污水厂10kV变电所的改造分析

廖晓军

摘  要：为了跟上时代的步伐，减耗减排，污水厂的变电所的改造已是当前关注焦点。针对变电所的改造措施，首先就要了解变电所的结构构造及功能，分析变电所改造过程之中存在的安全性问题，探讨科学合理的改造污水厂变电所的安全管理方案，实现对变电所改造项目的安全监控和管理，提升变电所改造项目的安全管理水平，有效地保证变电所的供电可靠性。

关键词：变电所;综合自动化改造;安全;监控;管理

中图分类号：TM63 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）21-0106-02

Abstract： In order to keep up with the pace of the times and reduce consumption and emissions， the transformation of the substation of the sewage treatment plant has become the current focus of attention. In view of the transformation measures of the substation， we must first understand the structure and function of the substation， analyze the safety problems existing in the transformation process of the substation， and discuss the scientific and reasonable safety management scheme of the substation in the sewage treatment plant， so as to realize the safety monitoring and management of the transformation project of the substation， improve the safety management level of the transformation project of the substation， and effectively ensure the power supply reliability of the substation.

Keywords： substation; comprehensive automation transformation; safety; monitoring; management

引言

污水厂变电所10kV系统是供电网络中及其重要的一环，其特点具有供电覆盖范围广、用户数量多以及影响力大等。10kV系统中的接地方式与系统运行的可靠性以及人身安全等方面都有着密切的关系，可以对系统持续可靠的供电有着重要的影响。原有污水厂的变电所继电保护装置、自动化装置难以满足变电所智能化升级改造的要求，为此要对变电所进行综合自动化改造，分析变电所综合自动化改造过程的安全风险和监控管理，保证变电所的供电可靠性。

1 变电所改造系统结构及功能分析

1.1 污水厂变电所改造的系统结构

（1）集中式结构：现今大多数变电所采用的都是集中式结构，该系统能够保证变电所的全部数据进行统一管理，同时监控各条供电线路的并行运行状态，从而达到调度中心的综合管控，以及数据库内消息的实时交换。（2）分散式结构：该结构是将变电所内的各部分进行合理划分，均匀布置在高压设备开关左右两侧，在拓展了数据管控时，维护了系统的正常运转，同时也将数据处理能力提升到新的高度。（3）分层分布式结构：通过间隔层、通信层和监控层对运行数据进行实时的交换与运输，同时监控变电所的整体运行状态，保证变电所运行的可靠性。（4）集中和分散结合式系统：该系统安装、维护更简易方便，更适用于规模较小的变电站。

1.2 变电所智能系统功能

（1）数据监测功能：在各个位置布置相应的传感设备，据此，管理人员能够根据与系统连接的传感器反馈数据，对电路运行实时调试，更全面掌握变电所在日常运行过程中模拟量、开关量以及脉冲量，同时可以对突发的事故進行整修、抢修，保证了变电所运行的安全。（2）监控功能：变电所的自动化智能改造具备优良的人机交互功能，采取了机器和人工并行的处理方式，以完成人机通信的功能。（3）安全监控功能：变电所的安全使用是最需要关注的，变电所的各项操作以及系统运行，均可以进行后台监控，保证了变电所的安全运行，从而可以将损失降至最低。

2 10kV变电所自动化的继电保护改造

2.1 断路器操作装置

DMP3300系列断路器操作装置可为10kV电压等级变电站提供主变本体保护及不分相操作断路器的操作回路;（1）DMP3303主变本体保护及断路器操作装置属于纯电气控制装置，在实际运行的时候，并不会受CPU控制，此外，这种装置自身也没有相应的信号采集功能。要想实现信号的上传，则必须要将其接到控制装置上;（2）不同的断路器操作回路、以及保护装置的电源都是相互独立工作的;（3）断路器操作板对于断路器跳、合闸电流在0.2-6A内自适应;（4）断路器操作板通过安装于保护屏柜或开关柜上的外接操作把手实现断路器就地操作;（5）不仅能够将其用在主变本体保护上，同时这个装置重动板也能够进行灵活运用，比如可以为别的设备提供扩展接点，从而能够满足更多的实际需求。

2.2 综合测控装置改造

测控装置充分考虑了变电站和发电厂多种测控量的组合，它具有很强的适应性，通常情况下，如果选择使用DMP3300系列装置能够适应10kV变电站的相应需求，并具有如下功能：电压监控功能、测控功能、其他功能。

2.3 主变压器保护装置的改造

从主变压器保护装置的角度来说，所选用的装置为DMP3300，这个装置可以在10kV的变压器中使用。这个装置能够实现集中组屏，同时还能够将其分散的安装在开关柜中。当系统在实际运行的时候，通过合理的利用遥控技术，能够实现对断路器的调试，这样一来，就能够有效的实现速断以及差动功能，进而使得保护装置的改造是赋有实效的，这样方可使得变压系统的运行能够更加的稳定。

2.4 电容器、线路保护及測控装置改造

电容器保护及测控装置进行系统保护的过程中，安装DMP3300系列装置，DMP3300系列线路保护及测控装置适用于10kV电压等级系统中线路、馈线、分段、旁路的保护测控。可集中组屏，也可分散安装于开关柜。

3 变电所改造过程的安全与管理

在进行变电所的改造过程中，改造的安全应放置首位，同时对项目进行科学管理，将变电所的改造最大化的利用。

3.1 危险源分析

（1）施工方案：对污水厂变电所的改造应保证施工方案的科学性、合理性以及针对性，一点不满足以上条件，会增加施工过程中的安全风险。特别是二次电缆施工方案，如果没有充分对电缆等临时条件和因素进行考虑，则会与既定计划相脱节，增大改造的工作量。（2）一次设备改造的风险：变电所改造必然要进行设备改造，而在一次设备的改造过程中，各工种配合不默契则会诱发风险。（3）采用旧屏位的风险：变电所改造过程中会有必要的过渡措施，备用设计一屏位，如信号屏幕、防护屏幕、控制改造等，这就加大了变电站综合自动化改造的难度。

3.2 安全风险控制

（1）做好变电所改造的前期准备：关注设计方案的合理性，比较新旧设备的差异，注意记录变电站的直流系统、操纵系统和信号系统信息的细节部分，确保建筑物（构筑物）或设备的各个接线和终端的位置准确。（2）严格执行改造项目的规程：针对直流系统确定科学合理改造方案，防止直流接地的现象，此外，防范运行设备交直流失电的现象，确保运行设备不失电。同时，还要做好技术交接作业，避免误碰运行设备、误拆接线、误入带电间隔。另外，还要做好新建设备和运行设备的电气隔离，使断路器、隔离开关、信号回路的电源独立于运行设备，外设空气断路器，并做好特殊回路的施工安全控制。

3.3 项目安全管理策略

（1）做好施工技术措施：在变电所改造的施工作业过程中，为了保证项目的管理的安全性，应妥善处理好以下施工技术措施：第一，采用人工搬运保护屏，并予以就位，清理运途上障碍，为了进一步保证保护屏的安全，应铺设防滑胶皮垫或穿防滑绝缘鞋。第二，要在硬实的地面进行滚杠搬运施工，并设置固定的道坑。第三，保护屏就位后要及时找平找正，使成列屏柜顶部水平误差和垂直误差均小于4mm，相邻两个屏柜间的顶部水平误差和垂直误差分别小于2mm、1mm，屏柜间的接缝要小于2mm。然后，要采用钢点焊的方法固定保护屏。第四，把握电缆沟的走向，获悉缆沟内原有电缆的敷设状态，确保电缆敷设路径的畅通。第五，做好设备间引线安装作业，要布置设备引线展放作业区域，采用空中带张力测量软母线。（2）加强安全管理培训和监督：要加强员工安全教育，提高员工风险识别能力，做好变电所改造的安全风险分析，包括高处作业安全风险、人身触电安全风险、二次系统调试安全风险，进行工作范围、安全注意事项及危险点的安全技术交底，并做好突发安全事故处置方案，有效控制施工危险。如：要确定保护屏就位位置及尺寸之后，方可施工;避免相邻带电设备的误碰及震动现象;加强电缆支架棱角处及拐弯处的保护措施等。另外，还要做好施工现场的安全风险监督，要成立安全督察组，及时发现和制止员工的不正规操作行为。

3.4 故障维护管理

为了处理好污水厂变电所改造过程中的故障，有针对性地提出相应的故障维护方案，具体包括：

（1）后台机系统典型故障维护：当系统出现频繁重启、黑屏或死机的故障时，应及时重建后台操作系统，并对系统进行专业杀毒处理。对电磁干扰引起的故障，采用将工控机可靠接地的方式进行处理。（2）间隔层装置典型故障维护：要检查重合闸充电功能，对于分闸位置接点不可靠的故障，则可以采用无流判定的方法，检查开关所在位置是否无流。（3）后台系统及测控单元的互换：当后台系统存在操作系统版本陈旧、监控系统后台技术缺陷等故障时，则要考虑后台系统的互换，重点考虑后台系统互换的结构模式、通信方式和通信规约等因素。

4 结束语

综上可知，因为污水厂变电所的改造施工复杂，因此，务必要保证项目进行的安全，合理管理施工过程，提高变电所使用效率，从而进一步保证变电所的供电可靠性。

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