李雄才
广东电网有限责任公司肇庆供电局
摘要：近年来，随着电力行业的飞速发展，对于长时间停电的变电设备检修已经不能够满足现代人们的需要，进而采用数字化的状态检修势在必行。本文探讨了传统变电站检修与数字化变电站状态检修的发展现状，通过对比分析论述了数字化变电站状态检修技术的发展方向。
关键词：数字化变电站；传统变电站；检修；对比
1 前言
在科学技术的推动下，我国的电网逐渐朝着信息化和网络化的方向发展，与此同时，超高压、大容量的电气设备也越来越多，这就使得对电网设备进行定期检修变得尤为重要。通常情况下，在对设备进行检修时需要先停电，然而一旦发生停电事故，将会给人们的生产和生活带来严重的影响，甚至造成不必要的经济损失。此外，随着电压等级的不断增加、设备容量的变大，设备的检修时间也随之变长，检修费用逐渐升高，对供电的持续性也带来了一定的影响。尤其是在变电站的检修过程中，其作为输电系统的重要部分，对于电力系统的安全运行起着决定性的作用，一般来说，变电站的高压电气设备不能够进行长时间的停电检修，因而传统变电站检修问题日益突出。目前，数字化变电站状态检修技术逐渐兴起，实现了对运行中的变电站设备的状态监测和检修，具有广阔的发展空间。下面，本文将就数字化变电站状态检修技术和传统变电站检修技术进行对比分析，并着重介绍了数字化状态检修技术，从而不断促进变电站检修技术的发展。
2 传统变电站检修技术与数字化变电站状态检修的对比分析
在变电站设备检修过程中，主要包含三个过程：一是对各种设备运行状态的检测；二是对故障的诊断；三是进行实时维修，相对应的，变电站设备的检修方式也分为故障、状态以及周期性检修三种。[1]其中，故障检修是指在设备运行过程中突然发生故障而导致电网停运，这就需要对设备进行暂停并进行维修。这种情况索产生的维修费用以及给电力企业带来的损失是十分巨大的，此外，还有可能危害维修人员的生命安全。周期性检修属于预防性维修的一种，在电力企业工作技术的基础上定期进行维修，进而避免电力事故的发生，减少安全隐患的存在。然而这种方式的成本比较高，对于设备的各个部分不能够全面维修，还存在着一些弊端，但受到各种因素的制约，周期性维修仍是当前使用最广泛的一种维修方式。一般来说，传统变电站的检修属于事后维修范畴，因而在电网改革过程中，其已经不能够满足新形势的发展，并逐渐显露出一些弊端，比如说，在某些不需要检修的设备上进行重复检修，而对于需要检修的设备则不检修；大多数变电设备的检测都需要处于离线状态，这就使得在检修过程中的停电事故对电网的持续可靠供电带来一定的影响；再者，由于检修设备数量的不断增加，人力和物力的投入也越来越大，这就增加了设备检修的成本；另外，面对智能电网的大环境，电力系统中的电压、电流等各种模拟量已变为光纤传输的信号，这就推动了变电站检修模式的转变。当前，从变电站的发展路径上来看，由常规变电站向数字化变电站的转变过程就是数字化电网形成的过程。因而与传统变电站检修相比，数字化变电站状态检修能够对圆形中的各种电力设备进行数据采集，并分析参数的变化，从而制定出合理的科学检修计划，减少停电现象发生的频率，最终确保电力系统的安全稳定运行。鉴于此，数字化变电站状态检修是实现检修模式转变的最佳途径。
3 数字化变电站的状态检修技术
数字化变电站主要由智能化的一次设备和网络化的二次设备构成，并基于相应的通信规范，完成了变电站内各个设备之间的信息共享，实现了变电站现代化水平的提高 [2]因此，所谓数字化变电站状态检修技术，就是依据现有模型和相关设备数据信息通信规范，以面向对象的技术作支撑，进而完成变电站电力设备之间的信息传输，一旦发生设备故障，也能够及时进行检测维修，最终为输变电系统的正常运行打下坚实的基础，其系统框架图如下图所示。下面将就数字化变电站的主要技术支持与状态监测作简要介绍。
图1 数字化变电站状态检修系统框架图
3.1 基于数字化变电站的状态检修
当前，数字化变电站的状态检修包含状态数据采集、诊断以及策略应用三个过程，其中，状态数据采集是整个状态检修过程的输入，而策略应用则是输出过程，此外，数字化变电站技术为状态检修提供了可靠的技术支撑，主要包含以下三方面内容：一是智能化的一次设备。在一次设备中广泛应用了微处理器和光电技术，这就使得设备被检测的信号回路与被控制的操作驱动回路得到了很好的精简，从而大大简化了整个电路的结构，加上信号网络的连接，这就使得故障的发生率降到了很低。此外，当前的设备开关上应用了很多的气体绝缘技术，从某种程度上说，这就推动了一次设备数字化水平的提高。二是网络化的二次设备。数字化变电站的二次设备由测控、继电保护、防误闭锁以及故障录波装置等多个部分组成，这些设备之间的传输依靠于高速网络，并基于模块化的微处理器来进行信息和资源共享，这也简化设备之间的连接线路，进而不断提高了变电站的运行效率。三是自动化的运营管理系统。在数字化变电站中，自动化运营管理系统主要由设备状态记录信息、生产运行信息以及自动化数据信号组成，因而当变电站在运行时出现了故障，系统能够自动的提供故障分析报告，其中含故障原因与相应的解决办法，最终实现变电站的状态检修。[3]
3.2 变电站设备的状态监测
变电站设备检修经由事故维修、定期维修，逐渐发展为状态维修，这也是科学技术推动的结果。当前，在线监测作为状态检修的基础，与故障诊断、维修共同组成了状态检修的工作内容，通过及时检测变压器在工作时的异常情况，分析故障产生的原因，最后制定相应的控制措施。[2]在输变电设备的在线状态监测过程中，首先要分析故障的类型，其次要对设备运行时的主要特征参数进行提取，再者在线状态监测变电站的输电设备，最后结合相应的设备故障数据库对设备的运行状态提供准确的判断，科学的解决设备故障，保障电力系统的安全稳定运行。就变电站现在的运行状态而言，在对电力变压器进行监测的过程中，主要是对变压器的部分放电、油气色谱等部分特征值进行检测，从最初的缺陷一直到故障的产生，一般都需要很长的检测时间。此外，受到老化因素的影响，在一定程度上也会导致变电器各种性能的降低，进而使其发生某些故障。高压断路器是配电网系统中的重要设备，是确保配电网安全可靠运行的保护装置，因此，在对这些设备进行检测的过程中，不仅仅要提取相关设备的运行参数，还应该对数据的变化趋势进行有效的预测，进而获得设备的风险因素，根据相关结果得出设备的维修时间。在导致高压断路器出现故障的原因中，机械和内部绝缘故障发生最多的，因而也成为状态监测的重中之重。容性设备的状态监测是变电站在线监测中的关键问题，其主要是对电容电流、不平衡电压以及全电流等参数进行检测，这也是国内外在线监测工作中开展较早，所做工作较多的内容。
4 结束语
综上所述，面对传统变电站检修的弊端，数字化变电站状态检修减少了检修人员的工作强度，提高了工作效率，并在降低检修费用的同时，提升了电力系统的供电质量。鉴于此，随着人们对用电质量要求的不断提高，采用数字化变电站状态检修成为电网检修的必然发展趋势。
参考文献：
[1]韩浩，王帅斌.数字化变电站状态检修技术的探讨[J].现代工业经济和信息化，2015，9（10）：48-50.
[2]张义平，万斌.数字化变电站的状态检修与状态监测探讨[J].中国新技术新产品，2010，12（21）：121-123.
[3]刘阳，刘俊勇，张建明.传统变电站检修向数字化变电站状态检修转变[J].四川电力技术，2009，24（1）：45-46.
论文作者:李雄才
论文发表刊物:《基层建设》2015年28期供稿
论文发表时间:2016/4/6
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