變電運行設備自動化技術研究論文
摘要：探討變電運行設備的自動化技術與維護工作，包括變電運行設備的自動化技術以及當前變電運行設備維護工作的不足、可行的建議等，以期明晰當前狀況，完善對應措施，指導于后續(xù)工作。
關鍵詞：變電運行設備；自動化技術；通信技術
現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，自動化技術的應用是以計算機技術和控制理論為基礎具體進行的。鑒于電力系統(tǒng)工作的重要性，對變電運行設備的自動化技術與維護工作進行分析和探討有極為重要的意義。
1、變電運行設備的自動化技術
因為變電運行設備多且條件復雜，系統(tǒng)通信部件一般采用終端服務器與服務器相結合的形式，利用集成技術將二者融合為一個整體，系統(tǒng)連接則是借助TCP協(xié)議或者IP協(xié)議與前置的子系統(tǒng)完成。在實際應用中，通信系統(tǒng)的工作與系統(tǒng)基本同步，但又是相對獨立的。當系統(tǒng)進入工作狀態(tài)時，通信系統(tǒng)同步啟動，并將相關數(shù)據信息利用有線或無線方式進行傳輸，這一過程無需人員控制，傳輸?shù)臄?shù)據在固定程序下進入信道，并持續(xù)至系統(tǒng)停止工作。自動化保護主要包括電力系統(tǒng)的過流保護、過壓保護等等，這些保護工作能夠在自動化技術的支持下自主進行，其核心設備為傳感器和單片機，主要的方式則是跳閘動作。一般來說，各級別的變電運行系統(tǒng)和設備都有一定的額定工作電壓和電流，當由于短路、斷路等故障導致系統(tǒng)異常時，電流、電壓會出現(xiàn)變化，傳感器在變化出現(xiàn)短時間內偵知，并將情況反饋給單片機，單片機再將指令下達給控制系統(tǒng)進行跳閘保護。這一保護模式較傳統(tǒng)模式更為靈敏，而且可控性更高，條件允許的情況下，還可以通過數(shù)字設備了解電流、電壓的變化程度和實時狀態(tài)，并通過安置報警系統(tǒng)提前做好準備。整個電力系統(tǒng)在正常運行時，會出現(xiàn)種種變化，這些變化既有根據需求進行的合理調整，也有意外情況導致的特殊變化。在現(xiàn)有變電系統(tǒng)中，通常存在兩條以上的傳輸線路，以確保相關工作能夠持續(xù)、穩(wěn)定的進行。線路工作則依靠自動化技術進行。如某變電運行設備共有兩條連接線路，在正常工作狀態(tài)下，一條線路正常工作，另一條處于備用狀態(tài)，當出現(xiàn)異常狀態(tài)，常規(guī)線路無法工作時，系統(tǒng)可以自動進行調整，關閉常規(guī)線路，使備用線路進入工作狀態(tài)，保證系統(tǒng)正常工作。
2、變電運行設備的維護工作
現(xiàn)有變電運行設備的維護工作主要分為兩種類型，一種是周期檢修，一種是故障檢修，這兩種方式均帶有一定的滯后性。如故障檢修，往往在問題發(fā)生后進行，而這時已經出現(xiàn)設備的損壞和工作的異常，造成了相關問題和損失，滯后性明顯[1]。維護技術的不完善也是當前變電運行設備的維護工作的不足。如常規(guī)檢查往往無法發(fā)現(xiàn)一些細節(jié)問題，或者對設備內部、傳輸信道等方面的維護不完全，都可能為后續(xù)工作中造成不利影響。變電運行設備是多個結構組成的一個系統(tǒng)，維護工作既要全面，也要有重點的進行，現(xiàn)有的維護工作對一些重點部位重視程度不足，如傳感器的靈敏度、單片機的數(shù)據庫記憶等，這些問題如果不進行針對性的`檢查很難發(fā)覺，導致系統(tǒng)運行的后續(xù)問題。日常維護機制是現(xiàn)有維護方式的強化，主要針對整個電力系統(tǒng)和主要結構進行。具體方式為建立專人負責的具體維護模式并以層次化的結構實現(xiàn)有序管理和責任落實。在對變電運行設備進行維護前，首先要明確一點，即自動化技術的應用使系統(tǒng)、設備與傳統(tǒng)模式出現(xiàn)了顯著差別，維護模式不能僵化。以整體系統(tǒng)的維護為例，相關管理部門應選定調度監(jiān)控人員負責設備的專門監(jiān)管，并選定操巡隊進行整體性的操作和巡視，調度監(jiān)控人員對變電站的的設備應足夠了解，在工作時根據要求進行監(jiān)控和設備操作、日常維護，重要設備可以確定一人一機制度，確保維護的有效性；操巡隊負責變電站以及變電運行設備的總體操作和巡視，了解調度監(jiān)控人員的工作成效，對可能存在的問題進行巡查和處理。日常維護機制下的工作如圖1所示。日常維護機制的層次化，體現(xiàn)在管理方面，在選定調度監(jiān)控人員和操巡人員后，應進一步選擇管理人員，并建立對應的管理制度，形成層層負責的體系，以便于規(guī)范化的進行日常維護工作。現(xiàn)代技術應用于變電運行設備的維護中，能夠起到更好的效果，以熱成像技術為例。變電設備中的變壓器是核心裝置之一，在自動化條件下，變壓器與整個系統(tǒng)同步啟動、工作，當變壓器出現(xiàn)問題時，如果這一問題不夠突出，人員和傳統(tǒng)的檢查技術往往難以察覺，比如變壓器內部金屬線圈的輕度銹蝕，其會導致變壓器電阻增大，降低工作效率。熱成像技術條件下，成像設備通過較高的對比度能夠清晰顯示變壓器的溫度升高情況，這是由熱成像技術的原理所決定的。通常來說，不同物質蘊含的能量存在差異，變壓器內部金屬線圈存在輕度銹蝕時，其電阻會升高，電流克服電阻產生的熱量也就越大，熱成像設備捕捉的圖像與常規(guī)圖像的差異會十分明顯，有利于人員發(fā)現(xiàn)問題并維護。這是應用現(xiàn)代技術進行變電運行設備維護的優(yōu)勢。變電運行設備與常規(guī)設備存在一定區(qū)別，如果采用傳統(tǒng)方式進行維護，可能無法起到最佳效果。具體來說，變電運行設備的核心設備是傳感器與單片機，主要附屬裝置則是通信裝置和連接系統(tǒng)。在應用自動化技術的條件下，變電運行設備的重點也應圍繞上述內容具體展開。以單片機維護為例，單片機在變電運行設備中的作用相當于“大腦”，通過傳感器收集的數(shù)據全部集中傳輸給單片機，由單片機根據記憶進行分析，判斷運行情況，如變電運行設備額定工作電流為60A，由于產生短路導致電壓升至65A，單片機即可判斷系統(tǒng)故障，下達處理指令。在實際維護中，要求人員每隔一周對單片機的性能進行一次測試，確保其能夠快速做出反應。同時根據實際變化調整單片機的記憶數(shù)值，使其能夠滿足工作需求。此外，還應注意在有線數(shù)據傳輸模式下信道的暢通，保證通信工作有序進行[2]。
3、結語
變電運行設備的自動化技術包括自動化通信、自動化保護和自動化調整等方面，維護工作中滯后性、技術問題和維護針對性等可通過建立日常維護機制、應用現(xiàn)代技術和進行重點維護等方式加以解決。應用相關理論有助于變電運行設備的自動化技術的推廣和維護工作的開展。
參考文獻
[1]陳秀娟.針對電網變電運行設備自動化技術及維護探析[J].科技展望，2017（27）：96.
[2]吳丹，吳昊.基于變電運行設備的自動化技術及維護要點分析[J].中國新技術新產品，2015（2）：52-60.
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