变电所运维系统在电力系统的应用及案例分析

胡冠楠

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定

摘要：电力系统在电力企业中具有应用价值，随着电力系统的规模扩大，电力设备的应用量增加，考虑到电力系统的当前运行情况以及不断增加的电能量，相关工作单位需要加强变电运维技术的应用，保障变电运效益。为此，既有的变电运维系统应当被改进。现研究如何在新型电力系统中使用变电运维技术手段。

关键词：变电运维技术；电力系统；应用方法

变电系统是现代电力输送系统的主要构成部分，利用变压器设备可以传递电能，控制线路中的电压。电力企业往往会在监管电力系统时组建专门的变电运维工作小组，展开电力安全保障工作。虽然自动化的变电系统已经被使用，但是运维工作仍旧不可忽视，电力系统中往往潜藏多种隐患因素，电力企业应通过及时的变电运行与维护工作，来保障电力供给等电力生产工作的连续性。

1 变电运维工作概述

变电运维管理工作主要围绕电力系统中使用的各种变电设施进行，具体包括倒闸操作、停送电操作等，上级组织机构应当利用变电运维体系来保障电力管控工作的规范化。日常的变电运维工作的组成复杂，其与常规的电力管控工作不同，具有显著的特点。

变电运维工作内容繁杂，主要负责维护无人值班型的变电站，处理变电工作中的事故，巡视各大电力设备，确保电力企业启用了文明电力生产模式。变电系统中待检的设备数量多，种类丰富，设备维护工作要求差异大；变电运维工作内容固定，因此也显得比较枯燥，运维人员在机械化的技术化的管理工作中容易形成疲惫心理；有变电设备产生故障情况时，查找难度高，且设备检查的工作量大，集中管理变电设备的工作无法快速实现，信息管理系统构建条件比较差，在变电运维工作站使用信息系统的难度比较高；运维 技术人员对于变电运维工作的质量存在持续化的影响，电力企业未系统化地培训运维工作人员，其对于新增的变电设备不熟悉，难以在运维工作期间落实变电管理工作。

2 变电运维故障的主要形成原因

2.1 客观因素

电力系统中的变电设备往往有长时间运转的情况，受到工作状态的影响，变电设备更容易产生老化的问题，一旦出现老化的现象，设备各个方面的性能都有可能产生问题，故障问题出现频次增加。由于电能需求量增加，因电力系统中的线路与设备需承担更多的电力负荷，日常性的运行管理工作被忽视，电力设备在使用需求的影响下，受损率也被提升，故障问题频繁出现。部分电力设备容易受到恶劣天气现象的限制，出现雷雨天气后，供电系统会出现中 断的情况。这些客观因素会增加变电运维管理工作的工作量。

2.2 人为因素

人为因素是造成变电运维故障多发的主要原因，具体可分为下列三个方面：变电运维管理人员缺乏较强的安全管理意识，不重视变电运维管理，不能规范管理相关活动，且存在监督不到位，以致最终对变电运维的质量造成影响；很多电力企业不能落实各项管理制度，加之缺乏完善的工作考核机制，以致很多管理制度形同虚设，起不到实际作用，出现混乱管理局面；很多电力企业经过长期的管理工作，虽然就常见故障也屡次进行总结，但大多都没有建立健全相关防范体系。

3 变电运维技术在电力系统中的具体应用

3.1 处理三侧开关电力故障

该处电力故障情况多变复杂，价值运维人员需确定的检查对象，首先要对油箱的使用情况进行确认，严禁出现漏油的问题。

仔细检查二次回路，通过检查二次回路，进而确定出是二次回路故障还是主变本体故障造成的开关跳闸。当判断出主变本体油箱内故障是造成主变本体保护动作后，应及时向当值调度员进行汇报，把出现故障的主变进行冷备用转换，经过相关检修人员处理后，把故障排除后再进行使用，在故障原因没有查明前，严禁投入运行该主变。若主变出现差动保护动作后，变电运维人员应对位于主变各侧开关CT后边的电气设备进行检查，具体应涵盖各侧开关 CT、刀闸、母线桥、主变两侧套管与引出线以及主变 PT、两侧避雷器等。在主变出现差动保护动作后，若发现主变一侧某设备是造成差动保护的原因后，应先把这一情况及时汇报给当值调度员，把出现故障的主变做冷备用状态处理，经过维修人员处理后，把故障C底排除后再进行投入使用。若主变出现的是零序过压保护，出现这种故障后变电运维人员应判断哪一侧出现了零序过压，来检查主变该侧的套管与引出线， 在主变零序发生过压保护后，若发现故障是由于主变接地或其某一次引出线发生接地引起的或出现主变可以正常工作，而系统却工作不正常时，应在调度命令的指导下对该主变做相应处理。

3.2 处理线路开关电力故障

变电线路开关的故障很常见，多为跳闸故障。运维人员应先对电路故障进行测定，确定出现故障问题的电力线路，而后抵达跳闸的线路开关处，对开关的动作报告材料展开严谨分析，结合故障录波数据，分析之后，形成线路故障调查报告，将报告递交给电力调度人员，检查涉及到的变电设备，继续上报检查信息，根据调度员给出的指令来展开故障处理工作。检查线路开关，展开必要的电力检修工作。

3.3 处理主变低压开关电力故障

如果电力系统的主变低压侧出现电流保护动作，应当对线路进行检查，诊断电力故障的具体类型。如果线路并未出现拒动的情况，故障有可能出现在母线系统中，应当对线路中应用的母线与出现开关展开检查，确定电力故障的形成原因之后，需上报电力调度的情况，依照电力调度指令完成处理工作。线路开关在被应用时，也有可能产生拒动现象，检查工作应转移到二次回路系统上，确定二次回路处是否存在烧毁、断线与不良接触的问题，控制回路的故障在很多情况下都是因二次回路故障而产生的。如果线路中的所的设备，并进行多种测试活动，如果没有确定故障类型以及起因，不可直接恢复母线系统，进行正常供电活动，在确定故障以及进行必要的隔离之后，才能恢复使用母线，减少电力系统受到的影响。如低压侧开关因出现开关拒动现象而产生跳闸的情况，应先对拒动开关进行隔离，确定母线设备的使用状况，无其他的异常情况，申请电力调度处理，可启用出线开关与母线，拒动开关处的供电不可恢复。

3.4 安装接地线路

安装接地线路时，技术人员需确定过剩电压的使用情况，向地下系统导入过剩电压之后，应观测线路的接通情况，安全稳定运行电力系统。安装接地线路的工作应当正确地展开，不可出现突然接通电路的情况，检测线路系统中的设备的实际静电感应电压，运维人员检测接地系统时，需佩戴绝缘手套，预防触电事故。安装隔离开关时，要启动全过程监督系统，预防安全事故出现。

4 变电运维管理措施

4.1 针对变电设备落实运维管理工作

变电运维能管理工作主要围绕各种变电设备展开，这一管控工作直接关系着电力企业最终可以获取的工作效益。为了保障供电工作的持续性与可靠性，当前变电运维管理工作的水平还需进一步提升，运维人员不仅要展开必要的定期检查工作，日常巡查环节也应当把控细节性的技术问题，保养电力设备，减少在运维 管控过程中的失误操作。启动自动运维管理系统之后，不可出现随意处理运维管控工作的情况，处理接地故障问题，在交接班视时应当做好工作记录。

4.2强化台账管理工作

台账系统可以支持变电运行管理工作，利用台账管控系统可以帮助提升变电管理工作的效率，变电系统的可靠性也因台账管理手段的介入而增强。大部分电力企业都启用了精细化管控的电力管控工作方案，扩建电力供给系统的施工，新增了不少安全的电力设备，改造原来的设备，通过检修查找出已经出现老化问题的设备，在变电管控工作展开期间，所有的设备变动情况都应当被

清晰记录，并在技术规范的引导下展开。利用变电信息管理系统来给运维管理工作提供必要的支持，录入设备更换与维护信息之后，可更加安排变电管控工作。

5 安科瑞变电所运维云平台

5.1概述

AcrelCloud-1000变电所运维云平台基于互联网＋、大数据、移动通讯等技术开发的云端管理平台，满足用户或运维公司监测众多变电所回路运行状态和参数、室内环境温湿度、电缆及母线运行温度、现场设备或环境视频场景等需求，实现数据一个中心，集中存储、统一管理，方便使用，支持具有权限的用户通过电脑、手机、PAD等各类终端链接访问、接收报警，并完成有关设备日常和定期巡检和派单等管理工作。

5.2.应用场所

适用于电信、金融、交通、能源、医疗卫生、文体、教育科研、农林水利、商业服务、公用事业、电子产业园等行业变配电运行维护系统的新建、扩建和改建。

5.3平台结构

变配电室装设一套智能网关，采集变电室智能设备的数据，经过协议转换、压缩加密后定时上传或触发式上传平台，平台可完成对变配电室内所有智能设备完成数据交换，能实时监测变电站内变压器、断路器等重要运行设备的运行状态；实时监测变配电室内各回路的运行数据及环境温度等数字量；通讯管理单元与厂内局域网连接，把数据传至数据中心。

AcrelCloud-1000变电所运维云平台提供用户概况、电力数据监测、电能质量分析、用电分析、日月年用能数据报表、异常事件报警和记录、运行环境监测、设备维护、用户报告、运维派单等功能，并支持多平台、多终端数据访问。

AcrelCloud-1000变电所运维云平台系统可分为四层：即感知层、传输层、应用层和展示层。

感知层：包含变电所安装的多功能仪表、温湿度监测装置、摄像头、开关量采集装置等。除摄像头外，其它设备通过RS485总线接入现场智能网关RS485端口。

传输层：包含现场智能网关和交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过交换机把数据上传至Z定的服务器端口，网络故障时数据可存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。

应用层：包含应用服务器和数据库服务器，若变电所数量小于30个则应用服务器和数据库服务器可以合一配置。服务器需要具备固定IP地址，以接收各智能网关主动传送过来的数据。

展示层：用户通过手机、平板、电脑等多终端的方式访问平台信息。

5.4平台功能

5.4.1实时监测

一次图点击配电回路后可看用电明细数据，可生成电力运行报表，可查询各类电力参数、电压、电流、功率、谐波等的历史数据、环境数据监测

5.4.2用能月报

用能月报支持用户按总用电量、变电站名称、变电站编号等查询所管理站所的用电量，查询跨度可设置为月。

5.4.3站点监测

站点监测包括概况、运行状态、当日事件记录、当日逐时用电曲线、用电概况。

5.4.4变压器状态

变压器状态支持用户查询所有或某个站所的变压器功率、负荷率、等运行状态数据，支持按负荷率、功率等升、降序排名。

5.4.5电力运维

运维展示当前用户管理的有关变电所在地图上位置及总量信息。

5.4.6配电图

配电图展示被选中的变电所的配电信息，配电图显示各回路的开关状态、电流等运行状态及信息，支持电压、电流、功率等详细运行参数查询。

5.4.7视频监控

视频监控展示了当前实时画面（视频直播），选中某一个变配电站，即可查看该变配电站内视频信息。

5.4.8电力运行报表

电力运行报表显示选定站所选定设备各回路Z定采集间隔运行参数和电能抄表的实时值及平均值行统计。

5.4.9故障报警

遥测、遥信报警（网页及短信），报警上下限可设置，变电所运行环境（水浸、烟雾等）报警

5.4.10任务管理

任务管理页面可以发布巡检或消缺任务，查看巡检或消缺任务的状态和完成情况，可以点击查看任务查看具体的巡检信息。

5.4.11用户报告

用户报告页面主要用于对选定的变配电站自动汇总一个月的运行数据，对变压器负荷、配电回路用电量、功率因数、报警事件等进行统计分析，并列出在该周期内巡检时发现的各类缺陷及处理情况。

5.4.12 手机APP

5.12 APP支 电力运维手机支持“监控系统"、“设备档案"、“待办事项"、“巡检记录"、“缺陷记录"、“文档管理"和“用户报告"七大模块，支持一次图、需量、用电量、视频、曲线、温湿度、同比、环比、电能质量、各种事件报警查询，设备档案查询、待办事件处理、巡检记录查询、用户报告、文档管理等。

5.6系统硬件配置

6 结束语

大部分电力企业都已近转变了原来的发展经营理念，关注电力生产的实际收益的同时，也对电力系统的整体安全性展开了考察与增强，在原来的电力管控工作的基础上提升了运维工作的化水平，确保电力系统中的各种设备的故障问题可以被在时间发现，立即进行修理与替换，故障问题也能够在比较短的时间内化解，电力系统可长期维持稳定运转状态。总之在新的电力发展时期中，变电运维人员应利用自动化技术提升运维管控效率。

参考文献：

[1] 董嘉熙，刘盟，变电运维技术在电力系统中的应用

[2] 杨磊.变电运维检修中设备状态检修技术的应用分析[J].中国战略 新兴产业,2017(40):183.

[3] 企业微电网设计与应用手册.2020.06版.

[4] 安科瑞用户变电站综合自动化与运维解决方案.2020.05版.