汤义勤,梁伟杰,何 勇
(台州电业局,浙江 临海 317000)
随着电网的发展,输变电设备数量日益增长,年度检修的输变电设备逐渐增加,检修工作量越来越大。基于对电网精细化管理的要求,有必要分析电网检修管理情况,探讨检修管理的优化,提高电网的检修管理水平。
随着可缩放的矢量图形技术(Scalable Vector Graphics, SVG)的成熟以及实时数据库(PI)等新技术的广泛应用,可以进一步开发出检修管理决策辅助系统,减轻检修人员工作压力,避免输变电设备检修超周期;综合基建、市政工程等各方面的管理信息,合理安排输变电设备停役检修,提高供电可靠性。
考虑到配网网架逐渐完善、县供电局检修队伍逐步能够胜任110 kV线路及变电站检修的状况,110 kV及以下变电站全停集中检修、220 kV变电站半停检修的模式逐渐成为有效的检修模式之一。
地区电力局的检修工作采取分级管理、专人负责制度,设备检修专业管理归口生产处,设置检修专职。基层检修单位、生产班组各指定专人具体负责,组成三级检修管理网络体系。
检修管理的核心是计划管理,计划管理的重点在于局检修专职对检修计划的平衡能力,基础在于基层各检修计划人员对电网待检修设备的综合分析能力。
浙江省各地区电力局在取得状态检修资质后开始实施状态检修,进行输变电设备三级状态评价,形成状态检修综合报告后报浙江省电力公司履行审查备案手续。其中涉及的500 kV输变电设备、220 kV变压器、线路的状态评价结果上报省电力公司生产部审批。
地区电力局根据省电力公司的审批意见,编制局年度、季度检修计划,并编制五年检修计划及三年滚动检修计划。局检修专职召开月度检修平衡会,综合基建、市政等项目,下达下月度检修计划。
基层检修单位检修专职根据局月度检修计划,综合运行单位上报的缺陷情况和本单位人员、备品备件的实际情况,分析设备状况,编制执行性较强的周检修计划。
在局年度检修计划下达后,不需外包的检修项目由检修单位落实实施,检修单位安排项目负责人,具体落实每个检修项目。
对于特殊检修项目,如输变电设备防腐、基础沉降处理、铁塔纠偏等需外包的检修项目,由局检修专职落实实施。根据施工合同和安全协议书中的规定,由项目负责人对工程施工的全过程进行监督,督促承包方认真落实施工合同和安全协议书中规定的各项要求。
目前地区电力局输变电设备年度大修计划、停电计划的安排、制定和平衡均采取人工方式。随着电网日趋庞大和复杂,生产计划的制定和平衡工作也变得越来越复杂和繁琐。人工方式下,可能会存在输变电设备检修超周期、重复停役的情况,严重影响电网的安全运行。而一份统筹兼顾、合理安排各种相关工作的生产计划可以缩短设备停役时间,提高可靠性指标。同时,上级不同管理部门对下属单位有不同的报表要求,相同或类似的内容,下级单位需进行格式转换,耗费大量的时间。设备增多后,需要有效实现不同格式报表的自由转换,减轻各类计划人员的劳动强度。
另外,年度、季度、月度生产会议没有一个综合性的信息系统支撑,可能有数十个技改、计划检修、抢修、市政工程和基建工程等工作在同时进行,各个部门人员仅凭个人掌握的信息汇报工作,实际信息无法准确掌握。由于电网运行、设备状态、生产计划执行等信息无法动态展现,对于多部门施工的复杂性检修、技改项目,分析与决策受到严重影响,效率降低。
对于检修工作而言,月度检修计划最具有指导性。虽然编制年度、季度检修计划时无法避开重大政治活动时间,但月度检修计划的编制,往往可以避开这些活动,除了需保供电要求的体育比赛、演唱会、重大工程剪彩等活动,地方政府往往不能提前提供相关信息,从而导致月度检修计划具体执行时要进行变动,刚性管理无法从源头上控制。另外,基建工程受政策处理等不确定因素影响,施工计划会进行调整,一些与基建相结合的检修项目必须同时调整,工作秩序被迫打乱。
根据输变电设备状态检修导则,变电站按检修周期安排检修。由于大量变电站一、二期设备之间不能达到同步检修,检修时必有一部分设备带电。110 kV变电站如果不实行全停方式下集中检修模式,存在以下风险:
(1)在检修期间可能会出现人员误入带电间隔,造成触电。
(2)如果设备运行状况恶劣,则存在电流互感器、避雷器等设备爆炸的可能性,对运行检修人员的人身安全带来了严重隐患。
(3)由于保护装置存在联切回路,保护传动时可能会造成运行设备误跳闸。
非全停方式检修还会导致变电站操作量过大、安全措施耗时过长、检修工期拉长等问题,严重影响电网设备可靠性指标。同时,调度要安排变电站防全停措施,电网运行方式调整也存在一定的困难与安全风险。
为减少各类检修计划人员工作量,综合协调技改、计划检修、抢修、市政工程和基建工程的配合等工作,准确把握电网的实时信息,有必要建立一个可视化信息系统,能对各类生产计划的编制与平衡提供支撑作用,动态展现电网运行、设备状态、生产计划执行等信息,为生产指挥提供准确的决策依据。
SVG技术和PI数据库在电力系统已经有广泛应用。数据采集与监视控制 (Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA)数据引入到PI数据库已经在电网实现,已经有成型的电网拓扑数学模型,因此建立检修管理决策辅助系统的条件基本具备。
3.1.1 实现电网的可视化管理
SVG是基于可扩展标记语言(XML),用于描述二维矢量图形的一种图形格式。
可利用SVG技术生成电网接线图及各变电站主接线图。主界面图显示电网接线图,变电站以节点显示,不同电压等级变电站使用不同图形表示。点击节点(变电站)则切换至变电站的主接线图,可显示各个间隔主要电气元件。具备实时查询功能,在电网接线图中,选择某变电站和线路,可以显示在该变电站或者线路上实施的各种检修计划、工作进展及缺陷情况,还可以按各种模糊条件智能化查询各类计划,以报表方式展现。
由于电网实现了可视化管理,可考虑设立电网检修发言人,有专人为各级主管介绍电网情况,电网各级主管的检修决策能力必将得到很大提高。
3.1.2 实现检修计划的智能编制
计划平衡的参考依据之一是电网拓扑。通过分析电网设备及其连接关系,建立电网拓扑,并使用数学方法研究该模型,是实现检修计划智能化的关键。
把电网设备看作模型的节点,设备的各种属性,即是节点的属性。把各种电力业务,看作是该数学模型的变换,例如停电,即是1个节点从模型中有序退出,其所引起的链路反应,就涉及到停电计划的平衡。
编制检修计划时先按照输变电设备状态检修导则规定的正常检修周期安排,然后预设调整周期,在调整期内按照以下原则进行调整:
(1)回避年度不宜安排停电工作的时间段。可对需回避的时间段进行预设置,如法定节日、重要政治活动日、春节前后、迎峰度夏期间等。
(2)通过适度调整检修周期,使检修任务均匀分布,不出现检修任务特别集中的情况。
(3)如果220 kV及以下变电站在检修周期调整范围内存在扩建,则在变电站扩建时才允许进行原有变电及相关线路的检修。
这样可以实现电网输变电设备生产指挥决策的精细化管理,防止设备超期检修,减少重复停电,防止检修时缺陷消除的遗漏,确保设备完好。同时,提供各种计划报表及检修预测,简化检修计划编制人员的工作量。
检修计划的编制已全面考虑生产、基建、调度等方面的情况,统筹安排,避免了同一设备重复停电,尽量缩短了停电检修时间。但如果检修计划得不到严格执行,就不能起到指挥生产的作用。
因此,检修计划必须得到严格执行。要做到三个“凡是”:凡是施工方案、停电计划未经过审查的一律不得列入月度检修计划;凡是没有列入检修计划的工作一律不批准停役工作;凡是检修计划该执行而未执行的一律予以经济考核。
要采用综合预控法,如召开月前检修计划平衡会,防止检修计划执行时各部门提出工作变动。要采用停役申请与检修计划严格挂钩的措施,确保检修计划的刚性执行。
随着配网的逐渐强大,原来制约变电站全停检修的因素已不再存在,配网线路已能转供电,不造成用户停电,从而供电可靠性指标不再受到影响。110 kV及以下变电站全停集中检修能缩短各类设备检修时间,提高调度、变电、检修等单位的安全工作水平。因此,为减少110 kV及以下变电站的检修风险,110 kV及以下变电站全停集中检修模式应予以推行。
在安排220 kV变电站检修时,可考虑220 kV母线、主变、110 kV母线轮流停役的半停检修模式,并由地区电力局进行检修。同时,接在220 kV变电站110 kV(35 kV)母线上的部分110 kV(35 kV)变电站应全停检修,检修工作由县供电局进行。如果检修的变电站数量较多,存在110 kV变电站检修力量不足的问题,可调配不同县供电局检修力量,跨地域进行检修。
现有检修模式下管理手段落后、计划刚性管理较弱、检修效率低下、检修安全风险大,需要建立一套检修管理决策辅助系统来实现电网的可视化管理,实现电网统一的实时数据显示,实现检修计划的智能编制。通过各项举措加强检修计划的刚性管理,建立良好的检修工作秩序。建议通过优化检修策略,推行110 kV及以下变电站全停集中检修、220 kV变电站半停检修的模式,提高检修效率和安全工作水平。
随着检修管理决策辅助系统的建立以及检修计划的刚性管理、集中检修工作的推进,输变电设备检修将会更加可靠、安全。
[1]杨现坤,崔伟宏.基于数据库综合和SVG的网络制图综合系统研究[J].计算机应用,2009,(1):201-204.
[2]秦俊宁,张振宇,夏家盛,等.基于PI数据库的断面潮流在线监测及告警系统的实现[J].华东电力,2009,(3):4 29-432.
[3]向德军,杨银国.基于地理信息系统的电力网络拓扑分析[J].继电器,2006,(20):20-23.
[4]杜永平,李泓泽,王友富.全面优化设备检修管理[J].中国电力企业管理,2009,(1):52-53.