风力发电厂输变电设备运行安全问题及技术探讨

摘 要：随着我国国民用电量的持续攀升，电力发展已成为目前社会普遍关注的重点问题，近些年来人们对节能减排的呼声越来越高，为了充分利用自然资源我国逐渐将风能应用于电力系统，如何保证风力发电厂输变电设备的运行安全也受到越来越多人的重视。基于此，本文深刻阐述了影响风力发电厂输变电设备运行安全的关键因素，在此基础上提出了加强输变电设备运行安全性的安全技术手段，希望能对我国风力发电厂的输变电设备发展起到一定的借鉴作用。

关键词：风力发电厂；输变电设备；运行安全；技术探讨

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.136

1 影响风力发电厂输变电设备运行安全的因素

1.1 自然因素的影响

由于风力发电厂输变电设备的特殊性，很多设备的安装需要直接暴露在自然环境下，设别的运行安全性一定程度上便受到自然环境的作用，主要体现在以下两个方面：首先气温会对设备的运行安全产生影响，例如夏季天气温度普遍较高，且设备在运行过程中往往也会产生大量的热能，外部环境加之设备本身的产热会导致设备运行温度大幅上升，可能会对设备构件功能的正常发挥产生不利影响，严重的还会导致设备损坏等。冬季温度普遍降低，由于热涨冷缩的作用会使得充油导线中的油面产生下降，进而影响充油导线的输电功能。其次天气状况也会对输变电设备的运行安全产生十分不利的影响，例如酸雨的影响，酸雨会使输变电设备出现一定程度的腐蚀，长此以往会对风力发电厂输变电设备的运行安全产生威胁。另外雷雨与台风等也会对输变电设备的运行产生严重的破坏。

1.2 设备自身质量因素

目前我国发电厂很多输变电设备运行安全问题产生的主要原因是由设备自身质量不过关造成的，有些风力发电厂为了提高经济效益，降低施工成本，导致设备自身质量出现问题进而输变电设备出现运行安全问题。输变电设备产生问题主要是在以下两个环节出现了问题：一是在设备的选用上，企业为了降低成本可能会采用劣质输变电设备，经长时间使用后设备便会出现各种运行安全问题。二是在输变电设备安装过程中施工人员技术水平与知识储备不足，出现安装操作错误，导致输变电设备部分参数较低，在运行过程中会出现接地、短路等故障。

1.3 设备维护管理不过关

输变电设备的运行稳定离不开合理的维护管理，输变电设备面临的外部环境及地质环境较为复杂，因此设备维护管理工作的开展也具有一定的难度，设备的维护管理往往需要遵循特定的规定与标准，然而在实际生活中很多维护管理人员由于技术水平等方面的限制，导致设备的维护管理不过关。另外随着社会的进步，风力发电厂也逐渐在输变电设备中应用了一些新技术与新材料，此时输变电设备的维护管理工作要求维护人员对新技术或新材料有较深的了解，然而目前我国风力发电厂维护人员的综合素质仍有待加强，加强自身对新技术与新材料的认知，这在一定程度上阻碍了我国风力发电厂输变电设备运行的安全发展。例如为了进一步减少输变电设备对城市用电的占用，很多风力发电厂积极采用智能变电站或者地下变电站，由于在维护过程中还缺乏可供借鉴的经验，这便对维护人员的知识储备以及技术水平提出了更高的要求，加大了输变电设备维护管理工作的难度。

2 风力发电厂输变电设备运行安全技术手段

2.1 绝缘子防污安全技术手段

绝缘子对风力发电厂输变电设备功能的发挥具有重要意义，是输变电设备中至关重要的组成部分，绝缘子的功能问题会直接导致整个输变电设备产生故障。绝缘子由于其特殊的使用用途往往直接安装于室外，与外部环境直接接触，因此绝缘子极易受到外界灰尘及有害气体的影响，若维护管理人员不能及时将绝缘子表面的污渍灰尘等杂质进行清理，在遇水的情况下杂质便会转换为离子型介质，出现漏电现象，绝缘功能受到影响，因此绝缘子的防污技術以及维护管理便显得尤其重要。绝缘子的防污维护具体可从以下两个方面入手：首先风力发电厂应积极加强对绝缘子的监控力度，对绝缘子的绝缘性能进行实时监控，对绝缘子表面的灰尘等杂质进行深度清理，绝缘子发生漏电现象后监控部门应能及时发现并制定科学合理的解决措施。其次发电厂还可对绝缘子采取一定的预防措施，例如在绝缘子表面涂刷硅油、地蜡等隔离材料，防止有害气体或灰尘等杂质与绝缘子表面直接接触，避免绝缘子产生过大的导电能力，有效阻止了漏电现象的发生。

2.2 防雷安全技术手段

雷雨天气会对风力发电厂输变电设备的运行安全性产生极大威胁，防雷技术在输变电工程中的应用尤为重要，防雷技术的运用具有一定的复杂性，要求相关操作人员从多个角度出发对设备的防雷能力进行综合考量。首先技术人员应积极加强输变电设备的耐雷水平，风力发电厂可选取具有一定避雷能力的输变电设备以满足耐雷水平的相关要求，对感应电压进行耦合处理与分流处理，尽力将杆塔的接地电阻控制在10欧姆以下，增强杆塔的耐雷水平。其次风力发电厂应着重对设备遭受雷击后的安全保护措施进行研究，最大程度上降低跳闸率，尽量避免因雷雨天气而对用户的正常生活造成不良影响，技术人员应结合设备所处的外部环境与地质环境进行针对性的分析与处理。

2.3 提高设备安全系统的信息化水平

随着互联网时代的快速发展，数字化电网与智能化变电站应运而生，计算机技术在输变电设备运行问题中的运用了极大程度上提高工作效率，为设备的安全运行提供充足的保障，发电厂应着力提高输变电设备安全系统的信息化水平，利用大数据技术、信息管理技术等提高设备的运行安全性。信息化输变电安全系统的构建可主要从以下两方面入手：首先风力发电厂应着力发展输变电设备监控系统的信息化，人为的监控方式往往需要发电厂投入大量的人力与物力，且监控效果极易受到人为主观因素的影响，工作效率也受到一定的限制。而智能化的监控系统极大程度上节约劳动力，且保证了监控质量，基于此发电厂可合理引入智能机器人，负责输变电设备的监控及运维等工作。另外风力发电厂应积极加强对输变电控制系统的信息化管理，数字化技术通过对电网系统中相关数据的综合分析对电网进行合理的调度安排，从而逐步实现对输变电设备的自动控制，解放人工劳动力，提高工作效率。

2.4 加强对技术人员的培训

技术人员的综合素质对于风力发电厂输变电设备的运行安全具有重要意义，因此发电厂应着力加强对相关技术人员的培训，从培训目

标来看培训应从技术人员的思想观念与技术水平两方面入手，以计算机的应用为例，培训首先应积极转变技术人员的思想观念，使其认识到计算机技术对于设备运行安全的重要意义，使其对信息化技术的应用引起重视。其次培训应着重提高技术人员的计算机操作水平，由于我国在计算机技术在风力发电厂输变电设备运行安全的应用问题中仍处于初级阶段，技术人员的计算机运用能力普遍不高，发电厂可定期邀请相关专家为技术人员进行现场的计算机使用指导，通过讲座或授课的方式增强技术人员的计算机知识储备。

3 结束语

随着我国电力体制的深化改革，风力发电厂输变电设备的运行安全问题逐渐受到越来越多人的重视，目前我国风力发电厂输变电设备的运行安全主要是由以下几方面因素造成的：自然因素、设备自身质量因素以及设备维护管理工作不过关等等。基于此，风力发电厂应积极加强输变电设备对绝缘子防污技术以及防雷技术的应用，着力构建信息化的设备安全系统，加强对技术人员的培训，提高其综合素质，为输变电设备的安全运行提供充足的保障。

参考文献：

[1]朱晓嘉，王志明.输变电设备运行及安全防护措施探究[J].科学与信息化，2016（33）：41，43.

[2]程建伟，白翠粉，刘通等.基于故障模式的输变电设备故障风险分析[J].高电压技术，2015，41（12）：3937-3943.

[3]崔曉丹，李碧君，李熙等.计及设备资产损失和电网运行风险的输变电关键设备识别方法[J].陕西电力，2017，45（01）：73-77.

[4]罗坤.刍议输变电设备状态检修模式[J].城市建设理论研究（电子版），2014（30）：456-457.

[5]于文茂.输变电设备智能化发展趋势[J].中国科技投资，2016 （23）：178.

[6]郭亮，龙凯华，梁珍伟，王海，段向阳.大型风电场输变电设备运行分析及检修策略研究[J].华北电力技术，2017（10）：69-76.

[7]潘乐真，张焰，俞国勤等.状态检修决策中的电气设备故障率推算[J].电力自动化设备，2010，30（02）：91-94.

作者简介：卢一民（1990-），男，内蒙古乌兰察布人，本科，助理工程师，主值班员，研究方向：风力发电场输变电设备运行维护。