摘 要:隨著我國國民用電量的持續(xù)攀升,電力發(fā)展已成為目前社會普遍關注的重點問題,近些年來人們對節(jié)能減排的呼聲越來越高,為了充分利用自然資源我國逐漸將風能應用于電力系統(tǒng),如何保證風力發(fā)電廠輸變電設備的運行安全也受到越來越多人的重視?;诖?,本文深刻闡述了影響風力發(fā)電廠輸變電設備運行安全的關鍵因素,在此基礎上提出了加強輸變電設備運行安全性的安全技術手段,希望能對我國風力發(fā)電廠的輸變電設備發(fā)展起到一定的借鑒作用。
關鍵詞:風力發(fā)電廠;輸變電設備;運行安全;技術探討
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.136
1 影響風力發(fā)電廠輸變電設備運行安全的因素
1.1 自然因素的影響
由于風力發(fā)電廠輸變電設備的特殊性,很多設備的安裝需要直接暴露在自然環(huán)境下,設別的運行安全性一定程度上便受到自然環(huán)境的作用,主要體現在以下兩個方面:首先氣溫會對設備的運行安全產生影響,例如夏季天氣溫度普遍較高,且設備在運行過程中往往也會產生大量的熱能,外部環(huán)境加之設備本身的產熱會導致設備運行溫度大幅上升,可能會對設備構件功能的正常發(fā)揮產生不利影響,嚴重的還會導致設備損壞等。冬季溫度普遍降低,由于熱漲冷縮的作用會使得充油導線中的油面產生下降,進而影響充油導線的輸電功能。其次天氣狀況也會對輸變電設備的運行安全產生十分不利的影響,例如酸雨的影響,酸雨會使輸變電設備出現一定程度的腐蝕,長此以往會對風力發(fā)電廠輸變電設備的運行安全產生威脅。另外雷雨與臺風等也會對輸變電設備的運行產生嚴重的破壞。
1.2 設備自身質量因素
目前我國發(fā)電廠很多輸變電設備運行安全問題產生的主要原因是由設備自身質量不過關造成的,有些風力發(fā)電廠為了提高經濟效益,降低施工成本,導致設備自身質量出現問題進而輸變電設備出現運行安全問題。輸變電設備產生問題主要是在以下兩個環(huán)節(jié)出現了問題:一是在設備的選用上,企業(yè)為了降低成本可能會采用劣質輸變電設備,經長時間使用后設備便會出現各種運行安全問題。二是在輸變電設備安裝過程中施工人員技術水平與知識儲備不足,出現安裝操作錯誤,導致輸變電設備部分參數較低,在運行過程中會出現接地、短路等故障。
1.3 設備維護管理不過關
輸變電設備的運行穩(wěn)定離不開合理的維護管理,輸變電設備面臨的外部環(huán)境及地質環(huán)境較為復雜,因此設備維護管理工作的開展也具有一定的難度,設備的維護管理往往需要遵循特定的規(guī)定與標準,然而在實際生活中很多維護管理人員由于技術水平等方面的限制,導致設備的維護管理不過關。另外隨著社會的進步,風力發(fā)電廠也逐漸在輸變電設備中應用了一些新技術與新材料,此時輸變電設備的維護管理工作要求維護人員對新技術或新材料有較深的了解,然而目前我國風力發(fā)電廠維護人員的綜合素質仍有待加強,加強自身對新技術與新材料的認知,這在一定程度上阻礙了我國風力發(fā)電廠輸變電設備運行的安全發(fā)展。例如為了進一步減少輸變電設備對城市用電的占用,很多風力發(fā)電廠積極采用智能變電站或者地下變電站,由于在維護過程中還缺乏可供借鑒的經驗,這便對維護人員的知識儲備以及技術水平提出了更高的要求,加大了輸變電設備維護管理工作的難度。
2 風力發(fā)電廠輸變電設備運行安全技術手段
2.1 絕緣子防污安全技術手段
絕緣子對風力發(fā)電廠輸變電設備功能的發(fā)揮具有重要意義,是輸變電設備中至關重要的組成部分,絕緣子的功能問題會直接導致整個輸變電設備產生故障。絕緣子由于其特殊的使用用途往往直接安裝于室外,與外部環(huán)境直接接觸,因此絕緣子極易受到外界灰塵及有害氣體的影響,若維護管理人員不能及時將絕緣子表面的污漬灰塵等雜質進行清理,在遇水的情況下雜質便會轉換為離子型介質,出現漏電現象,絕緣功能受到影響,因此絕緣子的防污技術以及維護管理便顯得尤其重要。絕緣子的防污維護具體可從以下兩個方面入手:首先風力發(fā)電廠應積極加強對絕緣子的監(jiān)控力度,對絕緣子的絕緣性能進行實時監(jiān)控,對絕緣子表面的灰塵等雜質進行深度清理,絕緣子發(fā)生漏電現象后監(jiān)控部門應能及時發(fā)現并制定科學合理的解決措施。其次發(fā)電廠還可對絕緣子采取一定的預防措施,例如在絕緣子表面涂刷硅油、地蠟等隔離材料,防止有害氣體或灰塵等雜質與絕緣子表面直接接觸,避免絕緣子產生過大的導電能力,有效阻止了漏電現象的發(fā)生。
2.2 防雷安全技術手段
雷雨天氣會對風力發(fā)電廠輸變電設備的運行安全性產生極大威脅,防雷技術在輸變電工程中的應用尤為重要,防雷技術的運用具有一定的復雜性,要求相關操作人員從多個角度出發(fā)對設備的防雷能力進行綜合考量。首先技術人員應積極加強輸變電設備的耐雷水平,風力發(fā)電廠可選取具有一定避雷能力的輸變電設備以滿足耐雷水平的相關要求,對感應電壓進行耦合處理與分流處理,盡力將桿塔的接地電阻控制在10歐姆以下,增強桿塔的耐雷水平。其次風力發(fā)電廠應著重對設備遭受雷擊后的安全保護措施進行研究,最大程度上降低跳閘率,盡量避免因雷雨天氣而對用戶的正常生活造成不良影響,技術人員應結合設備所處的外部環(huán)境與地質環(huán)境進行針對性的分析與處理。
2.3 提高設備安全系統(tǒng)的信息化水平
隨著互聯網時代的快速發(fā)展,數字化電網與智能化變電站應運而生,計算機技術在輸變電設備運行問題中的運用了極大程度上提高工作效率,為設備的安全運行提供充足的保障,發(fā)電廠應著力提高輸變電設備安全系統(tǒng)的信息化水平,利用大數據技術、信息管理技術等提高設備的運行安全性。信息化輸變電安全系統(tǒng)的構建可主要從以下兩方面入手:首先風力發(fā)電廠應著力發(fā)展輸變電設備監(jiān)控系統(tǒng)的信息化,人為的監(jiān)控方式往往需要發(fā)電廠投入大量的人力與物力,且監(jiān)控效果極易受到人為主觀因素的影響,工作效率也受到一定的限制。而智能化的監(jiān)控系統(tǒng)極大程度上節(jié)約勞動力,且保證了監(jiān)控質量,基于此發(fā)電廠可合理引入智能機器人,負責輸變電設備的監(jiān)控及運維等工作。另外風力發(fā)電廠應積極加強對輸變電控制系統(tǒng)的信息化管理,數字化技術通過對電網系統(tǒng)中相關數據的綜合分析對電網進行合理的調度安排,從而逐步實現對輸變電設備的自動控制,解放人工勞動力,提高工作效率。
2.4 加強對技術人員的培訓
技術人員的綜合素質對于風力發(fā)電廠輸變電設備的運行安全具有重要意義,因此發(fā)電廠應著力加強對相關技術人員的培訓,從培訓目
標來看培訓應從技術人員的思想觀念與技術水平兩方面入手,以計算機的應用為例,培訓首先應積極轉變技術人員的思想觀念,使其認識到計算機技術對于設備運行安全的重要意義,使其對信息化技術的應用引起重視。其次培訓應著重提高技術人員的計算機操作水平,由于我國在計算機技術在風力發(fā)電廠輸變電設備運行安全的應用問題中仍處于初級階段,技術人員的計算機運用能力普遍不高,發(fā)電廠可定期邀請相關專家為技術人員進行現場的計算機使用指導,通過講座或授課的方式增強技術人員的計算機知識儲備。
3 結束語
隨著我國電力體制的深化改革,風力發(fā)電廠輸變電設備的運行安全問題逐漸受到越來越多人的重視,目前我國風力發(fā)電廠輸變電設備的運行安全主要是由以下幾方面因素造成的:自然因素、設備自身質量因素以及設備維護管理工作不過關等等?;诖耍L力發(fā)電廠應積極加強輸變電設備對絕緣子防污技術以及防雷技術的應用,著力構建信息化的設備安全系統(tǒng),加強對技術人員的培訓,提高其綜合素質,為輸變電設備的安全運行提供充足的保障。
參考文獻:
[1]朱曉嘉,王志明.輸變電設備運行及安全防護措施探究[J].科學與信息化,2016(33):41,43.
[2]程建偉,白翠粉,劉通等.基于故障模式的輸變電設備故障風險分析[J].高電壓技術,2015,41(12):3937-3943.
[3]崔曉丹,李碧君,李熙等.計及設備資產損失和電網運行風險的輸變電關鍵設備識別方法[J].陜西電力,2017,45(01):73-77.
[4]羅坤.芻議輸變電設備狀態(tài)檢修模式[J].城市建設理論研究(電子版),2014(30):456-457.
[5]于文茂.輸變電設備智能化發(fā)展趨勢[J].中國科技投資,2016 (23):178.
[6]郭亮,龍凱華,梁珍偉,王海,段向陽.大型風電場輸變電設備運行分析及檢修策略研究[J].華北電力技術,2017(10):69-76.
[7]潘樂真,張焰,俞國勤等.狀態(tài)檢修決策中的電氣設備故障率推算[J].電力自動化設備,2010,30(02):91-94.
作者簡介:盧一民(1990-),男,內蒙古烏蘭察布人,本科,助理工程師,主值班員,研究方向:風力發(fā)電場輸變電設備運行維護。