0 引言

變電所在電力系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色，它不僅是電壓轉(zhuǎn)換、電能分配的中心環(huán)節(jié)，還肩負著系統(tǒng)保護的重任。變電所能否穩(wěn)定運行，直接關(guān)乎電力供應(yīng)的可靠性和安全性。隨著電力需求的持續(xù)增長和電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，變電所的運維工作變得愈發(fā)重要。本文旨在深入探討變電所運維的核心要素、采用的技術(shù)手段，并展望其未來的發(fā)展趨勢。

1 變電所運維的核心內(nèi)容

1.1設(shè)備巡檢與維護

變電所內(nèi)的變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備是電力系統(tǒng)的核心部件。定期巡檢和維護是確保設(shè)備正常運行的關(guān)鍵。運維人員需要通過目視檢查、紅外測溫、局部放電檢測等手段，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患并處理。

1.2故障診斷與處理

變電所設(shè)備在運行過程中可能出現(xiàn)短路、過載、絕緣老化等故障。運維團隊需要借助故障錄波器、繼電保護裝置等工具，快速定位故障點并采取有效措施，以最短時間恢復(fù)供電。

1.3數(shù)據(jù)監(jiān)測與分析

現(xiàn)代變電所普遍配備了智能監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r采集設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，如電壓、電流、溫度等。運維人員需要對這些數(shù)據(jù)進行分析，預(yù)測設(shè)備狀態(tài)，制定科學(xué)的維護計劃。

1.4.安全管理

變電所運維涉及高壓設(shè)備操作，安全風(fēng)險較高。運維團隊須嚴(yán)格遵守安全規(guī)程，開展安全培訓(xùn)和應(yīng)急演練，確保人員和設(shè)備的安全。

1.5.環(huán)境管理

變電所的環(huán)境條件（如溫度、濕度、灰塵等）對設(shè)備運行有重要影響。運維人員需要定期清理設(shè)備、檢查通風(fēng)系統(tǒng)，確保運行環(huán)境符合要求。

2 變電所運維面臨的問題

2.1問題響應(yīng)慢

人工發(fā)現(xiàn)問題并上報，紙質(zhì)記錄，反饋時間長。

2.2缺陷定位難

發(fā)生問題需前往現(xiàn)場排查處理，耗時耗力，問題定位周期長。

2.3維護成本高

設(shè)備種類多，定期設(shè)備檢修，需專業(yè)人員輪番值守。

2.4巡檢無監(jiān)管

現(xiàn)場人員執(zhí)行情況不得而知，沒有統(tǒng)一規(guī)范，流程缺乏管理。

2.5數(shù)據(jù)不全面

傳統(tǒng)儀表功能單一，缺少附加分析功能、處理建議、統(tǒng)合日志。

2.6信息封閉化

存在本地監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)封閉，與其他系統(tǒng)的信息互通性較差。

2.7體驗差異化

人員專業(yè)性參差不齊，服務(wù)體驗有差異。

3 變電所運維系統(tǒng)

3.1平臺架構(gòu)

3.2軟件功能

3.2.1配電房3D檢測

采用3D建模構(gòu)圖，和配電房實際環(huán)境匹配；實時監(jiān)測配電房內(nèi)安裝的各類傳感器和柜體狀態(tài)； 實時監(jiān)測配電房進出線的電力運行狀態(tài)。

3.2.2配電圖

實時在線監(jiān)測變電所內(nèi)各配電回路的各項電力參數(shù)，通過配電主接線圖整體了解配電運行情況。實時監(jiān)測斷路器狀態(tài)，包括合閘位置、分閘位置、彈簧儲能、接地刀閘等。

3.2.3電力監(jiān)測

電力數(shù)據(jù)顯示模塊呈現(xiàn)選定變電所回路的關(guān)鍵電力數(shù)據(jù)及變化曲線，涵蓋電流值、相電壓、線電壓、頻率、功率因數(shù)、電流的不平衡度等核心參數(shù)。此模塊能展示統(tǒng)計時段內(nèi)的數(shù)據(jù)平均值等各類數(shù)值，并以曲線圖形式呈現(xiàn)，同時提供圖表導(dǎo)出功能。此外，它還支持逐日極值統(tǒng)計功能，使用戶能夠便捷地通過表格形式查詢所需數(shù)據(jù)。

3.2.4用能分析

用能報表顯示各回路的用能數(shù)據(jù)，包括日報、月報、年報，日報顯示分時用能，月報顯示分日用能，年報顯示分月用能，報表可以導(dǎo)出。

3.2.5設(shè)備控制

支持常規(guī)遙信類設(shè)備的遠程控制功能；提供控制的二次密碼確認，確保操作的安全可靠；支持部分型號儀表的消音、自檢、復(fù)位功能。

3.2.6環(huán)境監(jiān)測

通過在變電所中安裝門禁、煙霧探 測器、水浸探測器、紅外探測器， 實現(xiàn)變電所防侵入、火災(zāi)報警、水浸報警、小動物侵入報警等功能。通過視頻攝像頭遠程監(jiān)視變電所整體運行環(huán)境，同時可實現(xiàn)視頻回放、 云臺控制、語音對講。

3.2.7平均功率因數(shù)

在力調(diào)電費中，若以平均功率0.9作為力調(diào)電費考核標(biāo)準(zhǔn)，低于0.9，則會有電費罰款比例，高于0.9，會有電費獎勵比例，注意各地區(qū)政策不同。平臺通過監(jiān)控平均功率因數(shù)變化，可及時向客戶推送相應(yīng)平均功率因數(shù)報警信息。

3.2.8手機APP

通過手機APP實現(xiàn)配電圖查看、視頻監(jiān)視及回放、電力參數(shù)查詢、最大需量統(tǒng)計、用能分析，并可通過手機接收報警、執(zhí)行巡檢、記錄缺陷。

3.3硬件配置

AM微機保護：集保護、測量、控制于一體，適用于35kV及以下電壓等級的用戶終端變電站，可實現(xiàn)用戶變電站的保護和測控。

WHD溫濕度測控：運用傳感器檢測柜內(nèi)溫濕度，通過控制外接的風(fēng)扇與加熱器對溫濕度進行調(diào)節(jié)，可有效防止因低溫、高溫造成的設(shè)備故障及受潮或，結(jié)露引起的爬電、閃絡(luò)事故的發(fā)生。

APM網(wǎng)絡(luò)電表：IEC標(biāo)準(zhǔn)，模塊化設(shè)計，可按需在背部插入對應(yīng)模塊。具有全電量測量，電能統(tǒng)計，電能質(zhì)量分析及網(wǎng)絡(luò)通訊等功能。用于對電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監(jiān)控診斷及電能管理。

APView500：高性能多核電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置，遵照IEC61000-4-30規(guī)定，集諧波分析、波形采集、電壓暫降/暫升/中斷、閃邊檢測、電壓不平衡度監(jiān)測、事件記錄、測量控制等功能一體。

3.4應(yīng)用案例

3.4.1項目介紹：

江蘇XX智慧能源科技有限公司是一家新成立的運維服務(wù)企業(yè)，其主要負責(zé)人專注于運維服務(wù)多年，該公司原有一套第三方智慧能源平臺，但在客戶的使用過程中，同行平臺的功能過于繁雜、網(wǎng)關(guān)傳輸不穩(wěn)定、平臺使用成本太高、售后服務(wù)響應(yīng)慢、系統(tǒng)更新不及時等等原因促使客戶尋找一套新的平臺方案來替換現(xiàn)有平臺。

3.4.2建設(shè)要求

1）在配電圖實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)查看；

2）提升平臺數(shù)據(jù)聯(lián)動性，發(fā)生報警后平臺能夠通過追溯到報警設(shè)備的數(shù)據(jù)曲線；

3）平臺界面的美化，優(yōu)化用戶的體驗，豐富數(shù)據(jù)的圖表展示；

4）增加變壓器的負載率分析與標(biāo)準(zhǔn)制定；配電圖上實現(xiàn)回路初檢功能，能明確用戶的圖是否正確。

5）一個配電房配有2個攝像頭(內(nèi)網(wǎng))方案的提出和接入，我們推薦使用了云攝像頭方案；

6）網(wǎng)關(guān)需要穩(wěn)定運行，提供有線和無線的傳輸模式，具有較高的抗干擾性；

7）平臺實現(xiàn)自定義分時段用電功能和安全運行天數(shù)統(tǒng)計。

3.4.3項目總結(jié)

該客戶是一個比較典型的運維企業(yè)，其在選擇運維云平臺時，客戶通過總結(jié)在使用第三方平臺中的種種不便，向我們提出了一些平臺的優(yōu)化建議，在合作過程中，我們也是盡量滿足客戶的需求。在如今市場上眾多同類型平臺中，規(guī)模相當(dāng)?shù)那闆r下，客戶還是更傾向于使用交互體驗好，界面美觀，功能集中，服務(wù)周到，響應(yīng)及時的產(chǎn)品。也正是因為這個原因，客戶才會選擇使用我們的運維平臺。

3.5應(yīng)用場景

3.5.1電力行業(yè)相關(guān)企業(yè)

電力運維企業(yè)：運維企業(yè)需要派遣團隊前往用戶變電室檢查設(shè)備運行情況，變電所運維系統(tǒng)能夠提供實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析等功能，幫助運維企業(yè)高效地完成工作任務(wù)。

電力三產(chǎn)：承包電力安裝工程、提供電力服務(wù)的企業(yè)，可以通過結(jié)合變電所運維系統(tǒng)功能，大幅提升服務(wù)質(zhì)量與效率。

3.5.2大型設(shè)施與機構(gòu)

工廠廠區(qū)：在工廠中，配電系統(tǒng)通常是生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。變電所運維系統(tǒng)可以實現(xiàn)對工廠配電系統(tǒng)的全面監(jiān)控和管理，提高電力管理的效率和可靠性，降低運維成本，同時確保生產(chǎn)線的穩(wěn)定運行。

企業(yè)園區(qū)：企業(yè)園區(qū)通常包含多個建筑和設(shè)施，電力需求復(fù)雜且多樣。變電所運維系統(tǒng)可以實現(xiàn)對整個企業(yè)園區(qū)配電系統(tǒng)的集中監(jiān)控和管理，提高電力供應(yīng)的可靠性和效率。

公共設(shè)施：如醫(yī)院、學(xué)校、圖書館等公共設(shè)施，對電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和連續(xù)性要求很高。變電所運維系統(tǒng)可以實時監(jiān)測電力設(shè)備的運行狀態(tài)，確保這些設(shè)施的電力供應(yīng)不受影響。

3.5.3商業(yè)與居民區(qū)

商業(yè)中心：商業(yè)中心通常擁有大量的電力設(shè)備和復(fù)雜的電力網(wǎng)絡(luò)，變電所運維系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測電力設(shè)備的運行狀態(tài)，確保電力供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

居民小區(qū)：居民小區(qū)對電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和安全性也有較高要求。變電所運維系統(tǒng)不僅可以實時監(jiān)測配電設(shè)備的運行狀態(tài)，還可以實現(xiàn)對居民用電的遠程抄表、電費結(jié)算等功能，提高物業(yè)管理效率。

3.5.4其他場景

電網(wǎng)調(diào)度中心、變電站：變電所運維系統(tǒng)在這些關(guān)鍵電力設(shè)施中，可以實現(xiàn)對電力設(shè)備的實時監(jiān)測和管理，提高電力供應(yīng)的可靠性和穩(wěn)定性。

數(shù)據(jù)中心：數(shù)據(jù)中心對電力供應(yīng)的穩(wěn)定性要求高，變電所運維系統(tǒng)能夠確保數(shù)據(jù)中心的電力供應(yīng)不受影響，保障數(shù)據(jù)的正常運行。

4 未來發(fā)展趨勢

4.1智能化轉(zhuǎn)型深化

隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等前沿技術(shù)的持續(xù)進步，變電所運維工作正加速向全面智能化轉(zhuǎn)型。這一轉(zhuǎn)變意味著變電所將實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的自動監(jiān)控、故障的智能診斷與自主修復(fù)，從而顯著提升運維工作的效率與精度。

4.2綠色環(huán)保與節(jié)能優(yōu)化

在“雙碳”目標(biāo)下，變電所運維工作愈發(fā)注重節(jié)能減排。通過精細化調(diào)整設(shè)備運行策略，引入高效節(jié)能設(shè)備，力求減少能源損耗與碳排放，推動變電所運維向綠色化、環(huán)保化方向發(fā)展。

4.3標(biāo)準(zhǔn)化運維體系構(gòu)建

隨著電力行業(yè)的蓬勃發(fā)展，變電所運維的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化已成為趨勢。構(gòu)建統(tǒng)一的運維標(biāo)準(zhǔn)與流程體系，不僅有助于提升運維工作的質(zhì)量，還能有效降低安全風(fēng)險，為變電所的穩(wěn)定運行提供堅實保障。

4.4多能互補與協(xié)同運維新趨勢

展望未來，變電所將不再局限于電能轉(zhuǎn)換與分配的單一角色，而是將與分布式能源、儲能系統(tǒng)等緊密結(jié)合，共同構(gòu)建起多能互補的能源網(wǎng)絡(luò)。在此背景下，運維工作也將迎來新的變革，從傳統(tǒng)的電力運維向多能源協(xié)同運維拓展，以適應(yīng)能源網(wǎng)絡(luò)多元化、復(fù)雜化的新需求。

5 結(jié)語

變電所運維是確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的堅強后盾。隨著技術(shù)的日新月異與電力需求的持續(xù)攀升，變電所運維正朝著智能化、綠色化、標(biāo)準(zhǔn)化的嶄新方向蓬勃發(fā)展。面對未來層出不窮的挑戰(zhàn)與稍縱即逝的機遇，運維團隊須不斷精進技術(shù)水平，勇于探索管理模式上的創(chuàng)新，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)固、可靠高效運行筑起一道堅不可摧的防線。