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引言
隨著社會和經濟的快速發展，人們對電力系統的安全性和可靠性提出了更高的要求，這給電力系統重要組成部分——變電環節提出了更高的要求。盡管電力系統的變電環節發展迅速，但是變電運行方面存在的一些弊病制約了電力系統的進一步發展。一方面現有的變電運維安全管理不到位，安全管理制度可執行性較差，未能及時通過制度制約人員的行為；另一方面現有的設備維護質量較差，不能及時反饋并解決設備缺陷，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亡、重則可能造成導致重大安全事故和人員死亡，限制電網的發展。
1.電網變電運行管理存在的問題
電力系統在運行中，一方面需保證對電能的供應需求，保證供電的安全性和可靠性，另一方面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，從而不斷促進電力系統的進一步發展。在這個過程中，安全管理是非常重要的組成部分，一方面通過采取培訓教育和規章制度制約人員的不安全行為，另一方面為電力系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。一方面，這是由于員工本身的安全意識不高引起的，認為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；另一方面，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。由于在變電運維工作中并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并沒有切實執行自己的職責，導致安全管理形式化，為了應對檢查而“做記錄"。
1.2設備維護管理不到位
隨著電力系統的不斷發展，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并沒有對應越來越高的設備維護質量。一方面，這是由于電力企業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；另一方面，變電設備檢修模式有待改進，為了快速消缺，很多變電運維人員只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。由于設備維護管理不到位，引起的變電設備“亞健康"，容易引起變電設備處于不穩定狀態，容易頻繁引發故障，威脅電力系統的可靠性和安全性。
2.變電運維與安全風險統計表
表1某電網變電所數據庫中風險點統計分析表
基于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，通過部門專責和管理人員頭腦風暴所識別出的風險要因共計525個，共制定施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。如果從安全風險類型來分析的話，可以發現觸電、高處墜落、機械傷害分別占總風險分布的22%、25%和28%（圖1）。根據該數據可以制定安全管理和設備維護策略。
3.變電運維安全管理與維護策略
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從而引起不同程度的器官功能障礙或組織損傷，又稱為電擊傷。某電網變電所的觸電風險較高的主要原因在于設備用電種類多，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面2m及其以上有可能造成墜落事故的作業都為高處作業。某電網變電所存在大量的高處作業和高空作業，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。為了實現安全生產，可以通過以下措施進行管控：首先方案逐級審批，實行專項管控；考察人員資質，加強崗前培訓；重視安全措施，遵守作業規范；重視安全措施，遵守作業規范。
機械傷害的管控措施。機械傷害主要指得是施工現場各類轉動機械的外漏部分和往復運動部分可能對人體造成的傷害。某電網變電所需要使用大量的機械設備不可避免會有機械傷害風險，為了實現安全生產，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，建立實體屏障；然后，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，應編寫變電設備維護大綱，實施合理的維護機制。根據電力系統變電設備的重要性，定期檢查、更換、保養變電設備，從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。一方面的維護工具可以有效提高工作效率、保障設備的維護質量，另一方面的維護工具可以提高對運維人員生命安全的保障；然后，改善變電運維評價指標，重視設備維護質量。變電運維工作的評價指標應適當從注重各種搶修速度、消缺次數等考核指標轉變為注重搶修質量、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，并建立合理的檢測評價機制，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.安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維云平臺
4.1概述
基于互聯網＋、大數據、移動通訊等技術開發的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監測眾多變電所回路運行狀態和參數、室內環境溫濕度、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，集中存儲、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，并完成有關設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。
4.2應用場所
適用于電信、金融、交通、能源、醫療衛生、文體、教育科研、農林水利、商業服務、公用事業等行業變配電運行維護系統的新建、擴建和改建。
4.3系統結構
系統可分為四層：即感知層、傳輸層、應用層和展示層。
感知層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監測裝置、攝像頭、開關量采集裝置等。除攝像頭外，其它設備通過RS485總線接入現場智能網關RS485端口。
傳輸層：包含現場智能網關和交換機等設備。智能網關主動采集現場設備層設備的數據，并可進行規約轉換，數據存儲，并通過交換機把數據上傳至規定的服務器端口，網絡故障時數據可存儲在本地，待網絡恢復時從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務器端數據不丟失。
應用層：包含應用服務器和數據庫服務器，若變電所數量小于30個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，以接收各智能網關主動傳送過來的數據。
展示層：用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。
4.4系統功能
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，
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。
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。
4.4.4運維
運維展示當前用戶管理的有關變電所在地圖上位置及總量信息。
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。
4.4.6視頻監控
視頻監控展示了當前實時畫面（視頻直播），選中京張一個變配電站，即可查看該變配電站內視頻信息。
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規定采集間隔運行參數和電能抄表的實時值及平均值行統計。
4.4.8報警信息
對平臺所有報警信息進行分析。
4.4.9任務管理
任務管理頁面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的巡檢信息。
4.4.10用戶報告
用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數據，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，并列出在該周期內巡檢時發現的各類缺陷及處理情況。
4.4.11APP監測
電力運維手機支持“監控系統"、“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。
4.5系統硬件配置
應用場合 | 型號 | 外觀圖 | 型號、規格 |
變電所運維云平臺 | AcrelCloud-1000 |
| AcrelCloud-1000變電所運維云平臺基于互聯網＋、大數據、移動通訊等技術開發的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監測眾多變電所回路運行狀態和參數、室內環境溫濕度、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，集中存儲、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，并完成有關設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。 |
網關 | 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）、104（主、從）、建筑能耗、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 |
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，內存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 |
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 |
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路剩余電流測量；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，啟動電流大于5A,測溫范圍－50-125℃,測量精度±1℃;傳輸距離空曠150米 |
ATC-600 |
| 兩種工作模式：終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳，ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m,ATC600-C可接收ATE系列傳感器、 AHE等傳輸的數據，1路485,2路報警出口。 | |
環境溫濕度 | WHD |
| WHD溫濕度控制器產品主要用于中高壓開關柜、端子箱、環網柜、箱變等設備內部溫度和濕度調節控制。工作電源：AC/DC85～265V工作溫度：-40.0℃～99.9℃工作濕度：0RH～99RH |
水浸傳感器 | RS-SJ-*-2 |
| 接觸式水浸傳感器，監測變電所、電纜溝、控制室等場所積水情況，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130萬像素（1280*960)內置麥克風與揚聲器具有語音雙向對講功能，支持螢石云互聯網服務，通過手機、PC等終端實現遠程互動和視頻觀看。 |
煙霧傳感器 | BRJ-307 |
| 光電式煙霧傳感：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，干接點輸出。 |
配套附件 | ARTU-K16 |
| 常開型；感應距離：30-50mm材質：鋅合金，銀灰色電度干接點輸出 |
KDYA-DG30-24K |
| 輸出DC24V;24V電源 |
5.結束語
通過分析變電運維管理中存在的不足及設備管理中可能出線的風險因素，提出相應的安全管理與運維策略，為后續變電所安全運維提供借鑒。
參考文獻
[1]賈立峰.試析電力系統變電運行安全管理與設備維護要點[J].科技創新導報,2019,12.
[2]魏曉軍,王楠.論提高變電運維人員工程驗收質量的策略[J].決策探索(中),2019,3.
[3]馬春杰，王其玉，劉路路.電力系統變電運維安全管理與設備維護
[4]安科瑞企業微電網設計與應用設計,2022,05版.
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