石磊，王劍宏，徐明，戴建根，張維，

（1.國網(wǎng)浙江省電力公司檢修分公司，杭州311232；2.國網(wǎng)浙江省電力公司衢州供電公司，浙江衢州324002）

500 kV無人值守變電站巡視質(zhì)量的智能優(yōu)化

石磊1，王劍宏2，徐明1，戴建根1，張維1，

（1.國網(wǎng)浙江省電力公司檢修分公司，杭州311232；2.國網(wǎng)浙江省電力公司衢州供電公司，浙江衢州324002）

500 kV無人值守變電站發(fā)展的關(guān)鍵是能夠隨時掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，因而對日常的巡視質(zhì)量要求很高。為此提出應(yīng)以智能化巡視技術(shù)輔以先進(jìn)的檢測工具和在線監(jiān)測裝置為發(fā)展方向，可有效提高500 kV無人值守變電站的巡視質(zhì)量。

變電站；無人值守；智能化；檢測工具；在線監(jiān)測；巡視質(zhì)量

隨著浙江電網(wǎng)500 kV變電站高度數(shù)字化和智能化的推進(jìn)與發(fā)展，以及220 kV變電站無人值守模式的推廣應(yīng)用，500 kV無人值守變電站的運(yùn)行模式已初步形成。但是，由于500 kV變電站占地面積較大，雖然2009年以后大多采用了占地面積相對較小的GIS或者HGIS設(shè)備，但總的設(shè)備數(shù)量仍較220 kV變電站多，且種類復(fù)雜，各種檢測數(shù)據(jù)的提取、分析及記錄都有待優(yōu)化，維護(hù)和管理水平有待提高。因此，500 kV無人值守變電站發(fā)展的關(guān)鍵是能夠隨時掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，500 kV無人值守變電站的巡視質(zhì)量能夠顯著提高。

1 500 kV變電站巡視工作面臨的問題

1.1 500kV變電站的管理現(xiàn)狀

目前主干網(wǎng)架中以500 kV（西北電網(wǎng)是750 kV）超高壓電網(wǎng)為主。由于500 kV變電站供電半徑較大，需要跨地區(qū)設(shè)置，所以它的無人值守模式只能是通過全省統(tǒng)一調(diào)度監(jiān)控實現(xiàn)的監(jiān)控中心加運(yùn)維站的模式，巡視管理不如220 kV單一地區(qū)小區(qū)域電網(wǎng)的無人值守模式靈活。

500 kV變電站由于網(wǎng)架電壓等級較高，設(shè)備及導(dǎo)線的絕緣等級要求也相對較高，因而占地面積大，一次設(shè)備體積龐大、種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各種保護(hù)及自動化系統(tǒng)配置復(fù)雜，對巡視的工作量和內(nèi)容要求也更加嚴(yán)格。

1.2 500kV變電站的運(yùn)行維護(hù)

500 kV變電站實現(xiàn)無人值守運(yùn)行維護(hù)主要依賴于設(shè)備狀態(tài)檢修管理，在正常的停電檢修、系統(tǒng)運(yùn)行方式調(diào)整以及突發(fā)事故的應(yīng)急處理工作中，由于500 kV系統(tǒng)具有維持電網(wǎng)穩(wěn)定的重要作用，涉及的兩票工作內(nèi)容較復(fù)雜，對人員的工作責(zé)任心要求更高，以致無法將更多的精力投入到巡視工作中，使巡視工作的精細(xì)化程度得不到提高，因而急需更多巡視新技術(shù)。

1.3 500kV變電站發(fā)展規(guī)模的影響

由于500 kV變電站的設(shè)備改造、擴(kuò)建或新建工程比220 kV變電站復(fù)雜得多，有大量的設(shè)備要增加和更新，需要進(jìn)行檢測、在線監(jiān)測和維護(hù)的設(shè)備也很多，日常巡視維護(hù)的工作量逐年增大，若運(yùn)維人員僅憑借經(jīng)驗有可能造成巡視質(zhì)量的下降。

2 500 kV無人值班巡視策略

2.1 500kV無人值班巡視管理優(yōu)化

2.1.1 220kV操作站模式的巡視要求

常規(guī)220 kV操作站對無人值守變電站的巡視要求是：操作站操作人員除了完成所列職責(zé)外，還必須完成每周至少2次正常巡視、每季至少1次全面巡視、每月至少1次熄燈巡視和特殊巡視。

2.1.2 500 kV運(yùn)維站模式的巡視要求

500 kV無人值守變電站的巡視要求可分為正常巡視（每2天不少于1次）、全面巡視（每月不少于2次）、專業(yè)巡視、熄燈巡視（每月不少于1次）和特殊巡視。

除了上述規(guī)定的巡視外，另外還增加了對具有遠(yuǎn)程巡視功能的無人值守變電站，應(yīng)在運(yùn)維站每天進(jìn)行2次遠(yuǎn)程巡視，檢查所轄無人值守變電站的各類設(shè)備運(yùn)行及安全情況，并將巡視情況在運(yùn)維日志中做好相關(guān)記錄，包括對無人值守變電站消防、安防、技防等輔助設(shè)施的檢查情況。對安裝有智能化巡視機(jī)器人的無人值守變電站，應(yīng)通過機(jī)器人每天對無人值守變電站進(jìn)行巡視和紅外測溫，運(yùn)維人員還應(yīng)定期對機(jī)器人巡視數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。熄燈巡視是指夜間熄燈狀態(tài)下的巡視，主要檢查絕緣放電閃絡(luò)、接觸不良使電阻值升高導(dǎo)致的發(fā)熱等情況。

2.1.3 500kV運(yùn)維站模式的優(yōu)化

新的500 kV無人值班巡視內(nèi)容較220 kV操作站已有所改進(jìn)，在220 kV變電站常規(guī)巡視內(nèi)容的基礎(chǔ)上新增了專業(yè)巡視。專業(yè)巡視是指為深入掌握設(shè)備狀態(tài)，由運(yùn)維、檢修、設(shè)備狀態(tài)評價人員聯(lián)合開展的對設(shè)備的集中巡查和檢測，從而使正常巡視質(zhì)量得到了進(jìn)一步的提升，同時能有側(cè)重地針對巡視中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行跟蹤監(jiān)視，以遏制設(shè)備異常和缺陷的發(fā)展，容易實現(xiàn)閉環(huán)。此外，還包括一部分特殊巡視的任務(wù)，便于交叉檢查，防患于未然。500 kV變電站與220 kV變電站的巡視內(nèi)容對比見表1。

從表1可以看出，優(yōu)化后的500 kV無人值班巡視中正常巡視、熄燈巡視、特殊巡視比例有所下調(diào)，但全面巡視比例明顯上升，同時還新增了專業(yè)巡視的相關(guān)內(nèi)容，在一定程度上減輕了熄燈巡視和特殊巡視的壓力，并盡可能排除了在非正常條件下巡視所帶來的弊端，能夠盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患。另外，專業(yè)巡視也是對正常巡視和全面巡視內(nèi)容的補(bǔ)充，為運(yùn)行設(shè)備提供了專業(yè)檢修方面的運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗。

2.2 500kV無人值班巡視新技術(shù)

隨著新技術(shù)的發(fā)展，在500 kV變電站巡視應(yīng)用中出現(xiàn)了遠(yuǎn)程智能監(jiān)控巡視（包括一次設(shè)備場地、繼保室及通信、消防、安防設(shè)備室）、智能機(jī)器人巡視、巡視路線智能優(yōu)化掌上PDA對應(yīng)智能終端PDA的人工識別巡視（以下簡稱人工識別巡視），從巡視路線規(guī)劃、巡視區(qū)域劃分、巡視人員分配等各方面綜合考慮，并使其與人工識別巡視、保護(hù)小室遠(yuǎn)程智能巡視以及機(jī)器人巡視等分工職責(zé)相結(jié)合，從技術(shù)層面對當(dāng)前500 kV無人值班的巡視工作進(jìn)行優(yōu)化和改善。各類巡視新技術(shù)的應(yīng)用評估見表2。

表1 500 kV與220 kV巡視內(nèi)容對比

表2 設(shè)備巡視中新技術(shù)應(yīng)用評估

由表2可見，針對不同的巡視對象，新技術(shù)可以應(yīng)用到不同的巡視分工職責(zé)面上，所轄的各個站或者各種巡視技術(shù)可以同時進(jìn)行也可以交叉進(jìn)行，同時可以進(jìn)行有側(cè)重點的特殊巡視，也可以進(jìn)行全面統(tǒng)一的全面巡視，使得巡視既可以多樣化，又有雙重化保障，在保障巡視效率的同時也兼顧了巡視質(zhì)量的提高。

采用遠(yuǎn)程智能監(jiān)控巡視以后，單位間隔巡視花費的時間較以前的人工巡視有所減少，有效提高了巡視效率和質(zhì)量。

從工作效率來看，智能機(jī)器人巡視和人工識別巡視雖然比不上遠(yuǎn)程智能監(jiān)控巡視，但是它們的巡視范圍更全面，巡視細(xì)節(jié)到位且更容易發(fā)現(xiàn)缺陷或異常，而且還可以采用分時、分區(qū)、逐步細(xì)化的原則來實現(xiàn)，也可以根據(jù)巡視路線最優(yōu)化的原則來安排巡視計劃。通過無線WiFi或GPS技術(shù)，由主機(jī)網(wǎng)絡(luò)輸入到機(jī)器人和PDA的電腦芯片，進(jìn)行預(yù)警提醒并完成相應(yīng)的巡視任務(wù)。依據(jù)變電運(yùn)行巡視指導(dǎo)書制定500 kV變電站巡視標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)電子系統(tǒng)，巡視結(jié)果以“√”或“×”表示，存在的問題在“發(fā)現(xiàn)問題及結(jié)論”欄中具體說明，如無不良工況則在該欄目中填寫“正常”。每完成一部分區(qū)域巡視工作后，由相應(yīng)巡視設(shè)備模塊通過無線信號發(fā)回當(dāng)?shù)刈冸娬竞笈_中繼管理系統(tǒng)再轉(zhuǎn)至運(yùn)維站。這種方式既推動了人工巡視向無紙化作業(yè)發(fā)展，也保證了巡視質(zhì)量。

從表2中巡視質(zhì)量可靠性評估的結(jié)果來看，智能機(jī)器人的巡視質(zhì)量比人工識別巡視稍差，從巡視細(xì)節(jié)的針對性和巡視范圍的大小來看，它還不能很好地滿足巡視任務(wù)的需要，因而需要人工識別巡視來補(bǔ)充和完善。

綜上所述，采用以智能巡視終端的人工識別巡視為主，巡視工作量和頻次適當(dāng)減少，以常態(tài)化智能巡視機(jī)器人、運(yùn)維站主站的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)等作為補(bǔ)充手段，巡視頻次適當(dāng)增加，這種靈活的新巡視策略，能夠從根本上提高巡視工作效率和巡視質(zhì)量。

3 500 kV無人值班巡視的發(fā)展規(guī)劃

3.1 變電運(yùn)維一體化

目前輸電和配電運(yùn)維一體化已在公司系統(tǒng)普遍實施，而變電運(yùn)維一體化尚在起步階段。伴隨著“三集五大”大檢修體系建設(shè)的重要內(nèi)容之一變電運(yùn)維一體化進(jìn)程的深入，D級檢修的帶電檢測和運(yùn)行業(yè)務(wù)的設(shè)備巡視將統(tǒng)一成設(shè)備巡檢，500 kV無人值班巡視將有大量的輔助檢測工具應(yīng)運(yùn)而生，如比較常見的紅外線成像測溫儀、紫外線成像電暈檢測儀、SF6氣體紅外線檢漏儀（包括GIS或者HGIS氣室在內(nèi)的SF6設(shè)備）、GIS超聲波局放測試儀等。這些檢測工具將重點檢查設(shè)備接頭有無過熱、電暈、放電等現(xiàn)象，對巡視起到良好的輔助作用。

另外，D級檢修的專業(yè)巡視也分別和運(yùn)行業(yè)務(wù)的正常巡視、全面巡視、熄燈巡視和特殊巡視高度融合，很好地整合了巡視內(nèi)容方面的要求。

與此同時，500 kV無人值班巡視檢測技術(shù)的發(fā)展不僅提高了巡視結(jié)果的科學(xué)可信度，避免了運(yùn)維人員僅憑借經(jīng)驗判斷的不足，也進(jìn)一步促進(jìn)了500 kV運(yùn)維站運(yùn)維一體化工作的開展，使變電運(yùn)行與維護(hù)能夠高度融合，運(yùn)維人員能夠同時掌握運(yùn)行和維護(hù)的專業(yè)技能，只要裝備配置到位，最終可以實現(xiàn)變電設(shè)備全部運(yùn)維業(yè)務(wù)一體化。

3.2 在線監(jiān)測裝置對巡視的作用

500 kV無人值班巡視離不開大量在線監(jiān)測裝置的輔助應(yīng)用，而變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)則是現(xiàn)場一次設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行和集中管理在線監(jiān)測裝置的保障。變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是由在線監(jiān)測裝置、CMU（綜合監(jiān)測單元）、CAC（狀態(tài)信息接入控制器）、CAG（狀態(tài)接入網(wǎng)關(guān)機(jī)）、變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)及相關(guān)的信息傳輸通道組成的，能夠?qū)ψ儔浩?、容性設(shè)備、避雷器、高壓斷路器、高壓組合電器、蓄電池、隔離開關(guān)等主要變電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，并整合至生產(chǎn)管理系統(tǒng)中。

大量在線監(jiān)測裝置的應(yīng)用減輕了500 kV無人值守變電站的巡視壓力，由它們組成的變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)便于運(yùn)維部門、檢修部門和調(diào)控部門的分級或分層巡視，可分別針對所轄變電設(shè)備在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和查詢統(tǒng)計，通過在線監(jiān)測告警信息發(fā)現(xiàn)影響設(shè)備運(yùn)行的缺陷并上報，由此實現(xiàn)對在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的日常數(shù)據(jù)巡視（2 h 1次）和專業(yè)數(shù)據(jù)巡視（數(shù)據(jù)正常狀態(tài)時每周不少于3次；數(shù)據(jù)告警或注意時立即進(jìn)行1次并且每天不少于1次）。

但是，由于在線監(jiān)測裝置目前還不夠成熟、裝置的故障自檢功能不夠完善，尚在初期試運(yùn)行階段，因此除了需要在生產(chǎn)管理系統(tǒng)中遠(yuǎn)程監(jiān)視所轄變電設(shè)備的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)外，還需要巡視在線監(jiān)測裝置本身的運(yùn)行情況和它的現(xiàn)場站內(nèi)CAC控制器、各類CMU綜合監(jiān)測單元，并及時將在線監(jiān)測裝置異常、數(shù)據(jù)異常等情況上報。結(jié)合變電運(yùn)維一體化的發(fā)展，500 kV運(yùn)維站需要對現(xiàn)場裝置進(jìn)行運(yùn)行巡視（不低于2天1次）和運(yùn)維巡視（裝置故障狀態(tài)時當(dāng)天安排1次），其中運(yùn)行巡視可以與一、二次設(shè)備的運(yùn)行巡視同步進(jìn)行，根據(jù)變電設(shè)備在線監(jiān)測運(yùn)維巡視卡或指導(dǎo)書的有關(guān)內(nèi)容，將其作為500 kV變電站巡視標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)電子系統(tǒng)的內(nèi)容之一，按間隔、區(qū)域等進(jìn)行歸類。

4 結(jié)語

通過對新的500 kV無人值守變電站和日益成熟的220 kV無人值守變電站運(yùn)行模式下的巡視質(zhì)量比較，分析了500 kV無人值守變電站運(yùn)行模式下多種巡視方法的優(yōu)勢，通過對新技術(shù)、新檢測工具和在線監(jiān)測裝置的優(yōu)化，可在減少巡視工作量的同時明顯提高巡視質(zhì)量，有效提高設(shè)備日常運(yùn)行和維護(hù)管理的水平。

[1]Q/GDW 231-2008無人值守變電站及監(jiān)控中心技術(shù)導(dǎo)則[S].北京：中國電力出版社，2009.

[2]Q/GDW 538-2010變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行管理規(guī)范[S].北京：中國電力出版社，2011.

（本文編輯：龔皓）

Intelligent Optimization on Inspection Quality of 500 kV Unattended Substations

SHI Lei1，WANG Jianhong2，XU Ming1，DAI Jiangen1，ZHANG Wei1
（1.State Grid Zhejiang Maintenance Company，Hangzhou 311232，China；2.State Grid Quzhou Power Supply Company，Quzhou Zhejiang 324002，China）

The key of 500 kV unattended substation development is to timely understand the operation status of the equipment.Therefore，there are high requirements on routine inspection quality.The paper proposes a development orientation which integrates intelligent inspection technology with advanced inspection tools and online monitoring devices，which could improve the inspection quality of 500 kV unattended substations.

substation；unattended；intelligent；inspection tool；on-line monitoring；inspection quality

TM764.2

：B

：1007-1881（2014）04-0026-03

2013-11-27

石磊（1982-），男，湖北襄陽人，工程師，從事變電運(yùn)行、維護(hù)與管理工作。