当而导致某一时间的数据不发生更新现象。所以，调度自动化检修人员在对设备进行人工置数检修时，要进行设备的调试，当工作结束之后，忘了要将设置进行还原，这就造成了上述问题的发生。此时，遥测数据也就不会发生更新。当然还有一种情况，就是当界面数据与数据库有所关联时，关联的错误也将导致某一间隔数据关联到另外一台设备上，遥测数据也不会更新。
5 无人值班变电站遥测数据故障分析
5.1 互感器回路故障
当这种情况发生时，首先要怀疑的是外部回路是否有问题，简单的说就是测量电压、电流等互感器的输入值是否有问题，需要通过人工计算来进行遥测数据的判断，从而进一步确定回路是否有问题。其次是电流和电压的相序关系。对于现在的遥测精度测试仪来说，通常都带有自动检查相序故障的功能。在对回路进行测试前，要检查电流、电压的相序性，进行现场的调试工作，特别是对于新进的变电站的运行，相序的错误现象还是比较多的。
5.2 测控装置故障
在外部回路没有问题时，就要对交流插件进行检查，也就是交流采样输入回路板。这种情况出现时，可以通过对断开外部电压、电流互感器回路加以标准的电压和电流，再对计算机上显示的遥测数据和遥测精度进行对比，看是否相符合，进而来对交流插件进行故障判断，若有确定有故障问题，则需要记性更换。
5.3 电流互感器的选择不符合实际
这种现象的出现一般比较隐蔽，一般不易发现，当出现这种情况时，需要对电流互感器进行全面和多次的检查，从而发现问题的所在。
5.4 后台或主站调度自动化主站系统故障
后台监控系统界面与数据库的关联错误是引起遥测数据错误的一个主要的方面，将一间隔数据关联到数据库中另外的一个间隔上，遥测数据就会出现错误。当这种问题出现时，只要重新关联就可以解决。
5.5 转发调度主站遥测点号的错误
在对新站进行调试的过程中，转发调度主站遥测点号错误的现象经常发生。现场变电站调试人员与调度主站调试人员在进行调试时，如果将遥测转发点号搞错的话，也会导致遥测数据出现显示错误的问题。常见的转发调度转发点号是从0和1中哪个数字开始不一致，也会导致转发点号的错误。
6 提高无人值班变电站设备正常运行措施分析
6.1 远程图像监控系统的验收，日常监盘遥视设备检查
变电站视频图像监控系统不仅是变电站安防系统的组成部分，也是无人值班站倒闸操作和运行巡视的辅助装置。通过远方控制对视频图像监控系统站端设备的运行情况进行日常检查，辅助监视变电站内一二次设备的外观巡视和做好站内安全保卫工作。能实现对变电站大门及围墙、主设备场地、主控室、开关室、保护室、交直流配电室、蓄电池室、通讯机房、电缆夹层等重要场所的监视。遥视系统配置原则：在变电站站室外配置高速快球，在室内重要生产场所配置一体化摄像机。配置地点为大门、设备区、主控室、高压室、低压配电室、直流配电室、电缆室，保护间、设备机房，一楼门厅。监控中心值班人员每值通过遥系统对无人值班变电站内设备及各室内监控部位巡视检查1次。遇变电站有现场工作、恶劣天气或变电站发生故障后，应对相应变电站增加视频特巡。
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6.2 做好“四遥”信息传动工作，规范“四遥”信息配置
每一次设备停电检修，“四遥”信息传动工作，是检验所管辖无人变电站遥测、遥信信息是否上传正确、无误、规范齐全的过程，信息上传的正确性直接关系到设备异常时分析与判断，无人值班变电站设备安全生产。无人值班变电站数据采集应当满足全方位，实时监控的要求，确保护电网、设备安全运行以及生产管理的要求。在设备停电检修工作前，监控值班人员应对停电间隔所有遥信、遥测信息，按照省公司下发《变电站无人值班集中监控技术规范》中信息量配置原则核对，找出此间隔信息配置方面存在着不规范、不统一等方面的问题，通过设备停电检修传动消除所存在的问题。在传动验收过程要求认真按照遥测、遥信、遥控、断路器事故总、五防遥闭验收卡项目进行验收。通过停电检修机会消除隐患及缺陷，做到停电设备零缺陷投运。
6.3 精简变电站综合自动化系统信息完善自动化系统远动通道
随着无人值班变电站的逐步增多，变电站自动化信息量过于庞大，异常天气和事故时不必要的信息严重干扰调控运行人员的监视和判断。在变电站端对变电站综合自动化信息进行分级分类，按照信息的优先级将变电站自动化信息进行选择性上传，可提高监控质量。例如，可以将自动化信息分为事故及变位信息、异常信息、状态信息等。这样，事故时调控运行人员可以快速检查事故及变位信息，发现故障信号，系统可以快速定位到故障变电站及相应间隔。通过这种手段可以使得调控中心运行人员及时处理故障信息。 加快无人值班变电站综合自动化系统远动通信设备改造步伐，变电站内远动通道必须增容，无人值班变电站综合自动化系统远动通道应该按照调度端设置，并且留有一定的裕度以满足无人值班变电站运维管理和规模变更、调整的需要。
6.4 实施变电运维一体化
变电运维一体化已成为业界普遍所认可的无人值守变电站设备的工作模式。伴随着变电运维一体化进程的深入，带电检测和运行业务的设备巡视将成为统一的设备巡检，一方面，能够减少无人值守变电站的巡视与维护的工作量。另一方面，还能够对无人值守变电站的运行维护起到良好的保护作用。一般来说，较为常见的带电检测设备为红外线检漏仪、超声波测试仪等，能够及时发现无人值守变电站设备的异常情况，从而减少设备的运行故障，起到良好的巡视与维护效果。除此之外，变电运维一体化分为正常巡视与特殊巡视，从工作效率的层面看，正常巡视能够为无人值守变电站的设备正常运行提供保障，依据变电站运行巡视的指导书，采用分时、分区的方法进行巡视与维护。而特殊巡视的工作更为细致，要求相关工作人员，能够对设备的变压器、避雷器、高压断路器、高压组合电器、蓄电池进行监测，并整合到变电运维一体化的系统中。
6.5 信息分析技术在无人值守变电站监控中的应用
设备的电子传感元件与视频分析技术的应用具有信息分析及处理能力，通过信息处理，利用远方控制软件实现对电网中各变电站进行有效管理。对无人值守各变电站关键设备进行改造，增加拓展插口，增加参数监测原件，并对衔接设备进行改造，有效消除设备监控中的盲区。同时视频监控方面益采用清晰度较高的摄像装置，同时利用红外扫描装置，有效对变电站监控现场的设备进行监控和发现设备缺陷。同时利用信息分析技术对变电站监控信息进行分流，分流信息实现独立的存储备份和信息分析，根据预设的变电站监控现场异常情况类别，生成相应的异常情况信息。对变电站的设备监测系统与视频监测系统的信息进行综合判定，以决定异常情况的真实性和重要性，最后生成详细的报警信息及时向监控中心发出提示。为了缩短报警信号在生成和被监控人员获得两者之间的时间延迟，提高对异常情况的响应速度，需要将报警信号进行单独编码上传发送。
6.6 相关制度的制订与完善
变电站实行无人值班以后，变电站的日常管理由有形变为无形，各单位的职权范围相应发生了改变，要想在各自责任范围内做好工作，必须建立与变电站无人值班的运行模式相适应的健全的规章制度。建立新的运行规程、检修制度、巡视检查制度、操作制度等，是做好变电站无人值班建设的重点工作。制订变电站设备选型技术导则并定期修订，设备种类、型号统一，既能够保证电网的安全稳定运行，又为运维管理提供方便，便于运行人员对设备的熟悉掌握，利于安全运行。
6.7 优化物的管理模式，减少不必要的损耗
车辆方面：在遇有无人值班变电站现场作业时，预先与检修、预试、计量、远动、通讯等相关作业人员沟通，能合并用车的可以合并用车，减少车辆消耗和人员差旅费支出。
安全工器具试验方面：由于所辖无人值班变电站数量较多，地域也较为分散，而试验日期各不相同，在工器具送检和返回原站时，时间不统一，往往造成路途的重复，耗费时间和车辆。可以逐步调整使同一路途上的各无人值班变电站安全工器具的试验周期统一，便于到期送检和返回原站。
常用工具和安全工器具方面：无人值班变电站内配备的安全工器具和常用工具，大部分可以放在现场，而验电器和万用表等不必放在现场，可以由操巡队集中保管，到现场时再拿至变电站使用。这样一是避免万用表、验电器长时间不用电池失效。二是减少不必要的工具配置费用。三是便于管理、资源共享，在节约的基础上，工器具配置可以更好。
7 总结
随着国家对电力需求的不断增加，电网规模不断扩展，有限的运维人员必然需要大量的变电站采用无人值守工作模式，其运作的正常与否直接关系到电力企业或整个电网能否正常运作。将远方变电站信息分析技术应用于无人值守变电站管理，同时充分利用传感器信息采集能力强的优势，可更高效的提高无人值守变电站监控的智能性和可靠性。在充分考虑无人值守变电站的地理环境、设施布局、天气环境等复杂因素的基础上，利用各种传感器、视频等多媒体技术进行变电站设备的全面信息采集，经过监控信息分析系统对采集的信息进行分析处理，利用远控端对变电站设备进行远方控制，利用一个好的平台对以上过程进行高效整合后形成的技术对变电站监控将是一个革新，对我国将来的电网监控运行、维护以及检修将具有里程碑的意义。
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作者简介：
曹振全：1967年4月出生，男，山西省山阴县、大学本科、毕业于山西矿业学院工业电气自动化专业。现任电力公司经理、高级工程师。研究方向：煤矿供电。
论文作者:曹振全
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
标签：变电站论文; 设备论文; 信息论文; 回路论文; 人员论文; 故障论文; 数据论文; 《电力设备》2018年第4期论文;