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無(wú)人值班變電站的設(shè)計(jì)及應(yīng)用論文
引言
無(wú)人值班變電站是21世紀(jì)初興起的一種新型變電站，其發(fā)展時(shí)間尚短，技術(shù)也不是特別成熟，但是其獨(dú)特的無(wú)人運(yùn)行管理模式仍促進(jìn)了我國(guó)供電企業(yè)的進(jìn)步，在某種程度上提高了我國(guó)供電企業(yè)的供電效率，給國(guó)家電網(wǎng)帶來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，大力發(fā)展探討研究無(wú)人值班變電站的設(shè)計(jì)、應(yīng)用與管理對(duì)于我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展也是好處頗多的。
1 有關(guān)220kV無(wú)人值班變電站的概念
1.1 它的定義
無(wú)人值班變電站：即變電站日常工作時(shí)不像傳統(tǒng)變電站一樣需要固定的人員輪流值班，它采取的是微遠(yuǎn)調(diào)控自動(dòng)化技術(shù)，值班人員在總調(diào)度室即可完成對(duì)目標(biāo)變電站的操控。是科技創(chuàng)新發(fā)展帶來(lái)的一種先進(jìn)的變電站運(yùn)行管理模式。
1.2 它的意義
在某種程度上來(lái)說(shuō)，無(wú)人值班變電站帶來(lái)了一場(chǎng)革命創(chuàng)新，它與傳統(tǒng)變電站最大的區(qū)別就在于智能，即人力操作變電站和智能控制的區(qū)別。與傳統(tǒng)變電站相比，其電網(wǎng)運(yùn)行管理方式發(fā)生了變化，它是采取微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)等自動(dòng)化技術(shù)，遠(yuǎn)程終端控制變電站的運(yùn)行，在變電站內(nèi)不需要設(shè)置固定人員值班，提高了人員的工作效率，減少了工作崗位數(shù)量，這也為企業(yè)節(jié)約了資金。其意義之一就是提高了電力行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。無(wú)人值班變電站的出現(xiàn)，大大減少了變電站因人工操作失誤而引發(fā)的故障，而且其微遠(yuǎn)終端遠(yuǎn)程操控的工作方式，提高了變電站工作的效率，提高了我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益，這是其意義之二。
2 220kV無(wú)人值班變電站的設(shè)計(jì)要求
2.1 無(wú)人值班變電站設(shè)計(jì)的功能要求
它是借助微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)等自動(dòng)化技術(shù)的變電站，是一種先進(jìn)的運(yùn)行管理模式。與傳統(tǒng)變電站相比，它用先進(jìn)的微端技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工管理方式，在遠(yuǎn)方建立負(fù)責(zé)一個(gè)區(qū)域的變電運(yùn)維操作站，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的變電站人工控制方式，而且一個(gè)變電運(yùn)維操作站可以同時(shí)控制多個(gè)無(wú)人值班變電站，共同收集多個(gè)變電站的數(shù)據(jù)信息，更好地監(jiān)控變電站設(shè)備的運(yùn)行，提高了人員工作效率。與傳統(tǒng)變電站相比，無(wú)人值班變電站的主要優(yōu)點(diǎn)還包括數(shù)據(jù)處理迅速、安全監(jiān)測(cè)強(qiáng)大、遠(yuǎn)動(dòng)預(yù)警及時(shí)、新型微機(jī)保護(hù)功能等。
�。�1）強(qiáng)大快速的數(shù)據(jù)處理和全面覆蓋的數(shù)據(jù)采集：無(wú)人值班變電站采取自動(dòng)化控制管理，其數(shù)據(jù)處理具有實(shí)用性、強(qiáng)大的邏輯判斷能力使得信息檢索極快，信息存儲(chǔ)量大，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)事件進(jìn)行完整記錄，對(duì)采樣數(shù)據(jù)的分析處理能力強(qiáng)。其數(shù)據(jù)采集能力也極為強(qiáng)大，同時(shí)分批次對(duì)多個(gè)無(wú)人值班變電站的信息進(jìn)行采集，并傳遞給變電運(yùn)維操作站，這些信息包括遙控、遙感、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、信息保護(hù)、統(tǒng)一時(shí)鐘、非電氣的測(cè)量和狀態(tài)信息等等。
�。�2）強(qiáng)大的安全監(jiān)控功能：與傳統(tǒng)變電站相比，無(wú)人值班變電站控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)更為強(qiáng)大，而且有著多種多樣的監(jiān)視手段。包括無(wú)人值班變電站一次系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、聲音光感報(bào)警、自我調(diào)節(jié)、顯示保護(hù)測(cè)定值、自我診斷等等。
�。�3）微機(jī)保護(hù)功能：微機(jī)保護(hù)功能包括饋線保護(hù)、母線保護(hù)、變壓器保護(hù)、備用電源自投等等。這是變電站綜合自動(dòng)化一個(gè)重要功能，對(duì)于保障變電站正常運(yùn)行有著重要的作用。
（4）敏感的遠(yuǎn)動(dòng)預(yù)警功能：遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的基本功能有遙測(cè)、遙控、遙信、遙調(diào)。其工作原理是實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)傳送至上級(jí)調(diào)度中心，由上級(jí)調(diào)度中心控制調(diào)節(jié)。如果發(fā)生故障，微機(jī)保護(hù)發(fā)出動(dòng)作指令，并及時(shí)將信息傳遞給調(diào)度中心。
2.2 無(wú)人值班變電站設(shè)計(jì)的運(yùn)行模式
220kV無(wú)人值班變電站與傳統(tǒng)變電站最大的區(qū)別就在于其先進(jìn)的運(yùn)行管理模式。它的運(yùn)行管理模式大體分為三種方式：
第一種，按照無(wú)人值班變電站所在的位置區(qū)分，在一個(gè)區(qū)域類設(shè)置一個(gè)變電運(yùn)維操作監(jiān)控中心站，對(duì)這個(gè)區(qū)域內(nèi)所有的無(wú)人值班變電站同時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，但不宜過(guò)多，大約10個(gè)左右。然后由監(jiān)控中心的操作人員負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)控和運(yùn)行，這是第一種監(jiān)控運(yùn)行管理方式。
第二種，每個(gè)無(wú)人值班變電站均設(shè)立自己的監(jiān)控中心，每個(gè)監(jiān)控中心設(shè)有專員對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)控管理，同時(shí)設(shè)有巡視人員，定期巡查變電站，發(fā)現(xiàn)并解決潛在故障問(wèn)題，監(jiān)控人員與巡視人員均受到上級(jí)調(diào)度指揮，這是第二種監(jiān)控運(yùn)行方式。
第三種，由上級(jí)調(diào)度人員同時(shí)兼任變電站的監(jiān)控管理職責(zé)，從而減少過(guò)多人員的涉入，保留現(xiàn)場(chǎng)巡視人員對(duì)變電站進(jìn)行巡查，他們?nèi)孕枰邮苷{(diào)度人員的指揮，這是第三種監(jiān)控運(yùn)行方式。
顯而易見(jiàn)，監(jiān)控中心、巡視人員還有調(diào)度中心三者之間的關(guān)系決定了該無(wú)人值班變電站的監(jiān)控運(yùn)行方式。
3 220kV無(wú)人值班變電站設(shè)計(jì)時(shí)要注意的問(wèn)題
3.1 要與環(huán)境協(xié)調(diào)
不管是傳統(tǒng)變電站還是無(wú)人值班變電站均會(huì)對(duì)變電站周圍的環(huán)境造成影響。一次設(shè)備中填充的SF6（六氟化硫）。所以運(yùn)行中的變電站需要嚴(yán)格控制SF6氣體的排放量。與此同時(shí)，變電站運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的噪音污染也不容忽視。整個(gè)變電站的核心主變壓器是變電站產(chǎn)生噪音污染的主要來(lái)源，變壓器的噪聲來(lái)源于變壓器本體和冷卻系統(tǒng)兩個(gè)方面，噪音頻率在100-2000Hz之間，已經(jīng)處于人類的聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi)。所以必須加以控制以免對(duì)周邊居民造成影響。而且，不管是傳統(tǒng)變電站還是無(wú)人值班變電站都必須考慮變電站的通風(fēng)性。在變電站運(yùn)行中，其GIS設(shè)備會(huì)產(chǎn)生許多氟化物氣體，這些氣體具有毒性，如果空氣中含量過(guò)高會(huì)對(duì)變電站周圍居民的健康造成威脅。綜上所述，在變電站的設(shè)計(jì)中，對(duì)環(huán)境影響的考慮是非常必要的。
3.2 確保無(wú)人值班變電站的自動(dòng)報(bào)警消防系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)
因?yàn)闊o(wú)人值班變電站不需要固定的值班人員，所以這種變電站的自動(dòng)消防系統(tǒng)、煙霧報(bào)警系統(tǒng)和溫度控制報(bào)警系統(tǒng)一定要運(yùn)行正常，作為無(wú)人值班變電站的安全保障。如果無(wú)人值班變電站出現(xiàn)故障造成變電站內(nèi)溫度升高煙霧過(guò)多時(shí)，穩(wěn)定運(yùn)行的警報(bào)系統(tǒng)就能及時(shí)上傳到調(diào)度中心，將信息傳遞給附近的巡查人員，使其可以快速及時(shí)地對(duì)變電站進(jìn)行救援。消防設(shè)計(jì)遵循“以防為主，防消結(jié)合”的消防方針，按有關(guān)規(guī)范、規(guī)程及規(guī)定的要求進(jìn)行消防設(shè)計(jì)。根據(jù)《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》的規(guī)定，主變壓器采用排油充氮滅火方式。變壓器發(fā)生火災(zāi)危險(xiǎn)時(shí)，該設(shè)備自動(dòng)或人工啟動(dòng)向變壓器內(nèi)充入氮?dú)�，變壓器油通過(guò)DN200排油管排入事故油坑，從而控制火勢(shì)，防止火災(zāi)蔓延。在通向二次設(shè)備室及站用配電間的電纜溝、豎井和墻孔及盤底開(kāi)孔處采取有效阻燃的封堵處理，在主要回路的電纜溝中的適當(dāng)部位設(shè)置阻火墻，在靠近含油設(shè)備（主變和電流、電壓互感器等）的電纜溝蓋板予以密封處理。另在變壓器附近配備推車式干粉滅火器及消防砂箱、消防鏟等消防器材，可存放于消防器材小間。這些措施都為變電站正常運(yùn)行保駕護(hù)航。
3.3 同樣完善的安保系統(tǒng)與占地面積的顯著縮小
雖然無(wú)人值班變電站內(nèi)沒(méi)有固定的人員進(jìn)行值班，但是其安全監(jiān)控系統(tǒng)比傳統(tǒng)變電站更為完善更為可靠。傳統(tǒng)變電站是變電站內(nèi)部安保人員24h值班看守監(jiān)控，而無(wú)人值班變電站一般由附近區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)巡視人員巡查監(jiān)控。如果巡查時(shí)發(fā)現(xiàn)變電站出問(wèn)題能及時(shí)采取正確措施救援，保證變電站的安全可靠性。由于無(wú)人值班變電站內(nèi)是不需要人員看守的，是調(diào)度中心工作人員遠(yuǎn)程監(jiān)控保證安全，因此那些傳統(tǒng)變電站內(nèi)的諸如站長(zhǎng)室、會(huì)議室、值班休息室、附近工作人員的生活建筑可以取消。與傳統(tǒng)變電站相比這極大地減少了無(wú)人值班變電站的建筑面積，進(jìn)而降低變電站的工程造價(jià)，體現(xiàn)了無(wú)人值班變電站的一大優(yōu)勢(shì)。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，220kV無(wú)人值班變電站以其獨(dú)特的運(yùn)行管理模式不僅可以減少變電站的占地面積降低其工程造價(jià)，還能減少工作崗位，降低電力企業(yè)人力資源方面的投入，進(jìn)而提高了經(jīng)濟(jì)效益。并且220kV無(wú)人值班變電站更安全、更環(huán)保、更可靠、輸電更穩(wěn)定，十分適應(yīng)當(dāng)前電力企業(yè)的發(fā)展，是新時(shí)代的產(chǎn)物。因此大力研究其設(shè)計(jì)與應(yīng)用，對(duì)我國(guó)電力企業(yè)發(fā)展具有重大意義。
參考文獻(xiàn)：
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