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淺析電力係統變電運維管理與設備維護

更新時間：2024-06-26

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hth下载地址陳聰

摘要：通過分析電力係統變電運維工作的不足之處，基於(yu) 變電運維數據庫安全風險點統計表提出了對應的安全管理措施和設備維護策略，為(wei) 後續變電運維安全管理與(yu) 設備維護提供借鑒。

關(guan) 鍵詞：電力係統；變電；運維；安全維護

引言

隨著社會(hui) 和經濟的快速發展，人們(men) 對電力係統的安全性和可靠性提出了更高的要求，這給電力係統重要組成部分——變電環節提出了更高的要求。盡管電力係統的變電環節發展迅速，但是變電運行方麵存在的一些弊病製約了電力係統的進一步發展。一方麵現有的變電運維安全管理不到位，安全管理製度可執行性較差，未能及時通過製度製約人員的行為(wei) ；另一方麵現有的設備維護質量較差，不能及時反饋並解決(jue) 設備缺陷，使得事故頻發。這些問題如果不引起重視，輕則可能造成人員傷(shang) 亡、重則可能造成導致重大安全事故和人員死亡，限製電網的發展。

1.電網變電運行管理存在的問題

電力係統在運行中，一方麵需保證對電能的供應需求，保證供電的安全性和可靠性，另一方麵要盡可能追求供電經濟效益充分實現，形成經濟效應的良性循環，從(cong) 而不斷促進電力係統的進一步發展。在這個(ge) 過程中，安全管理是非常重要的組成部分，一方麵通過采取培訓教育和規章製度製約人員的不安全行為(wei) ，另一方麵為(wei) 電力係統的安全可靠運行提供了切實的保障，是經濟效益充分實現的前提條件。嚴(yan) 守安全紅線是任何情況下都不可逾越的紅線。

1.1變電運維安全管理不到位

然而，隨著工作年限的增加，在變電運維的部分員工逐漸出現了麻痹大意的思想，忽視安全管理的重要性。一方麵，這是由於(yu) 員工本身的安全意識不高引起的，認為(wei) 搶修進度或設備維護等工作才是重中之重，安全管理是套在變電運維工作上的“枷鎖”，影響工作效率；另一方麵，安全管理的培訓和教育落實不到位，盡管現有安全管理確實保證了必要頻度的課時和講座，但是千篇一律的枯燥授課使得培訓和教育效果較差。此外，在變電運維的安全管理工作中，很多停留在“喊口號”和“做記錄”階段。由於(yu) 在變電運維工作中並沒有對如何進行安全管理做出細節上的說明，這使得很多班組安全員並沒有切實執行自己的職責，導致安全管理形式化，為(wei) 了應對檢查而“做記錄”。

1.2設備維護管理不到位

隨著電力係統的不斷發展，電力設備容量也不斷在提升，這使得變電設備的成本越來越高。然而，變電設備采購成本的提高並沒有對應越來越高的設備維護質量。一方麵，這是由於(yu) 電力企業(ye) 不重視設備維護引起的，長期注重各種搶修速度、消缺次數等考核指標的變電運維班組，沒有采取相應的措施提高設備的維護次數和質量；另一方麵，變電設備檢修模式有待改進，為(wei) 了快速消缺，很多變電運維人員隻注重消除現有故障而沒有進行長遠的考慮，這使得設備檢修質量低下、人力資源浪費、設備穩定性差等。由於(yu) 設備維護管理不到位，引起的變電設備“亞(ya) 健康”，容易引起變電設備處於(yu) 不穩定狀態，容易頻繁引發故障，威脅電力係統的可靠性和安全性。

2.變電運維與(yu) 安全風險統計表

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表1某電網變電所數據庫中風險點統計分析表

基於(yu) 變電安全風險分析三維模型，以某電網變電所近一年的數據，通過部門專(zhuan) 責和管理人員頭腦風暴所識別出的風險要因共計525個(ge) ，共製定施2603項，其數據庫的風險屬性統計分析見表1。通過對某電網變電所數據庫中風險點的匯總和分析，某電網變電所可以識別出所占比例較大的風險要因。如果從(cong) 安全風險類型來分析的話，可以發現觸電、高處墜落、機械傷(shang) 害分別占總風險分布的22%、25%和28%（圖1）。根據該數據可以製定安全管理和設備維護策略。

3.變電運維安全管理與(yu) 維護策略

3.1變電運維安全管理策略

觸電風險的管控措施。觸電指的是一定量的電流通過人體(ti) 從(cong) 而引起不同程度的器官功能障礙或組織損傷(shang) ，又稱為(wei) 電擊傷(shang) 。某電網變電所的觸電風險較高的主要原因在於(yu) 設備用電種類多，可以通過以下措施進行管控：首先需要把好人員資質，重視崗前培訓；設置必要防護，建立實體(ti) 屏障；隨機進行檢查，設置獎罰措施。

高處墜落的管控措施。根據標準規定，所有在墜落高度基準麵2m及其以上有可能造成墜落事故的作業(ye) 都為(wei) 高處作業(ye) 。某電網變電所存在大量的高處作業(ye) 和高空作業(ye) ，所評估出的風險等級也比較高，故需要較高標準的管控措施。為(wei) 了實現安全生產(chan) ，可以通過以下措施進行管控：首先方案逐級審批，實行專(zhuan) 項管控；考察人員資質，加強崗前培訓；重視安全措施，遵守作業(ye) 規範；重視安全措施，遵守作業(ye) 規範。

機械傷(shang) 害的管控措施。機械傷(shang) 害主要指得是施工現場各類轉動機械的外漏部分和往複運動部分可能對人體(ti) 造成的傷(shang) 害。某電網變電所需要使用大量的機械設備不可避免會(hui) 有機械傷(shang) 害風險，為(wei) 了實現安全生產(chan) ，可以通過以下措施進行管控：首先，考察人員資質，加強崗前培訓；其次，設置必要防護，建立實體(ti) 屏障；然後，提高人員素質，標識危險部位。

3.2變電運維設備維護策略

首先，應編寫(xie) 變電設備維護大綱，實施合理的維護機製。根據電力係統變電設備的重要性，定期檢查、更換、保養(yang) 變電設備，從(cong) 而使得變電設備的壽命得以延長，確保變電設備在服役期間各項性能滿足要求，降低故障率；其次，應合理采購的維護工具，提高維護質量。一方麵的維護工具可以有效提高工作效率、保障設備的維護質量，另一方麵的維護工具可以提高對運維人員生命安全的保障；然後，改善變電運維評價(jia) 指標，重視設備維護質量。變電運維工作的評價(jia) 指標應適當從(cong) 注重各種搶修速度、消缺次數等考核指標轉變為(wei) 注重搶修質量、消缺質量等。對變電運維的搶修、消缺工作進行設備質量跟蹤，並建立合理的檢測評價(jia) 機製，通過合理的獎懲措施提高變電運維注重維護質量的有效性。

4.hth下载地址AcrelCloud-1000變電所運維雲(yun) 平台

4.1概述

基於(yu) 互聯網＋、大數據、移動通訊等技術開發的雲(yun) 端管理平台，滿足用戶或運維公司監測眾(zhong) 多變電所回路運行狀態和參數、室內(nei) 環境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現場設備或環境視頻場景等需求，實現數據一個(ge) ，集中存儲(chu) 、統一管理，方便使用，支持具有權限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收報警，並完成有關(guan) 設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

4.2應用場所

適用於(yu) 電信、金融、交通、能源、醫療衛生、文體(ti) 、教育科研、農(nong) 林水利、商業(ye) 服務、公用事業(ye) 等行業(ye) 變配電運行維護係統的新建、擴建和改建。

4.3係統結構

係統可分為(wei) 四層：即感知層、傳(chuan) 輸層、應用層和展示層。

感知層：包含變電所安裝的多功能儀(yi) 表、溫濕度監測裝置、攝像頭、開關(guan) 量采集裝置等。除攝像頭外，其它設備通過RS485總線接入現場智能網關(guan) RS485端口。

傳(chuan) 輸層：包含現場智能網關(guan) 和交換機等設備。智能網關(guan) 主動采集現場設備層設備的數據，並可進行規約轉換，數據存儲(chu) ，並通過交換機把數據上傳(chuan) 至相應的服務器端口，網絡故障時數據可存儲(chu) 在本地，待網絡恢複時從(cong) 中斷的位置繼續上傳(chuan) 數據，保證服務器端數據不丟(diu) 失。

應用層：包含應用服務器和數據庫服務器，若變電所數量小於(yu) 30個(ge) 則應用服務器和數據庫服務器可以合一配置。服務器需要具備固定IP地址，以接收各智能網關(guan) 主動傳(chuan) 送過來的數據。

展示層：用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平台信息。

4.4係統功能

4.4.1用能月報

用能月報支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站所的用電量，

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4.4.2站點監測

站點監測包括概況、運行狀態、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。

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4.4.3變壓器狀態

變壓器狀態支持用戶查詢所有或京張個(ge) 站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態數據，支持按負荷率、功率等升、降序排名。

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4.4.4運維

運維展示當前用戶管理的有關(guan) 變電所在地圖上位置及總量信息。

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4.4.5配電圖

配電圖展示被選中的變電所的配電信息，配電圖顯示各回路的開關(guan) 狀態、電流等運行狀態及信息，支持電壓、電流、功率等詳細運行參數查詢。

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4.4.6視頻監控

視頻監控展示了當前實時畫麵（視頻直播），選中京張一個(ge) 變配電站，即可查看該變配電站內(nei) 視頻信息。

4.4.7電力運行報表

電力運行報表顯示選定站所選定設備各回路相應采集間隔運行參數和電能抄表的實時值及平均值行統計。

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4.4.8報警信息

對平台所有報警信息進行分析。

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4.4.9任務管理

任務管理頁麵可以發布巡檢或消缺任務，查看巡檢或消缺任務的狀態和完成情況，可以點擊查看任務查看具體(ti) 的巡檢信息。

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4.4.10用戶報告

用戶報告頁麵主要用於(yu) 對選定的變配電站自動匯總一個(ge) 月的運行數據，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數、報警事件等進行統計分析，並列出在該周期內(nei) 巡檢時發現的各類缺陷及處理情況。

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4.4.11APP監測

3.12APP支電力運維手機支持“監控係統”、“設備檔案”、“待辦事項”、“巡檢記錄”、“缺陷記錄”、“文檔管理”和“用戶報告”七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環比、電能質量、各種事件報警查詢，設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。

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4.5係統硬件配置

應用場合	型號	外觀圖	型號、規格
變電所運維雲(yun) 平台	AcrelCloud-1000		AcrelCloud-1000變電所運維雲(yun) 平台基於(yu) 互聯網＋、大數據、移動通訊等技術開發的雲(yun) 端管理平台，滿足用戶或運維公司監測眾(zhong) 多變電所回路運行狀態和參數、室內(nei) 環境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現場設備或環境視頻場景等需求，實現數據一個(ge) ，集中存儲(chu) 、統一管理，方便使用，支持具有權限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收報警，並完成有關(guan) 設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。
網關(guan)	ANet-2E4SM		4路RS485串口，光耦隔離，2路以太網接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP（主、從(cong) ）、104（主、從(cong) ）、建築能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC12V～36V。支持4G擴展模塊，485擴展模塊。
	擴展模塊ANet-485		M485模塊：4路光耦隔離RS485
	擴展模塊ANet-M4G		M4G模塊：支持4G全網通
中壓進線	AM6-L		三段式過流保護（帶方向、低壓閉鎖）、過負荷保護、PT斷線告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環保護、斷路器失靈保護
中壓進線	APM810		三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；實時及需量；電流、電壓不平衡度；負載電流柱狀圖顯示；66種報警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示；
中壓進線	APView500		相電壓電流＋零序電壓零序電流，電壓電流不平衡度，有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波，諧波（電壓／電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子）、波動／閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態、電壓中斷、1024點波形采樣、觸發及定時錄波，波形實時顯示及故障波形查看，PQDIF格式文件存儲(chu) ，內(nei) 存32G,16D0+22D1,通訊 2RS485+1RS232+1GPS,3以太網接口（＋1維護網口）＋1USB接口，支持U盤讀取數據，支持61850協議。
中壓饋線	AM6-L		三段式過流保護（帶方向、低壓閉鎖）、過負荷保護、PT斷線告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環保護、斷路器失靈保護
中壓饋線	APM810		三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；實時及需量；電流、電壓不平衡度；負載電流柱狀圖顯示；66種報警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示；
低壓進線	AEM96		三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統計，正反向無功電能統計；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級；工作溫度：-10℃～+55℃；相對濕度：≤95不結露
低壓出線	AEM72		三相電參量U、1、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統計，正反向無功電能統計；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、低壓出線分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規格3x1.5(6)A,有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級
低壓出線	ADW300		三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，有功電能計量（正、反向）、四象限無功電能、總諧波含量、分次諧波含量（2～31次）；A、B、C、N四路測溫；1路剩餘(yu) 電流測量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD顯示；有功電能精度：0.5S級（改造項目）
無線測溫	ATE-400		合金片固定，CT感應取電，啟動電流大於(yu) 5A,測溫範圍－50-125℃,測量精度±1℃;傳(chuan) 輸距離空曠150米
無線測溫	ATC-600		兩(liang) 種工作模式：終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳(chuan) ，ATC600-Z到ATC600-C的傳(chuan) 輸距離空曠1000m,ATC600-C可接收ATE係列傳(chuan) 感器、 AHE等傳(chuan) 輸的數據，1路485,2路報警出口。
環境溫濕度	WHD		WHD溫濕度控製器產(chan) 品主要用於(yu) 中高壓開關(guan) 櫃、端子箱、環網櫃、箱變等設備內(nei) 部溫度和濕度調節控製。工作電源：AC/DC85～265V工作溫度：-40.0℃～99.9℃工作濕度：0RH～99RH
水浸傳(chuan) 感器	RS-SJ-*-2		接觸式水浸傳(chuan) 感器，監測變電所、電纜溝、控製室等場所積水情況，工作電源：DC10-30V工作溫度：－20℃+60℃工作濕度：0%RH~80%RH響應時間：1s繼電器輸出：常開觸點。
攝像機	CS-C5C-3B1WFR		支持720P高清圖像，高支持分辨率可達到130萬(wan) 像素（1280*960)內(nei) 置麥克風與(yu) 揚聲器具有語音雙向對講功能，支持螢石雲(yun) 互聯網服務，通過手機、PC等終端實現遠程互動和視頻觀看。
煙霧傳(chuan) 感器	BRJ-307		光電式煙霧傳(chuan) 感：電源正極（DC12V):+12V 繼電器輸出：常開觸點
門禁	MC-58(常開型）		常開型；感應距離：30-50mm材質：鋅合金，銀灰色電度，幹接點輸出。
配套附件	ARTU-K16		常開型；感應距離：30-50mm材質：鋅合金，銀灰色電度幹接點輸出
配套附件	KDYA-DG30-24K		輸出DC24V;24V電源