關鍵字:地下35kV變電站;安全管理;故障 排除;機構建設。
介紹。 煤礦35kV變電站是煤礦井下、辦公區和工人生活區的電源,礦區各類負荷的執行都依賴於變電站的安全穩定執行。 如果變電站發生誤操作、斷路器跳閘等事件,將導致相應供電區域停電,嚴重時還可能導致變電站操作人員和地下採煤人員發生人身事故。 本文總結了35kV變電站在人員管理、系統建設、裝置維護和防誤操作管理等方面的特點,並針對各型別變電站的現狀給出了相應的管理建議,對減少電氣誤操作、提高變電站安全管理水平有一定效果。
1.操作特性:
由於煤礦用35kV變電站是煤礦企業的供電裝置,在執行過程中存在以下特點:在人員方面,變電站值班人員少,操作技能不足;在系統方面,變電站管理系統相對落後,實施效率低下在執行環境方面,變電站建在煤礦附近,存在煤塵汙染問題在誤操作方面,主要依靠電氣誤操作。 由於上述特點的存在,變電站的潛在危險是:操作人員自身的職業素質或安全意識導致誤操作等事件管理系統缺陷,導致長期存在安全隱患;因裝置使用壽命長或維修周期長而造成的裝置故障,是由於電氣防誤操作技術不完善,在電氣元件損壞的情況下,操作人員容易發生誤操作。
2.人事管理。
煤礦井下變電站的工作環境比較偏僻,長期在車站封閉環境中值班的人員容易出現情緒麻痺、責任心下降,遇到作業或事故時容易發生誤操作。 因此,在運維值班模式中應改變管理模式,目前35kV變電站的值班模式分為有人值班模式和無人值班模式。 值班方式應考慮變電站的裝置狀態和運輸便利性,對於值班週期較長的變電站,應適當縮短輪換週期,以保證值班人員的休息時間和情緒穩定。
煤礦變電站值班人員技能水平參差不齊,目前執行的煤礦變電站大多配備了一體化自動化系統,如圖1所示。 綜合自動化系統可以使值班人員通過後台監控站內一次、二次裝置的執行狀態和負荷,綜合自動化系統為變電站值班人員提供了便利,也對變電站值班人員提出了新的工作內容和要求。 綜合自動化系統包括監控主機、微控制器主控單元、現場匯流排及各類測控保護裝置等,在變電站巡檢和檢修中,應注意綜合自動化裝置的執行狀態,並對指示燈、液晶屏、 網線和監控軟體。對於不熟悉微機操作和保護裝置操作的在值人員,要加強培訓,增加責任心。
故障分析和處理。
由於煤礦生產經營壽命長、開採範圍擴大、井下電氣裝置增設公升級等因素的影響,煤礦35kV變電站裝置執行具有以下特點:一是電氣主接線形式不斷變化,新區間與舊區間並存, 還有退役裝置;二是裝置維護檢修週期不固定,檢修計畫實施效率不高三是裝置執行環境周圍存在煤塵汙染問題,裝置老化明顯。 針對上述裝置問題,針對煤礦35kV變電站的線路、變壓器、電容器、直流裝置等提出以下裝置維護管理建議。
4.1.電源線。
線路是變電所與煤礦用電裝置之間的橋梁,線路的安全穩定執行直接關係到煤礦用電的安全,特別是直通井下的線路,是關係生產和人身安全的重要環節。 變電站操作人員應熟悉站內所有出線線路的接線方式、負荷情況和電纜方向,並應注意檢查架空線路上是否有異物懸掛,並應重點檢查電纜線路的電纜絕緣層是否完好。 針對電力電纜常見的故障型別,其工作要點:一是對接點電阻超過正常範圍的電纜接頭覆蓋金屬遮蔽層;二是及時清理電纜溝內的異物,定期檢查排水通風情況,特別是夏季,避免高溫造成電纜故障三、新建電纜隱蔽工程應嚴格驗收,避免安全隱患第四,嚴格執行電纜採購標準,反覆確認電纜容量、長度等關鍵引數。
4.2、反誤操作管理。
防誤操作主要是指變電站內裝置的五大防功能,即防止誤入帶電間隔,防止斷路器意外拉合,防止隔離開關帶地線,防止負載拉合隔離開關,防止接地線帶電結束通話。 傳統變電站採用電氣防誤鎖措施,一般是通過改變繼電器輔助觸點在電氣二次迴路中的位置來實現的。 煤礦變電所中的開關櫃具有基本的機械或電氣鎖定邏輯,如斷路器小車位置與接地開關之間有機械鎖定,斷路器小車處於執行位置時不允許拉動接地開關,接地開關與開關櫃後櫃門之間有電磁鎖定, 接地開關在分隔時不能開啟後櫃門,電磁鎖只有在接地刀開關關閉時才能開啟,從而開啟後櫃門。上述防差錯措施建立在裝置上,機械裝置和電磁裝置的部件存在損壞的風險。 現代變電站一般都配備微機防誤碼系統,如圖2所示。
通過電腦鑰匙、電子密碼鎖等,對工位內的開關、電容器、網門、地線等部件進行鎖緊,防止誤操作,可有效降低誤操作風險。 在防誤鎖裝置的管理中,需要完善管理制度,當確需開鎖操作時,要通過安全管理部門執行相應的開鎖程式,避免隨意開鎖。
4.3個電容器。
電容器是向系統提供無功功率的裝置,起著穩定電壓和提高功率因數的作用。 電容器在執行過程中容易出現接頭發熱、外殼變形和漏油等現象,因此在檢查時要注意電容器的外觀,並配合紅外測溫,及時發現隱患,出現上述現象的電容器應立即停機更換。 對於布置在室內的電容器組,需要定期檢查採光、通風等設施,對於布置在室外的電容器組,應特別注意檢查電容器網門是否完好,防止小動物進入。
4.4.電壓互感器。
電壓互感器中常見的故障包括鐵磁諧振引起的繞組燒毀、操作不當引起的二次反向輸電等。 在電力系統正常執行中,電壓互感器只承受工作電壓,不通過工作電流,設計避免了諧振的影響,因此發熱等缺陷較少。 在一些特殊情況下,電壓互感器的鐵芯會飽和,導致鐵芯電感的變化,當電壓互感器電感與線對的容抗相等或接近諧振時,此時,相當於電壓互感器的感抗與線路電容併聯在母線上, 併聯諧振導致電壓互感器承受較大的過電壓,嚴重時會導致繞組發熱甚至**。
電壓互感器二次反向傳輸是當一條母線檢修時,母線的電壓互感器在停電執行期間沒有二次斷開,當其他電壓互感器與其組成串聯電路時,電壓互感器會將電送回母線,從而對在母線或電壓互感器上工作的維修人員造成觸電的危險。 為了防止這種情況的發生,一是在停電執行期間採取安全措施,開啟二次風口,在維護未完成時嚴禁關閉和送電其次,檢修刀開關,特別是母線開關時,繼電保護人員應與一級維護人員共同工作,確保二次迴路接線正確。
4.5.主變壓器。
主變壓器是變電站的核心裝置,一旦發生故障,可能直接導致煤礦大面積斷電。 在變壓器執行過程中,檢查油位、繞組溫度和絕緣包絡線很重要。 夏季,變壓器的油位可能會因高溫而公升高,而在冬季,油位可能會因低溫或漏油而降低。 在夏季或生產高峰期,主變壓器可能在高溫和過載下執行,因此需要加強對主變壓器油位和油溫的檢查。 主變壓器可能因重氣體作用或差動保護作用而跳閘,需要熟悉各種情況下跳閘的故障特性,並提前制定事故處理流程和輸電執行步驟。
4.6 個直流單元。
變電站的直流裝置是保護裝置、控制裝置和照明裝置等的電源,其安全穩定執行關係到整個變電站內其他裝置的執行安全。 直流系統一點接地的影響不大,但當系統兩點接地時,容易誤操作或拒絕操作保護裝置,造成負載甩落或故障範圍擴大。 直流裝置在執行中容易出現直流接地故障,特別是在雨季,如果絕緣降低,變電站操作人員應檢查各電路並及時處理,以免造成更大的事故。
4.7、真空斷路器。
變電站高壓開關櫃中常用的斷路器是真空斷路器,它把工作電流置於真空泡中進行滅弧,具有免維護、壽命長、適合頻繁操作、體積小、重量輕等優點。 真空斷路器的頻繁故障主要有真空氣泡滅弧效能下降、分路短路或開路、分閘和合閘週期不同等。 在執行中,由於真空泡的真空度不受外界檢測方法的約束,因此在缺陷發生時無法及時發現,故障只能在下一次斷路器操作時表現出來。
當真空泡的真空度降低時,會導致滅弧效能下降,嚴重時可能導致斷路器**。 真空氣泡減壓的原因有兩個,一是波紋管出廠時存在洩漏點;二是連桿安裝與操作距離過遠,導致斷路器執行中出現彈跳、超程等問題。 故障的開路迴路會導致保護裝置失效故障電流,從而導致現場裝置燒毀和跳閘。 常見原因是開路線圈燒壞、工作電源電壓低、開路杆變形等。 真空斷路器的分閘和合閘需要不同階段的專業檢測工具,而一般煤礦變電站中此類檢測方法較少,因此很難在前期進行檢測。
AcrelCloud-1000變電站運維雲平台。
5.1 概述。
基於網際網絡、大資料、移動通訊等技術開發的雲管理平台,可以滿足使用者或運維企業對眾多變電站電路執行狀態和引數、室內環境溫濕度、電纜和匯流排執行溫度、現場裝置或環境視訊場景等進行監控的需求,實現資料的中星級化, 集中儲存,統一管理,使用方便,支援有許可權的使用者通過電腦、手機、pad等各種終端鏈結進行訪問。接收警報並完成與日常和定期裝置檢查和排程相關的管理工作。
5.2.申請地點。
適用於電信、金融、交通、能源、醫療衛生、文化體育、教育科研、農林水利、商業服務、公用事業等行業的變配電運維系統的新建、擴建和改造。
5.3.系統結構。
系統可分為感知層、傳輸層、應用層和顯示層四層。
感知層:包括安裝在變電站內的多功能儀表、溫濕度監測裝置、攝像頭、開關採集裝置等。 除攝像頭外,其他裝置均通過RS485匯流排連線到現場智慧型網關的RS485埠。
傳輸層:包括現場智慧型網關、交換機等裝置。 智慧型網關主動採集現場裝置層裝置的資料,可進行協議轉換、資料儲存,並通過交換機將資料上傳到指定的伺服器端口,當網路出現故障時,資料可以儲存在本地,在網路恢復時從中斷位置繼續上傳資料,確保伺服器端的資料不丟失。
應用層:包括應用伺服器和資料庫伺服器,如果變電站數量少於30個,應用伺服器和資料庫伺服器可以一起配置。 伺服器需要有乙個固定的IP位址,才能接收到每個智慧型網關主動傳輸的資料。
展示層:使用者可以通過手機、平板、電腦等多個終端訪問平台資訊。
5.4.系統功能。
5.4.1.變壓器狀態。
變壓器狀態支援使用者查詢全部或某站的變壓器功率、負載率等執行狀態資料,支援按負載率、功率公升降順序排序。
5.4.2.現場監控。
現場監控包括概覽、執行狀態、當日事件記錄、當日每小時用電曲線、用電概覽。
5.4.3.能源消耗月報。
能耗月報允許使用者根據總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢被管理站的用電量,查詢跨度可設定為月度。
5.4.4. 運維。
O&M在地圖上顯示當前使用者管理的變電站位置的位置和總量。
5.4.5.配電圖。
配電圖顯示所選變電站的配電資訊,配電圖顯示各電路的開關狀態、電流等執行狀態和資訊,支援電壓、電流、功率等詳細執行引數的查詢。
5.4.6.視訊監控。
視訊監視器顯示當前實時畫面(實時視訊),您可以通過選擇變電站來檢視變電站內的視訊資訊。
5.4.7.電源執行報告。
用電執行報表顯示所選站各迴路指定採集間隔的實時值和平均值、所選裝置、執行引數和電能表讀數。
結語。 35kV煤礦變電站是煤礦生產、辦公、生活區的動力,安全穩定執行是煤炭生產、辦公和職工生活的基本保障。 本文從人員、系統、裝置、防誤操作等方面總結了煤礦變電站的特點,並針對各類特點給出了相應的管理建議,對煤礦變電站的安全穩定執行具有一定的意義。