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【关键词】电力系统;电气自动化;控制技术;应用;发展趋势
中图分类号: F407.61 文献标识码: A
一、前言
随着我国城市化日新月异的发展,电力系统的传统模式已不能适应社会和经济的发展需求,电气自动化技术的应用更好的弥补了之前的不足,不仅为电力系统节约了人力,物力的投入,在一定程度上,还提高了电力系统的有效运行和安全性。为电力系统的开拓和发展提供了新的思路。
电力系统中的自动化控制技术概述
1.电网调度自动化
电网调度自动化包括电网调度控制中心的计算机网络系统、服务器、工作站、打印设备和大屏蔽显示器等,主要是由电力系统的专用广域网连结的,调度范围内的发电厂、下级电网调度控制中心、变电站终端设备如测量控制等装置构成。电网调度自动化的功能主要包括:电力生产过程中实时数据的采集以及对电网运行安全的分析监控、电力负荷预测、电力系统状态估计、自动经济调度(省级电网以上)和自动发电控制(省级电网以上)等。
2.变电站自动化
变电站自动化的目的是代替电话人工操作和人工监视,以提高工作效率,增强对变电站的监控功能,提升变电站运行的安全水平。变电站自动化的主要内容就是对变电站内运行的电气设备进行有效控制和全方位的监视,其特点是全电脑化的装置代替各种常规性电磁式设备;二次设备网络化、数字化、集成化,尽量用计算机电缆或者光纤替代电力信号电缆;其操作监视实行计算机屏幕化,记录统计和运行管理实现自动化。变电站自动化除满足变电站的运行操作任务外,作为电网调度自动化不可或缺的重要组成部分,也是电力生产现代化非常重要的一个环节。
3.发电厂分散测控系统(DCS)
发电厂分散控制系统(DCS)一般采用分层布局结构,由 (PCU)、工程师工作站(ES)、运行员工作站(0S)和冗余的高速数据通讯网络即以太网组成。过程控制单元由智能I/0模件和可冗余配置的主控模件(MCU) 组成。MCU模件则通过智能FO模件与冗余的I/0总线通讯。过程控制单元直接面向生产过程,并接受热电偶、现场变送器、电气量、热电阻、脉冲量、开关量等信号。经运算处理后进行运行设备状态、参数的实时显示以及打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成对生产过程的控制、监测和联锁保护等功能。 工程师工作站(ES) 和运行员工作站(0S)提供了人机接口。运行员工作站接收过程控制单元发来的信息和向过程控制单元发出指令,为运行操作人员提供控制和监视机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统诊断、系统组态设置和修改和维护等手段。
三、电气自动化技术在电力系统中的应用
电力系统的自动化技术是依托计算机技术的发展而成为现实的,如果想得到不断的完善和更好的服务于电力系统,需要计算机技术不断的提升水平,只有在这个依托下,才能更好的提升电气自动化技术在电力系统中的应用,当前的具体应用主要表现在以下几个方面:
1.智能技术
当某处电网出现问题,网络能即时发出讯号通知,以备电力部门作出及时改进措施,这项技术得力于电气自动化技术中的微机技术、网络通信技术等的应用,有效的加强了电力系统的安全性和可控性,提高了电力系统中的智能控制技术水平。
2. 人工智能技术
在当前电力控制系统中,采用人工智能技术,如果局域出现问题,能够通过网络即时反应出来,有些问题甚至可以通过网络解决。随着自动化技术的发展,信息技术逐渐实现了人工智能化,大大减少了传统中电力管理耗费的人力,也使得技术更接近人工智能化。
3.电网技术
电网调度自动化的发展是电力系统自动化的主要组成部分,电网技术的应用推动了电网技术一体化及其调度自动化的发展,而电网技术的一体化加强了电力系统中配电模型及高级软件等技术的发展,同时提高了数字信息技术处理能力。而调度自动化的发展与计算机技术的发展也是息息相关的。
4.仿真技术
我国电气自动化技术在不断与国际接轨的过程中,提高自身的技术与创新能力,所以当前我国自动化技术已达到相当高的水平。因此,在电力系统中自动化技术日渐真态化,它不仅能够呈现大量的实验数据,而且可以支持多项操作同时进行,并能够帮助实验人员测试新的装置,同时能实施同步控制,所以仿真技术为电力系统提供了较好的实验条件,有助于对电力系统实施动态监控及仿真建模等技术的应用,既有利于操作又易于控制。
5.多项技术的集成
电气自动化系统的统一化加强了电力系统中的统一化,这就使得电力系统中各项技术的合成,在传统电力系统中,电力的管理、安全维护等各环节是分开管理的,由不同部门管理。但是,在电力系统中引入自动化后,电力系统的管理更为合理,各部分集成一体,并在管理中引入多项先进技术,这些加强了我国电力系统的技术竞争力,并更能满足不同客户的需求。
四、电气自动化技术在电力系统应用中的发展趋势
电气自动化的发展,给电力行业的控制和管理带来了很大的方便,使电力系统走上了信息化和智能化的道路,推动了电力行业的健康发展。当然,电气自动化技术在电力系统中的应用远远没有达到成熟和完善的境界,而且随着科技的进步和行业的发展,对电气自动化技术的应用还会产生很多新的需求,推动这一技术不断向前发展。 总体上说,电气自动化技术应用于电力系统,主要有以下五种发展方向:
第一,电气自动化需要促进电力系统的控制和管理从传统的开环状态监测向闭环式监测方向发展,比如,使电力系统由原来的系统功率总加发展到自动发电控制;第二,电气自动化需要推动电力系统从高电压等级向低电压等级方面发展,可以使电力系统从能量管理系统转向配电管理系统;
第三,在电力系统的功能上,电气自动化需要推动单一的功能向多功能、一体化方向发展,比如,在变电站可以达到综合自动化发展;
第四,电气自动化需要进一步推动电力系统向数字化、智能化、信息化方面发展;第五,在电力系统中应用电气自动化技术,需要逐渐摆脱单纯提高经济效益的目标,向着综合管理和应用服务的目标发展。
第六,人工智能在电力系统中的应用 根据我国电力系统的实际情况以及我国电力工业的发展需要,研究人员开始了将模糊逻辑、专家系统以及进化理论等应用到电力系统的故障诊断、运行分析以及系统的规划设计等方面的研究分析,从而使电力系统运行和控制逐步实现智能化成为可能。
第七,电力系统自动化实时仿真系统 在软件仿真方面,研究人员则对电力系统实时仿真建模以及电力系统负荷动态特性监测等进行了深入的研究分析,并且还引进了加拿大TEQSIM公司研发的电力系统数字模拟实时仿真系统,从而建成了我国具备混合实时仿真环境能力的实验室。这套仿真系统可以模拟进行电力系统在不同环境下的稳态和暂态实验,为科学研究提供大量的试验数据,同时其还可以与多种不同的控制装置构成闭环系统,从而可以对新装置进行测试,为智能保护、灵活输电系统的研究提供一定的实验条件。
结束语
综上所述,随着科学技术的发展,电气自动化技术的应用也将全面进入电力系统中,大大的改变电力系统的运行方式,不断推进新技术,新理论在电气自动化技术方向的新发展,更好的服务于社会,服务于人民。
参考文献
[1]任杰.电气自动化技术在电力系统中的运用浅谈[J].理论研究,2012,(3).
[2]罗宇杰.浅谈电力自动化在电力系统中的应用[J].学术建设园地,2010,(10).
【关键词】 电力电子技术 配电系统 自动化 应用
电力电子技术涵括了很多的科学技术,包括计算机、自动化、半导体技术等等,同时其应用面极广,尤其是计算机控制系统以及自动化控制技术的发展更为成熟。电力电子技术的应用面不断过大,渗入到不同的行业当中并且使自身的功能价值得到了体现。下文就电力电子技术在配电系统的应用进行详细研讨。
1 电力电子技术的概念以及特点
当前的电力电子技术具有全控化、集成化、高频化以及高效率化。全控化是指自动关断设备取代了半空型普通晶闸管,从而避免了传统电子设备中的换相电路等;集成化是指全控型器件经由单元件并联,形成了一个基片当中;高频化是指利用高频度提高系统的运行效率。比如GTR、IGBT、MOSFET能够分别在低频、高频、超高频的环境中运行;高效率化是指器件以及变换技术两方面的高效率,当器件的导通压降下降时,导通损耗也会相应变小,器件开关上下变化频率增快,同样是开关耗损降低。在软开关中加入软开关技术,能够进一步提高运行效率。电力电子技术属于较为新兴的科学技术,但是已经被广泛应用在电力行业里,能够实现对电能的有效控制以及提高电力系统的运行效率。电力电子技术从功能角度可以分为变流技术以及电力电子器件制造技术,由于其具有众多优势,并且应用面不断扩大,所以电力电子技术的相关知识以及成为了电气工程以及自动化专业重点学习的理论知识。
2 电力电子技术以及配电自动化的发展现状
电力电子技术是在半导体的基础上逐渐发展出来,其为强弱电的连接搭建了一个平台。经过长期的发展,电力电子技术的发展相对较为成熟。其最早是以晶闸管的形式出现,后又发展成为可控硅整流装置,完成了质的飞跃,在后来出现了柔流输电技术,此项技术促使许多新型设备的产生,同时电力电子技术也向工业自动化和机电相结合的发展道路,当前电力电子技术能够实现节能环保、智能化、轻便化等众多优势。就我国来说,电力电子技术的发展相对较晚,但是通过国家的帮扶和人们的不懈努力,已经走向了独具特色的高速发展道路。
经济的发展必定会带动电力产业的进步,电力产业的发展已经从传统投资规模变为以市场需求为重心的发展模式,同时电力市场也完成了卖方向买方转变的过程,以前我国发电和配电的比率存在较大差距,落后于世界先进国家,当前已经得到了一些改善,例如35kV变电站具备了四遥功能,但是还是存在很大的成长空间,例如电站的自动化、故障检测定位、故障隔离、最低网损等等,这些还属于发展阶段。从供电设备来看,许多的供电企业已经找到了与配电自动化相协调的设备,例如馈线开关远程式终端、开闭所、重合器等等,所以实现配电系统自动化的硬件条件还是比较完善的,但除此之外主要还存在两个问题:第一,供电方在选择设备的同时,应从自身实际状况出发,同时还要综合考察设备的性价比,使设备不至于过快的淘汰,进而造成成本的浪费,尽量选择与当前科学技术发展方向一致的设备,并且秉承统一规划、分步实施的原则;第二,配电系统本身具有特殊性,体现在远方抄表、容量大、定制远传等,对于这些技术的标准化要求还存在缺陷,同时以往的规范限制了使用性能,为了防止电力设备供货商自行设置的紊乱情况出现,有必要将电网的通信规约尽早规范下来。
3 实现配电自动化的必要性
电力电子技术、计算机技术、自动化控制技术三者是相辅相成的关系,只有将电力电子技术与配电系统相结合,才可以实现电子系统的自我控制能力、效率以及配电质量,将电力电子技术应用于配电技术还有以下几个方面:第一,使电力系统具备更高的自动化水平,电力电子设备的出现促进了电力电子技术的发展,使电力系统具备自动智能化的功能。尤其是模糊控制、智能化控制对于电子设备的重大意义;第二,电力电子技术不仅能够降低供电单位的成本消耗,保障企业利益,同时其服务对象是社会群众,所以高质量的配电系统能够产生高质量的供电服务,从而实现社会效益;第三,电力电子技术不仅仅是以技术的身份停留在技术的层面,而对于电气产业的结构和管理形式都形成了很大的影响,企业通过利用电力电子技术,使得自身加快了向新兴产业的转型。
4 电力电子技术的优点
首先,电力电子技术能够对电力进行有效控制,从而将所耗的电能控制在合理范围之内,达到了优化电能的目的,同时在用户使用的过程当中也发挥出有限电量的最大使用价值。对于工业生产来说,电力电子技术的不仅提高了生产的效率,也使节能价值得到体现。
其次,电力电子技术的应用能够使民用电和工业用电的质量得到提升,促进了工业制造工艺的革新,使机电一体化技术得到了发展,在当前对电力电子技术的使用当中,还加入了网络信息技术,这进一步提高了电力电子技术的使用价值。
然后,电力电子技术能够实现设别的高频化,打破了传统工频的限制,大大提高了运行效率,使机电设备的体积得到了控制。
最后,只有不断的实践才能促进技术的进步,电力电子技术正是因为不断的发展,不断的被应用,从而使其融入了其他的先进科学技术,进一步促进了技术的发展,进而得到更广阔的应用平台。
5 电力电子技术的应用
5.1 发电阶段
在此阶段,电力电子技术能够最大程度的保证配电系统的安全、可靠,能够增强发电效率,增强管理的科学性。同时电力电子技术中的励磁技术、太阳能技术、直流调速、变频调速技术都能够保障发电环节的顺利进行。主要应用方式如下:磁力技术主要能够提高调节速率,为其他控制提供有利条件,同时降低了成本、操作难度低、可靠度高;变频调速技术当前发展较为成熟,使风机水泵具备变频调速功能,对于能源的消耗量也不大,在未来具备良好的发展潜力;太阳能技术体现在环保方面,能够将太阳能电池板当中的能源转换到电力系统当中,节约了资源,降低了成本;直流调速技术在很多设备中还具有应用价值,能够提高电力系统整体的运行效率。
5.2 输电阶段
HDVC以及柔流输电技术两方面是电力电子技术在输电阶段的主要应用,HDVC又可以分为常规HDVC以及HDVC Light技术,其最大的特点是可以进行远距离输电,受到环境影响程度较小,可以完成大容量、可靠度高、灵活性好的电力输送,同时HDVD可以保持系统处于持续的、稳定的运行状态当中。柔流输电技术是当前发展速度最快的电力电子技术,其与控制技术的连接十分紧密,另外可以控制电力系统中的很多参数,例如电压以及电流,能够优化输电状况,减小输电线路对于电能的损耗,从而保证了系统运行的稳定和安全。除了HDVC以及柔流输电技术外,微型计算机自动化控制也发挥出了应用价值,主要负责对故障的处理,包括检测、分析以及切除等,减少了人员的工作量。
5.3 配电阶段
在配电阶段当中电力电子技术的应用目标就是实现配电的可靠性,进而使供电质量得到保证。其特点就是弱电对强电的控制以及调控电压电流、功率,避免谐波的不良影响,其工作原理类似于柔流输电技术,能够同时兼顾电力标准以及配电质量。综合来说电力电子技术在此阶段的应用面最大,同时在未来还会有进一步发展。
5.4 节能环保
电动机的节电并不能完全达到节电效果,变负荷电动机调速同样也无法实现完全的节能,因此只有将以上两中节能方式相结合,才能实现全方位的节能效果,变频调速的无功损耗调速对电力系统的环保节能有重要意义,避免了传统调速中功率耗损过大的问题。同时变频调速有助于电机设备自动化水平的提高,在保证调速的准确度的同时又可以达到30%的节能效果,另外还可以是电力设备的运行稳定,不会出现系统崩溃的情况。
6 结语
电子技术与能源有机结合是未来电力电子技术在配电系统应用的发展方向,同时综合太阳能、风能等不耗损资源,增强资源的利用率,总的来说就是其发展方向应该是迎合环保节约型的社会发展理念的,通过电力电子技术向机电一体化的发展不断深入,未来将会形成一个电力电子技术体系并且覆盖全国。除此之外智能化也是电力电子技术的发展方向,电力设备必须具备自我控制能力,对于问题能够识别并且采取有效的解决办法,自动化的水平越高,对于人员的依赖性就越小,进而可以达到降低成本、减少工作量,增加效率,保证供电质量等一系列好处。
参考文献:
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关键词:风力发电;风电场;低电压穿越;风力发电趋势
引言
21世纪,能源紧张和环保问题已经成为世界性难题。在这个大环境下,光伏太阳能、风力发电、水力发电等新型能源以其清洁无污染、高效、可持续发展等特点受到世界各国的高度重视,在经济发展和改善人居生活方面发挥了极为重要的作用。我国在新能源领域起步较晚,经过数年的发展,取得了阶段性成效。我国国土面积广大,横跨多个温度带,丰富的风力资源给风力发电创造了极为有利的条件。相关数据显示,到2013年底,我国风电新增装机容量已超过1.6万兆瓦,累计装机容量达到9万兆瓦,同比增长均超过了百分之二十,这个成绩在世界范围内也是名列前茅的。经过长期的研究和实践,风力发电在实际应用过程中存在的一些问题也逐渐引起人们的关注。其中,大型风电并网给电力系统在功率传输方向、电网电压、频率、系统稳定性、谐波污染、线路损耗和保护装置等方面所造成的影响最为突出,成为当前风力发电领域重点研究的关键性技术难题。截至目前,相关领域已经取得了一定成果,提高风电穿透功率、开展风功率预测、研究低电压穿越和动态无功补偿等技术对于上述问题有着较好的解决效果。受风能发电原理影响,风力发电功率的具有较强的随机性,波动范围较大,如果电网装机总量中风电装机容量所占比例较大,那么并网后就会对原电网造成较大冲击,威胁电网运行安全。通过调电场和电网原有电源间的出力对比,能够有效减少风电并网引发的安全问题,风电常规化是未来智能电网和分布式电源发电系统的重要发展方向,也是风力发电今后的主要发展趋势。
1 风力发电设备发展现状概述
截至目前,风力发电机组主要有三款机型投入使用,分别是恒速恒频异步发电机、变速恒频双馈异步和直驱永磁同步发电机。三种机型各有特点。其中,变速恒频系统适应性最广,能够在较大的风度变化范围内高效运转,并保持理想的叶尖速比和最大功率点,从而获得风电企业的广泛欢迎,成为当前风电领域使用最多的主流风电发电机型。此外,直驱永磁同步发电技术和全功率变流器的应用,进一步扩大了风电发展空间,其风电发展前景十分广阔。
2 风电并网影响分析
从电网架构上看,风电场多数位于电网外缘地区,电网系统控制力较弱,受外界影响波动较大。当风电场大规模并入电网时,会对原有电力系统潮流方向和继电保护问题造成较大冲击和影响。深入开展风电并网问题研究,对于降低风电并网负面影响,推动风力发电事业的发展意义重大。
2.1 风电并网对电网功率流动方向的影响
按照常规发电方式,电能由电源发出,经由输电线路到达配电网,配电网按相关设置将电能分配到各个用电区域。在这个过程中,电能传输方向始终保持不变。而风电场并入电网后,配电网中电流功率改为双向流动,潮流流动方式的改变,影响了电网继电保护整定效果。因此,风电并网后的电网应按双电源或多电源网络相关标准设置保护装置,整定值要按照规避风电并网冲击电流的要求设计。
2.2 风电并网对电网调度的影响
风力发电以自然风为能源,生产不规律的现象非常突出,生产过程中难以对变化趋势进行有效预估。风电并网后,电网装机容量增加,为保障电网供电正常稳定的备用容量要求也就更高。由于作为备用的火电机组往往需要很长时间才能投入运行,使得电网运行安全可靠性有所降低,限制了风电的并网。此外,风力发电功率大小变化往往与用电需求量相错位,用电高峰时风力发电量小,用电低估时风力发电量反而大。这个特性使得风电并网后电网调度工作难度大增。目前较好的解决方法是在用电低谷时将风力发电电能储存起来,到用电高峰时再投入使用,从而达到“削峰填谷”的效果。
2.3 风电并网对配电网电能质量的影响
风电并入电网后,等效于在配电网上增加了电源。风力发电受风能影响,其输出功率呈现出不规律、不可预估的变化,降低了电网电压的稳定性。当前电网中主要使用的是异步电机,为保障安全,必须配套足够的无功功率补偿,否则就会引发电网电压下降、闪变等问题。此外,由风力发电机组及其并网所使用的电力电子设备所造成的谐波污染也是风电并网对电网电能质量的负面影响之一。一般情况下,风电并网后的电网会安装并联电容器组、静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)、有源电力滤波器(APF)和动态电压恢复器(DVR)等设备以应对风电并网对配电网电能质量的负面影响。
3 发展风力发电面临的技术难题
当前困扰风电产业发展的技术性难题主要包括风电功率预测、风电场电力电子设备及相关技术和低电压穿越问题。它们严重制约了风电产业的发展,成为世界风电企业共同面对、必须予以解决的共性问题。
4 未来风力发电技术展望
当前,全球市场一体化趋势日渐明显,经济生产活动愈加频繁。经济的发展对能源的需求越来越高。风力发电等新型能源契合绿色环保理念,既保障了能源供给又减轻了环境压力,是今后能源产业的主要发展趋势。就风力发电自身而言,其未来的发展具有如下几个方面的特点。
4.1 单机容量越来越大
风电场的建设需要大面积土地。当前,土地资源紧张也是制约经济发展的一个重要问题。提高风电机组单机装机容量,在保障电力供应的同时降低土地成本,可以大幅提高风电项目经济效益水平。
4.2 浆距可变趋势明显
由于风能的不稳定性,通过调机叶片的浆距角保证叶尖速比处于最佳状态,从而最大限度利用风能发电,是今后风电产业的一个发展方向。同时,浆距可控有利于在意外情况发生时,减少风能捕获,实现机组停机。
4.3 风电场的常规化
这里的常规化指的是消除风电发电的不确定性,使其与传统发电形式、常规电厂的运作模式相一致,提高风力发电的可控性和利用效率,满足电网运行需求。
4.4 风电场实现由陆地向海洋转移
相较于陆地,海上风力资源更加丰富,同时,海上风电场的建立可以有效降低风电场对土地资源的占用。随着VSC-HVDC技术及其构成的多端直流输电技术的成熟,海上风电场已经成为今后风力发电的重要方向。
5 结束语
我国正处于经济体制改革的关键时期。能源短缺问题是滞缓我国改革事业顺畅推进的重要瓶颈。加快实施风力发电,对于推动我国国民经济建设发展,节约资源,保护环境都有着十分重要的积极作用。风电企业要加快风电技术研发,特别是风电并网技术难题的攻关,扫清风电发展障碍,为我国能源产业的健康发展作出保障。
参考文献
[1]周双喜,鲁宗相.风力发电与电力系统[M].北京:中国电力出版社,2011.
在信息技术迅猛发展的背景下,国家电网公司为满足集约化和精益化管理要求,初步完成SGERP系统以及SG186工程的实施与推广,并通过“三集五大”体系建设,重新整合内部生产关系和业务链条。电网企业内部变革使审计所面临的风险管控压力与日俱增,具体表现在:一方面审计对象信息化管理覆盖面越来越广,基本实现横向集成、纵向贯通,新的管控模式和数据交换平台初步形成,改变了过去的记录和存储方式,电子化、无纸化使得企业对经营信息的要求上升到了实时化和在线化阶段;另一方面信息技术进步已经为远程在线审计和自动化风险在线监测提供了完备的技术支撑,在此基础上如何使审计实现模式上的突破与创新,真正实现智能化持续审计模式的应用已成为内部审计事业发展的必然趋势。电网企业在审计信息化方面建立起“一个系统和三大平台”,已经初步实现了审计手段信息化,但审计信息化运用如何更好服务于企业当前发展,服务于“三集五大”和谐运转提升,进一步系统的、实时的揭示内部控制体系中的全面风险,正是实践电网智能化持续审计模式必然面对的课题。
二、相关理论回顾
(一)持续审计理论发展 目前国内理论界对持续审计尚未形成统一定义,根据AICPA和CICA的研究报告,持续审计是“独立审计师用以委托项目的相关事项以一系列实时或短时间内生产的审计报告,对其提供书面见证的一套审计方法”,这里只是把持续审计看成是一种基于时间管理的审计方法,特点是在事件发生的当时或者稍后极短的时间内进行审计,涉及到审计活动的各个程序,包括计划、风险评估、测试等,是内部审计师在一个更加连续的基础上执行审计相关活动的方法,其目的是持续评价内部控制的有效性,监测事项和活动的正确性。但是从现代企业风险管控理念来说,在强大的信息技术平台支持下,持续审计不仅仅是一种审计方法,还是一种对整个业务链条进行实时监控与智能化风险甄别的审计模式,更加强调在高度信息化条件下,通过对系统中数据实时的采集、挖掘、监测与分析,实现自动化风险分析和预警,并启动智能化应急机制。
笔者认为,新形势下提出的智能化持续审计,从涵义上可理解为在完备的信息化环境下,审计师通过信息系统工具对特定事项进行全流程的数据化监测与风险控制的过程,且包括对该事项的持续改进效果的最终评估。因此持续审计与现代信息技术相结合以后,持续审计已不再局限于审计方法的范畴,而是成为内部审计的创新模式,并在未来审计事业的发展中成为主流。智能化持续审计的持续性和即时性,贯穿于风险评估、审计实施、审计整改等各个阶段,在审计事项发生后立即进行审计,根据需要随着开展,增强了审计信息的可靠性和相关性;并注重例外事项调查,突出风险预警机制建立,对与定义规则存在差异数据即时触发审计警报,关注被审单位内部控制的适当性和有效性,评价企业经营风险和机制体系建设;能够有效的将“自上而下”与“自下而上”方法相结合,审计师考虑被审单位的经营风险和内部控制,管理层侧重于将设定的自动化程序应用到特定的交易,整合审计过程。持续审计基本过程如图1所示。
(二)持续审计的优势 (1)时间意义。传统审计通常一年仅实施一次,工作耗时,需要被审单位大量配合和基础性工作,而智能化持续审计可以降低审计人员时间成本,提高审计实效性,在短时间内生成或立即提供适时的保证报告形成对被审单位持续审计循环。(2)目标意义。智能化持续审计将审计工作中心由传统的“财务报表”向“系统和经营成果”转变;关注数据互通、系统安全性与正确性,相较于传统“事后”审计更关注整个过程,关注整体过程和风险。(3)交换意义。智能化持续审计可以获得更多更丰富的信息,使审计人员更有效的与被审单位、上级机关进行沟通;审计人员可以迅速从基础数据中获取与其职责相关的控制信息,明确权利与责任,了解自身活动如何与他人工作联系以及例外情况如何报告及处理的途径。(4)管控意义。智能化持续审计运用信息系统可用于测试全年的连续交易,同时保证样本量,甚至可以保证100%的数据被检查,检查数据归集、处理更加快速有效,相较于传统人工测试及抽样检查,可以降低审计成本、提高审计质量。持续审计的比较优势如图2。
与现有理论成果相比,本文立足于电网企业信息化实际,以电网企业实践作为研究的基础,从战略意义、现实需要、战略要素等多维度挖掘电网企业智能化持续审计的实施方式,试图建立一个拥有目标定位、相互作用、体系完善的电网企业智能化持续审计模式。
三、基于电网企业的智能化持续审计实践探索
(一)电网企业审计信息系统运营现状及差距 2011年以来,伴随着电网企业ERP系统全面上线,按照审计信息化要求,信息系统“一个系统、三个平台”(ERP业务审计系统中审计门户系统建成审计学习工作交流平台,审计综合管理系统建成风险识别分析平台,管控业务审计系统建成数据式审计技术平台,如图3)也全面步入实践阶段,但仍存在提升空间。
目前学习交流平台虽然已搭建了经济责任审计、工程审计、信息化审计等交流模块,但交流内容较少,人气不足;同时审计理念、风险审计等模块未能实现即时更新;互相学习、知识共享机制还未能快速到位,存在滞后性,部分缺乏实践效果。同时,风险识别分析平台的风险识别缺乏前瞻性,仅仅是对过去审计发现问题进行分类和甄别,未能从电网总体层面进行分析;同时缺乏行之有效的多维度统计分析体系,导向性不足。在数据式审计技术平台上,SG186工程与SGERP业务审计系统融合度不够,未能实时结合审计需求,完善系统功能;数据的前期管控力度有待提升,部分整合数据出入较大,审计信息化标准还不完善。
(二)智能化持续审计在电网企业应用定位分析 国家审计署2012年明确提出“不发展信息化,审计事业就没有出路”,把审计信息化提到如此高度,要求进一步加强内部审计工作,探索创新审计模式,压缩审计管理链条,内部审计工作越来越注重自身发展战略和发展方向的实时研究和把控,风险管理已经成为内部审计的一项重要职责。外部环境要求现有审计人员,不仅要能够有效甄别财务风险,更要能分析企业战略定位和管控模式;而智能化持续审计依托信息化,能够有效的辅助审计人员开展企业风险管理,提高效率,提升效果。基于电网企业内部环境现状调研,可以发现,电网企业目前现存的三大信息化系统,已经基本实现对审计计划、内容、方法、整改及知识交流的全覆盖,然而在运用过程中,由于公司系统信息化建设的快速发展,ERP业务审计系统个别功能还不完善,审计业务系统与职能部门业务系统相关数据未能同步更新,影响审计系统的实际应用;多种信息化平台的并存也给基层电网企业运用带来一定困难,普遍缺乏推进审计信息化的思路,缺少明确的工作目标和切实有力的措施。同时电网企业审计人员对信息的需求也发生了变化,关注角度由历史数据向实时信息转变,关注范围由整体数据向重点数据转变,关注方式由存在性向相关性、一致性和及时性转变;而智能化持续审计能够电网企业部分信息实时性上的不足,与审计人员需求相适应,与电网企业内部审计关口前移、重心下沉的要求相符合。
(三)智能化持续审计在电网企业应用效果分析 分析电网企业现有技术可以看出,目前现行的审计系统,尤其是审计ERP管控系统,通过数据式审计技术平台,实时自动化采集企业内部的经营数据,实时反映企业内部的风险,有效实现事前预防和事中控制,审计系统目前已能够高度自动化地截取和操作数据,实现穿透测试和控制查询,并在短时间内生成高度可靠的信息报告,基本可以提供一个符合智能化持续审计要求的信息化操作平台。分析建立智能化持续审计成本收益可以看出,一方面,智能化持续审计的数据穿透力和覆盖面,有助于获取更加及时和优质的审计成果,可以为企业发展战略规划和经营管理管控提供更有效、更富有针对性的信息,降低电网企业传统审计方式下的资源、成本消耗;另一方面,智能化持续审计模式改变了传统审计方式方法,在建设“三型两化”企业过程中,不仅可以最大程度合理分配审计人员自身精力,也为信息化企业建设提供更加有力的途径,重要信息资源可以便捷、高效的在电网企业各层级之间传递,为降低风险提供一个可持续性的解决方案。从机制转变层面分析,一方面,电网企业投资、管理是连续进行的,是一个过程,一个循环的结束就是另一个循环的开始。以财务数据来说,相互之间存在关联,必要时需要进行定期更新和复核,尤其是现金支出这种高风险项目,智能化持续审计模式更能符合常态化控制测试的要求。另一方面,过去的审计方式方法已经不足以分析现行信息化数据,随着电网企业ERP系统与审计ERP系统之间已经打通了安全有效的数据通道,在标准化的基础上,财务系统、核心业务系统之间的数据接口已经打通,综合测试、平行模拟等方法只有通过嵌入式审计模块才能更好的利用数据进行分析,对企业发展现状进行实时把控。
(四)电网企业实施智能化持续审计模式战略要点
(1)智能化持续审计的安全环境。一是物理安全控制。随着电网企业ERP系统逐步规范,已基本完成对空白数据的收集,但同时在数据录入过程中,可能会存在数据失真的情形,电网企业可以利用条管企业优势,建立前期数据录入职责规范,实现人员职责分离,构建专人录入、专人核对、主管审核机制。二是逻辑安全控制。智能化持续审计模式依赖于现代信息技术,但如果系统进入途径和防护模式不当,可以导致企业内部数据泄露,所以系统的逻辑安全性是智能化持续审计的前提。
(2)多路互平台的建立和整合是实施智能化持续审计的基础。一是整合业务系统。审计ERP管控系统作为数据式审计的技术平台,处于电网企业现存三大审计信息化平台的核心地位;本文认为,电网企业可以进一步对现有系统进行平台、数据、组件、应用集成,使各个审计信息平台相互贯通,通过数据传输通道搜寻数据,互相比对数据,发现危险源点。从实践运用看,可以通过打开与审计门户、综合管理系统之间的信息通道,可以使得风险识别机制融入到审计技术平台之中,同时可以使得审计报告后续整改和审计经验交流更加贴近于实际操作,便于审计人员的掌握和使用。二是构建多路互平台。在整合现有审计系统的基础上,尝试建立接口,运用嵌入式审计模块技术,将现行审计程序嵌入进去,实现技术简单、经济适用的审计同步性能,从而使被审单位服务器与审计机构服务器共存于一个平台,构建审计人员实施智能化持续审计的基础。
(3)规范化的服务协议是实施智能化持续审计的关键。一是规范实施流程。鉴于电网企业无持续审计规程可循,加之审计人员队伍整体信息化水平有待提高,在规范流程时,电网企业可以在现有机制下考虑充分吸收借鉴国内外先进经验。二是完善交互标准。智能化持续审计的实施,交互标准是关键,电网企业开展智能化持续审计必须从系统开发和应用两个方面进行完善。在开发环节,需要制定标准,开展可行性研究,将审计人员纳入到研究与设计过程中,形成有效的内部控制方案;在应用环节,必须确保应用过程的准确、安全、可靠,内控人员适时核查。
(4)有效的数据传送速率是实施智能化持续审计的手段。一是设立数据标杆。智能化持续审计对数据的及时性和有效性要求更为严格,建立数据标杆尤为重要,如涉及财务数据时,可以通过将录入时间、科目一致性、资产折旧等与相关标准的比对,设立准入标杆;也可以通过对会计报表主要项目几年来的变动趋势进行比对后设立标杆数据,如主营业务收入增长率、管理费用增长率、财务费用增长率等,防范不规范数据进入审计信息系统。二是建立数据仓库。数据是开展智能化持续审计最有利的抓手。电网企业应当建立审计数据仓库,作为一个单独的企业数据存储仓,作为一个带有数据获取和数据分析工具的大型数据集,只有被认为会产生企业风险和影响审计风险的经过选择的事项,才能被收集并存储在审计数据仓库中;确保在其他业务系统处理的同时收集证据,将生产经营数据和相关审计证据方便地应用于不同的审计工作中。
(5)畅通的信息沟通渠道是实施智能化持续审计的重点。一是发挥信息监控功能。通过智能化持续审计系统,有效集成和分析专业数据,逐步建立指标自动分析体系,实时进行风险扫描和诊断,在各子系统中加以运用;设立单独的监控预警服务器,设立重要风险阀值,将主要指标和分析性程序引入服务器,从被审单位的业务系统中提取数据后,进行指标分析,在同预定标准库比较后,发送例外报告,提示风险。二是借力数据处理功能。智能化持续审计系统的分析工具,可以帮助审计人员适时查询数据,统计和分析结果;审计人员可以利用信息追溯功能,逆向追溯到信息源头,正向追溯到最终结果,跟踪具体业务流转轨迹。三是保证信息对称。加强沟通,打造信息传输、反馈桥梁,保证被审单位和审计机构信息对称是保障智能化持续审计效果的重点。审计人员通过数据挖掘、信息监控发现的问题、获悉的风险,需要及时传输给被审单位,及时与管理层沟通,提供防控风险的有效建议,保障审计质量;同时被审单位也需要适时了解自身企业管理的不足,及时整改和完善,从而保证审计成果第一时间得到运用,更能够防范被审单位未知风险扩大化。
(6)审计人员素质是实施智能化持续审计的核心。一是提升业务素质。电网企业审计人员大多是会计、审计专业背景出身,缺乏IT技术和电力专业背景。所以,审计人员应熟悉业务流程,了解电子数据与业务的相关性;理解管控措施,主动参与相关的控制活动,保证获取信息及时有效;同时要能够从实质性测试逐步转变到风险控制测试。二是转变审计观念。审计人员应加强对智能化持续审计的理论学习,树立正确的审计观念,注重人力资源、共享与培训、绩效考评,为持续审计的实施打下良好的理念基础;同时电网企业要让审计人员了解到,智能化持续审计对信息实时性的把控和企业风险的防范的重要意义,逐步意识到持续审计代替传统审计的必然趋势。三是引入责任追究。采用定性和定量相结合的评估方式,制定合理的信息化评估标准,建立智能化持续审计质量责任体系,引起基层电网企业的重视和支持;同时将审计信息化项目价值核算紧密挂钩审计人员个人绩效、职业晋级和薪酬分配,建立优胜劣汰的激励机制,为智能化持续审计推广提供保障。
以上所述六个关键要素,不是孤立存在的:其中安全环境是前提,被审单位和审计机构之间的交互平台是基础,交互标准是关键,将双方的数据传递作为抓手,持续做好信息反馈这一重点,审计人员素质能力作为智能化持续审计实施的核心要素,六大要素之间相辅相成、相互作用,共同形成智能化持续审计模式,如图4。
四、结论
综上所述,智能化持续审计是电网企业信息化形势下的新型审计模式,它建构于现有审计系统整合的基础工作之上,又具有自身的运作规律,如何通过有效推动持续化审计模式,形成有效的全面风险管控体系,对促进审计事业发展、创建“两个一流”电网企业具有重大的现实意义。
本文通过对电网企业审计信息化现状分析及经验总结,解读智能化持续审计模式的可行性和必要性,着力于从理论体系、制度保障、数据管控、人员管理及考核机制等多层次阐述智能化持续审计的发展方向,并初步构建智能化持续审计模式。但如何有效落实,如何更好的把智能化持续审计模式与企业精益化管理系统的融合,在今后的研究中,仍需要不断完善;同时,本文仅仅从理论构建、经验和现状相结合的层面对智能化持续审计模式进行探讨,在整体研究内容上尚缺乏必要的实证研究,在今后的工作中需要进行深入的实践性验证。
参考文献:
[1]易仁萍、陈耿、杨明、孙志辉:《数据挖掘技术及其在审计风险管理中的应用》,《审计与经济研究》2003年第1期。
关键词:变电检修;传统检修模式;状态检修模式
对于传统检修模式而言,在长期的运行使用中发现其存在一些问题,例如变电检修存在模式陈旧,更新不及时,变电检修运作效率低下,急需提升效率,变电检修模式运作形式多样,衔接性差等,下面就根据这些情况,分析状态检修模式的优势,希望可以提高我国电力检修的整体水平。
1 分析传统检修模式实践应用中出现的问题
1.1 传统变电检修模式有一定的弊端
对于变电检修而言,需要对变电站内所有运行设备进行定期的检修和维护,通常是进行一次检修,二次检修。具体而言,一次检修就是对一次设备进行检修,例如对隔离开关、断路器、变压器等进行维护和检修。二次检修就是对线路中的二次回路,还有安全自动装置、电测仪表、远动、继电保护等进行检修和维护。当前在进行变电检修有三种,分别是定期计划检修、主事故检修、状态检修。在事故检修过程中,就是指当设备出现故障,整个系统停止运行后对故障进行检修。对于定期检修而言,根据设备运行的时间,根据记录的设备日常工作状态等,对不同设备提前制定检修计划,有效对设备进行全方位的检修工作,该检修工作涉及内容较多,规模较大,也比较全面。对于这两种检修方式,在实践应用中针对性很差,会收到性质、操作模式、工作周期的影响和限制,在实际应用中运转效果很差。
1.2 传统检修效率较低
电力系统在运行过程中,相关电气设备肯定要出现故障,因此必须制定检修计划,避免出现大面积停电问题。但是在制定检修方案时,一般都使用固定的检修模式,设备在使用一段时间之后,设备的性能和寿命都会受到很大程度的折损,除此之外,在制定方案中没有考虑当前设备的基本情况,每一次检修工作任务量都很大,需要对所有设备进行检修,对维修工作所产生的人力、物力和财力等来说都是巨大的损失,性价比不高。因此并不十分适用,检修效果差,发现故障概率低,工作效率不高,需要及时进行改进。
1.3 运作形式不统一
状态检修和传统检修模式对比,状态检修属于一种主动的检修模式。对于变电检修而言,状态检修方式合理完善,从长期情况分析,其有高的性价比。而传统检修模式运行中,运作形式不统一,在衔接方面工作效率低,导致工作失误概率增加。状态检修可以在设备没有出现故障时,提前发现问题解决问题。改进了定期计划检修模式的不足,节省了维修支出及相应的物力,为电力系统运行状态提供了可靠的保障。
2 分析状态检修的技术优势
对于状态检修而言,其利用了传统检修模式的优点,同时对其缺点进行改进,提高了其综合操作能力。在实际应用中,可以根据设备运行的时间,了解设备的工作状态,在24小时内对设备进行监测,该检修模式针对性更强,有很强的目标性。这种模式是在评估设备状态的基础上执行相应的检修工作,其在日常运行中,可以结合设备工作状态,监视并进行记录,做好故障的记录和分析,对异常情况加以记录,然后综合上述信息,对某一设备进行综合性的分析,因此状态检修的针对性更强,检修效果更高,工作效果也更好。
3 传统检修模式和状态检修模式的对比分析
通过上述的分析得知,在传统的检修模式下,其检修都是按照规定,按照制定的计划进行的,没有任何创新,而且检修方式单一,检修工作量大,属于被动的检修模式。当设备发生故障后,才能开展检修工作,但是当电力设备发生故障后,就会严重影响系统工作的安全和稳定,对电力企业造成巨大的损失。除此之外,当设备故障发生时再进行检修工作,对工作人员的人身安全也会造成很大的威胁。对于定期计划检修模式而言,虽然是一种主动检修模式,但是其应用的是固定检修方案,设备在使用过程中,设备的损耗及使用年限都会影响检修效果,但是检修方案中没有针对当前的设备情况,因此对检修中发现的所有问题、异常情况都要逐一进行分析,耽误工作进度。很多异常情况都是长期存在的,主要是由设备老化,长期使用造成的,因此这种检修方式缺乏针对性。且每次检修耗资巨大,检修时间和检修设备项目都是按方案进行,在时间节点间也有可能出现故障,直接影响电力企业的经济效益。
在计算机技术、信息技术不断的发展中,传统检修模式弊端凸显,其已经不能满足当前电力事业的需求,因此推出了一种状态检修模式。其工作方式较为主动,在应用状态检修时,其会结合设备运行的时间,实时监测设备运行的状态,判断其整体情况,是否存在异常问题,这种以监测数据为依据的状态检修,有很强的针对性,当发现故障后,可以立即使用有效措施进行处理,选择最佳的检修时间和检修项目,提高工作效率。例如当发现出现异常情况后,可以直接确定对设备电缆进行检修、对变电器进行检修,对电线进行检修等,缩小工作范围。通过实践应用发现,这种状态检修模式有效降低了工作人员的劳动强度,提高了实际的工作效率。由于检修更加具有针对性,这样就有效减少了定期试验、测量等工作,将检修成本降到最低。在状态检修中还应用了年限评估,能够提高设备的可靠性,取得更好的经济效益。
4 状态检修模式应用实例
4.1 检修设备基本情况分析
信号设备主要有微机联锁设备,控制铁路道岔、信号机之间的联锁关系。共有微机联锁道岔256组及四组车转道岔,18组手动道岔,信号机588架,轨道电路544处。分别由编组站、一铁站、钢铁站、轧钢站、大H型钢站五套双机热备微机联锁系统主机控制,并附带有微机监测系统和防火及防雷系统;各类自动报警道口和人工控制栏木机道口26。
4.2 状态检修技术分析
在进行状态检修中,对各站信号楼检修时,可以使用微机联锁微机监测系统,对整个微机联锁系统运行状态进行24小时监测。使用微机联锁信号电缆绝缘测试系统,对信号电缆的性能、状态进行监测。使用C-MS50无线电综合测试仪器,积极进行电台测试,掌握电台的参数。使用4304A功率计,进行天线系统的测试,掌握其工作参数,使用S505通信场强仪器,对信道场强覆盖、信道干扰进行监测。除此之外还安装了计算机远程监控系统,可以对配电系统进行遥控、遥测、遥信。日常点检工作时,对设备进行专业的检测后,还应该对大型设备进行跟踪分析,或者进行离线轮修。在数字化和智能化技术的发展中,也推动了变电检修技术的发展。智能化变电站就是根据互联网技术发展而来,物联网技术应用了红外感应器,全球定位系统、激光扫描仪设备,在使用中设定了针对性很强的规则、协议,设备利用网络技术就可以实现连接,有效进行信息交换,可以做到智能化识别,有效进行设备的监测,对相关信息进行智能处理。
1.电力电子技术的发展
现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1.1整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
1.2逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。
1.3变频器时代
进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
2.现代电力电子的应用领域
2.1计算机高效率绿色电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。
计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。
2.2通信用高频开关电源
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。
2.3直流-直流(DC/DC)变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。
2.4不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。
目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
2.5变频器电源
变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。
2.6高频逆变式整流焊机电源
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。
2.7大功率开关型高压直流电源
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。
自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。
2.8电力有源滤波器
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
2.9分布式开关电源供电系统
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。
八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展,各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加,应用领域不断扩大。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
3.高频开关电源的发展趋势
在电力电子技术的应用及各种电源系统中,开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术,通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。
3.1高频化
理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统“整流行业”的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为“开关变换类电源”,其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。
3.2模块化
模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。另外,大功率的开关电源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑,一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。
3.3数字化
在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在
六、七十年代,电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在
八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。
3.4绿色化
电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。
关键词:配电线路;状态检测;检修
中图分类号:TM7 文献标识码: A
这些年我国架空配电线路发生的重大电力故障和事故呈多发和强度上升态势。2008年年初,我国南方大部分地区经历了一次罕见的强降温持续雨雪冰冻灾害,造成了这些地区输、配电线路严重覆冰,在4-15m/s的风速下引起大量的线路舞动,给输、配电线路造成了铁塔连接螺栓松脱、构件疲劳失效等重大事故,甚至严重的引起了倒塔、断线和电力设施受损的灾害事故,导致大面积的电力线路中断和电力设施停运。
1 配电线路状态检测技术
1 . 1 配电线路状态检测的概念
配电线路状态检测是以配电线路中的各电力设备或构件的当前运行状态信息为依据,采用先进的状态检测、可靠性评价及寿命预测等手段,在综合考虑设备状态信息的基础上,对设备运行状态做出准确的判断,从而及时发现和识别配电线路上潜在的初期故障隐患,并且能够对潜在的初期故障的分布情况、严重程度以及发展趋势等做出必要的判断,根据分析诊断的结果,在设备性能下降到一定程度时,或者在故障将要发生还未发生之前发出报警信号,从而提示电力系统运维人员及时采取有效多事对故障进行处理,从而有效避免因采取定期检测而给设备带来的过检修或失修情况的出现。
1 . 2 配电线路状态检测的内容
1.2.1 电器检测
一是绝缘子状态检测,主要包括对配电线路上的瓷、玻璃和复合绝缘子中的劣质绝缘子或性能不达标的绝缘子进行状态检测的系统;二是配电线路绝缘子污秽监测,主要包括光纤绝缘子污秽状态检测系统、等值附盐密度自动检测系统、动态绝缘子表面泄漏电流自动检测系统等;三是雷击监测,主要有安装于配电线路关键区段的自动寻迹系统,该系统除了能够对配电线路上遭受雷击的故障点迅速准确的定位,同时还能够迅速的区分出雷电反击或烧击的导线,为采取正确的应对措施和制定准确的检修计划提供依据;四是配电线路接地系统状态监测,接地系统状态检测主要有接地装置测量系统和定时巡回检测系统等。
1.2.2 环境检测
一是线路途经区域环境条件对线路的影响检测系统,主要包含线路导线、绝缘子、金具对无线电干扰、电磁干扰的的特性检测以及地面静电感应场强的检测;二是大气环境对线路影响的监测系统,主要包括配电线路覆冰情况自动检测系统、空气中的和粉尘、盐雾检测系统、气相条件及其他灾害性气候的检测系统等;三是配电线路绝缘性能检测、雷电监测、污情监测、环境监测等可实行在线监测,而其余的电气的机械的量可进行巡逻离线监测。
1. 2. 3 机械力学检测
机械力学检测中包括:一是针对配电线路上金具的机械性能的状态检测,主要是对配电线路中各类金具的剩余机械强度和磨损量的检测,此外还有对金具自身的锈蚀情况的检测等;二是配电线路导线的检测,主要包括对导线线头、导线磨损情况、导线舞动及振动情况的检测;三是对杆塔的检测,主要包括对螺栓松动情况的检测、杆塔材料锈蚀或腐蚀情况的检测及塔身和塔位的检测。
1 . 3 常见的状态检测技术
目前,在配电线路路上采用的状态检测技术很多,概括起来有配电线路温度异常检测、绝缘监测、污闪检测和盐密检测等,以下对最为常见的发热检测和绝缘检测做一简单的讨论和介绍。
1.3.1 发热检测
按照我国电力系统中的相关规定和规范的要求,配电线路中的导线连接器、并沟线夹等构件,都需要定期开进行检查和紧固工作,这也是确保配电线路安全、可靠运行必须采取的检修措施。而发热检测主要采取的方法有:在配电线路设备的接头处粘贴示温蜡片,达到对设备连接器的运行温度状况的检测;在有些场合还会采用红外热像检测仪等检测仪器,对配电线路的直线压接管、跳线并沟线夹以及耐张引流板等进行温度检测。
1.3.2 绝缘检测
在配电线路的状态检测中,检测的数据量最多的要数绝缘子的检测。对其采取的常规检测技术有:按照合成绝缘子周围形成的电磁场,沿着绝缘子轴向方向上的分布情况,来确定绝缘是否存在的内部缺陷或电力设备内部的绝缘状态发生了劣化的变化;或可以根据测量电流的方法,来确定合成绝缘子的绝缘性能以及绝缘子的劣化发展信息。
2 配电线路的状态检修技术
2 . 1 配电线路状态检修技术的概念
状态检修技术的基础,是以对设备状态的合理、科学评价以及依靠状态检测手段所获得的配电线路设备的运行状态信息为依据,通过借助于专家数据库来分析故障发生的现象,评估故障发展的程度和态势,从而按照设备在配电线路中的很重要程度来制定不同的检修计划,并合理的安排检修周期、检修时间和检修项目,最终以设备始终处于“可控、在控”状况之下,而确保电网可靠、安全运行的一系列技术措施和手段。
2 . 2 配电线路实行状态检修的必要性
对配电线路开展状态检修,是未来电网建设和发展的主导方向,是电力企业实现现代化和科学管理的需要,是新技术、新材料、新装置应用和发展的必然。状态检修作为具有预见性的检修模式,从根本上避免了定期检修的盲目性,为电力企业实现降本增效和进一步提高电力企业的经济效益和核心竞争力创造了良好的条件。配电线路的状态检修技术一般是以整个配电线路作为一个整体,只在检修的周期上考虑,就和电网网络化、智能化的发展方向相吻合。
3 开展配电线路状态检修应该注意的问题
3 . 1 提升配电线路运行维护人员的技术素质
目前,从事配电线路运行维护人员的技术能力水平存在着良莠不齐、总体水平不能适应配电线路运行维护的实际工作,而众所周知在配电线路的可靠性的诸多影响因素中其运行维护人员的技术能力素质起着不容忽视的作用,甚至运行维护人员技术素质的底下会直接制约配电线路运行的可靠性提高提升。因此加大对配电线路运行人员技术、技能培训是当前提高继电保护可靠性的重要课题,笔者认为在培训措施上可以采取以下三个措施:一是可以派一些运行维护骨干人员赴生产厂家进行培训学习,对其培训完成并经考核合格后可以让其作为电力系统的培训员或内训师,这样通过骨干的引领起到以点带面的作用,最终实现对全员的培训的目的,相信这样各级电力系统工作人员的能力与水平会得到很大程度的提高。二是针对技术含量高而人员更换频繁的关键岗位,可以通过技术练兵、技术竞赛等方式来提高其技术水平。三是在人员的配置方面要做好文章,要逐渐消除目前各岗位人员配置不合理的情况,对各岗人员的职责进行细分,从而克服继电保护人员处处都管,但无专责的现象,这样可以提高工作效率,确保电力系统的稳定运行。
3 . 2 建立配电线路在线监测系统
配电线路的状态检测系统主要由运行单位和日常运维人员对其进行管理,需要开展的工作主要有:一是对瓷绝缘子泄漏电流开展广泛的在线检测工作,并按照状态分类的配电线路设备区域开展24h监控,对超过报警值的故障项点及时通过无线通讯传输的监控中心,从而立即派出检修人员赶赴现场对故障点进行带点测试,并已测试结果为依据制定检修模式,实施状态检修。并且该工作模式可以向温度、湿度、覆冰等其他方面延伸;二是采用线路故障定位系统,为快速寻找故障点活跳闸类别的大致区域提供便捷条件;三是投入雷电卫星定位系统;四是重视带电作业新技术、新工艺、新材料、新工器具的演技和开发,以满足配电线路安全运行的需要。
3 . 3 提高状态检测和故障诊断技术水平
在配电线路状态检修过程中,状态监测和故障诊断环节起着至关重要的作用,只有通过对配电线路所所有设备存在的潜在故障、初期故障的征兆和隐蔽缺陷以及对设备状态所能够产生的影响程度进行准确而科学的检测,才能够更好的达到对配电线路故障进行控制或消除的目的。而这些故障诊断及书是每一位配电线路运行维护人员都必须达到的基本技术素质。因此,作为电力企业要持续提高状态检测和故障诊断技术水平,只有这样才能为保障电网安全、可靠运行筑牢基础。
4 结束语
10kV配电线路的状态检测与检修技术,究其最基本的原理而言,是针对配电线路中的各电力设备及附属设施的实时运行状态等情况,开展的智自动化的检测和检修技术,其检测和检修的同时体现了科学的线路管理新机制,在现场具体实施时,需要在检修的过程中充分运用先进的检测、试验技术,并综合线路运行的实时工况以及线路运行过程中形成的专家知识系统来对线路进行整体的判断和分析,从而确定需要检修项目以及检修周期,为配电线路的各类潜在故障、缺陷在其形成之初就被及时发现并予以解决和处理创造了条件,从而确保了配电线路的安全、可靠运行。
参考文献
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关键词:35kv;变电检修;问题思考
电力系统在当前日益发展的社会经济大潮中肆意散发光和热,这得益于人们生活水平的提高和文化素质的逐步增强。众所周知,电力系统不是一个单一的存在,而是一个艰巨而复杂的系统工程,迫切需要引起人们的高度重视。在当前的科学技术发展形势下,电力系统在运行中其设备和技术也在不断更新,使得其科技含量也在不断的增高,这也就对电力系统的检修提出了更高的要求。因此,在电力系统检修中如何提高检修的质量,扫除电力检修的诸多困难,便成为电力工程发展道路上亟待解决的问题。
1 变电检修概述
1.1 变电检修的定义
变电检修在当前的电力系统管理中意义重大,其决定了电力系统的各个环节的有效联结以及整个系统的顺利正常开展。究其内容,变电检修实际上也即是电网维修工作人员对电网中的各种电气设备进行检查、巡查、修复等一系列内容,以保证其能够顺利正常开展工作的一项工程。在变电检修工作中一般会涉及到包括电力变压器、断路器、互感器、加热器等等变电站在内的所有的高压设备,变电检修就是对于这些设备进行日常以及定期的检修,以此来保障电力系统的安全运行以及供电的可靠性。
1.2 变电检修的基本模式
变电设备的检修在电力系统中随着社会经济和科学技术的不断发展而逐步推进,在电力发展历程中发挥着不可取代的积极作用,为电力系统的安全有效运行提供了重要保障。下面就变电检修的传统模式以及状态检修模式具体探讨一下。
1.2.1 变电传统检修模式
传统检修模式分为两种,分别是电力设备的故障检修方式与预防性的检修方式模式。前者在运用时有很大的被动性,只是在电力系统出现故障的时候进行的检修,以此来保证电力系统的再次正常运行。这种检修模式是以电力系统设备的破坏为代价的,不注重电力设备的平时预防与维修,而是当电力系统出现故障甚至不能够工作的时候才进行检修,这对电网、设备乃至整个电力系统的安全存在着很大的威胁。后者则较为主动,它对于电气设备检修的时间以及检修的内容都做了一个比较具体的规定,并且通过平时的检修进行电气设备资料的分析,再结合一定的经验,从而让电气设备的运行处于一个良好的状态。
1.2.2 变电状态检修模式
变电的状态检修模式起步较晚,但也得到了长足的发展,可以说是当今世界上电力检修的一个重要的发展方向,状态检修模式注重对电力设备状态的检测以及评估,对电力设备的整个运营状态能够及时的进行掌握分析,通过一些数据化的处理对设备进行合理的检修时间以及项目的安排,让变电检修处于一个良性的系统之内,并且在检修的时候也能够节约维修的时间以及费用,达到节约成本的目的。在具体的状态检修中,主要包括对变电现场各种元件的检修,比如压力、温度、电压、集中器等;对通信通道的检修,利用计算机的形式来进行各种光纤、无线扩频等的检修以保证整个变电运行都呈现出一种良好状态,以此来减少因为变电设备的损害或者是一些变电故障导致的供电不可靠或者不安全现象的发生。
2 35kv 以下变电检修存在的问题及对策分析
2.1 35kv 以下变电检修存在的问题
2.1.1 变电检修技术操作人员综合素质有待提高
上述对变电检修定义中已经提到,这并非一项简单的工作,而是包含着很高标准和要求的技术含量在里面的系统工程。这就需要相关工作人员在实际操作过程中必须首先具备相关的专业素质和谨慎的从业态度,只有这样才能保证变电检修工作的顺利正常开展。然而在实践操作过程中,很多工作人员在专业技术能力方面并不能严格达标。这主要表现在,时代的发展促进了变电检修相关机器设备的更新,而工作人员则并没有跟随时展主动提高自身的专业技能,这就使得他们无法及时迅速地找到科学合理的方式来应对一些设备的突发故障,给电力系统的顺利正常开展带来了很大的阻碍。
2.1.2 变电检修过程中细节问题的考虑亟待完善
变电检修工作较一般的维修工作有更高的要求,首先在技术含量上就有着很突出的表现。35kv以下变电检修也是一样,需要倍加谨慎。而目前形势下,在日常的变电检修工作开展过程中尽管对其内容做出了具体的规定,但在实践操作中还是不可避免会受一些原因的影响为遗漏,给设备的正常运行造成严重的安全隐患。并且值得注意的一点还在于,很多变电检修工作人员在对待本职工作的过程中的态度问题,很多工作人员只是单纯的机械性地完成一项工作,却不去思考和发现自身工作中的问题以能够及时的做好预防工作。除此之外,在35kv以下的变电检修工作中还存在着一个十分严重的习惯性失误,工作人员只注重完成本职的工作,几乎从不去考虑整个变电维修的成本问题,这样不可避免会在检修中造成资源的浪费现象。
2.2 35kv以下变电检修相关对策
2.2.1 积极培养工作人员的专业技能,促进管理的规范化
变电检修工作的开展是一项系统工程,对工作人员的专业素质要求很高。因此加强对检修人员的技术培训十分有必要。只有在具体工艺上对工作人员的执业标准做出严格规定,树立他们的安全意识观念,把安全放在首位,才能有效的保障变电检修工作的顺利正常开展。在实际操作过程中应当定期对工作人员实行技能培训,督促他们对于变电设备进行定期的日常的检修,准确的记录每一项设备机器的运行状况,从而对于变电设备的运用状态做到时时的掌握,预防事故的发生。
2.2.2 制定严密的工作计划日程报表,促进检修的科学化
变电检修工作的开展是一项严密谨慎的工程。基于上述工作人员在工作过程中出现的疏漏问题,迫切需要通过网络化的管理程序来规范变电检修工作,使工作人员积极做好整个工作流程中的准备事项及后续维护工作,在此基础上不断改进变电检修方式,结合传统的变电检测方式积极研究并且采用状态检修,让两者各自发挥效用,以此来在减少检修成本的同时保证设备的正常运行。在35kv以下变电检修中需要在提高检修人员素质的同时不断的更新检修的技术,合理的运用先进的状态检修,让变电检修在检测与诊断综合分析的基础上有效的进行,从而保证整个电力系统的安全有效运行。
3 结束语
当今时代科学技术飞速发展,物联网技术和智能电网技术得到了长足的进步,并逐渐在变电检修中得到广泛的应用。为更好地分析和决策提供实时的信息,越来越多的高科技将在未来的变电检修技术中都将得以实现。
参考文献
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【关键词】变电系统 电力工程 检修技术 发展形势
在电力系统的发展过程中,随着变电系统运行中的传感技术以及计算机技术的高速发展,其中多工艺、过功能以及多状态技术在线监测系统也将会得到非常广泛的应用。智能状态的监测系统及其技术将被进一步研究与应用,其将会非常有利于解决工作中的常规数据,与此同时状态监测系统和其他系统的联网以及集成问题将还会得到进一步地研究和利用。现阶段的高度信息化管理模式就将为电力系统中设备维护和管理的一个发展方向,其中的远程设备诊断信息中心在这个过程中还将发挥出主要的作用:结合着最优成本评估来提高可靠性的状态检修工作也将是一个非常重要的研究性课题。
1 变电检修技术发展的现状
在上个世纪的50 年代中,我国已经从苏联大量引进了电力系统预防性的检修技术,这将是一种相对以往会较为主动的检修技术手段,同时也被称之为定期性的检修模式。这种不同的检修模式至今为止仍是我国在电力系统运行中最主要的检修模式和检修技术。在这种模式的发展和驱动之下,伴随国内社会经济的发展以及科学技术手段的不断进步,在变电检修工作方面也同时取得了非常明显的进步,变电系统中供电工作的稳定安全性也将大幅度地提高。然而,这种定期性检修的模式一定也将会存在各种方面的不足和缺陷,在实际的工作过程中也将会出现较为问题。例如:变电检修过程的目的不能体现明晰化;电力系统中变现检修的相关工作技术人员综合素质普遍较低,其中检修工作的技术应用水平也普遍缺乏;检修工作中的成本不能够控制于能够被接受的范围内;各个供电企业间尚缺乏有效的交流和沟通,这种情况也将会造成同类型的检修问题会反复的发生等。这类检修技术方面的严重问题的也就越来越突出,使得在电力系统中变电检修技术的前进和发展受到了阻碍。
2 变电检修工作中技术的注意事项
2.1 带电作业中的注意事项
在带电作业的实际操作工作中,一定要通过相关的专人监护人员来进行实施,与此同时监护人员不能够对其它的工作进行兼任;这个过程中,其相应的带电作业人员还一定要经过培训并通过后才能够上岗,于变电系统停电的模拟设备之上需要进行非常严格的操练联系,只有首先通过了规程考试并且合格的工作人员才能够从事后续的带电作业的工作;并且检修作业人员还一定要保确保有足够充沛的精神状态,与此同时一定要拥有非常良好健康的体魄;对于工作的负责人进行全面的技术检查和维修,对其作业人员之前发生不良情况需要进行有效地调整,可使其能够停止错误工作。另外一方面,带电工作也一定要在良好的天气环境之下进行正确的操作,随时对于外界的天气变化进行正确观察。在工作人员的实践过程中,需要严格保证安全性操作的实施。其所采用的带电性作业专用技术器具一定要全面符合带点作业实施中的要求和标准,根据其相关的操作规程来严格的执行带点检修作业,从而有效地推动带电作业劳动效率的全面提高。
2.2 变电系统接头发热处理的注意事项
在处理变电系统中的接头发热问题时,应该引起工作人员的起高度重视,与此同时还要参考下列的重要内容,对其中的检修内容进行正确处理:通过检查变电系统的运行记录和状态,对其中过热点的最高和最低的负荷电流进行全面、正确的掌握,并且对两数值进行综合性的分析和研究;对其中过热接头的外部状态进行观察与研究,了解其接头目前的损坏程度以及维修办法。假如电线夹已经变形或者导线被烧断,一定要及时对该线夹和导线进行及时的更换和维护。当变电系统中的硬母线接头发热之时,假如其烧伤程度较为严重,则能够说明该铝以及铜排的接触面上温度已经非常高,那么离散疲劳的接触面上结构分子将使该电阻率显著增加。此时就应对新的铜和铝材料排进行及时更换,以此来有效地促使问题的得到有效处理。
2.3 预防变电系统中设备热故障处理的注意事项
2.3.1确保系统中金具质量的良好状态
根据实际需求对该优质的金具产品设备进行筛选,其实际的动热稳定性能以及载流量一定要满足预先设计的标准和要求。变电系统中的设备线夹可以采用铝和铜等扩散焊接技术的铜铝过渡设备,需要避免使用伪劣产品产生的严重后果。
2.3.2系统设备防氧化的注意事项
在变电系统中设备接头设备的接触表面,需要按照要求进行有效、正确的防氧化处理,以往的处理手段为将凡士林涂抹上,现阶段可替换为电力复合脂对其进行防氧化的处理手段。
2.4 变电系统中紧固压力控制的注意事项
大多数的检修人员都认为,在变电系统中接头的连接螺栓应该越紧越好。但是系统中铝质母线的弹性系数并不是很高,其螺母的压力在超过了规定的压力值时,铝制材料的接触面就将会发生变形的隆起现象,并且还将减少了接触面积使最终接触的电阻显著增大。所以在紧固螺栓的时候,不能够拧得太紧,在比较有条件的情况之下,需要采用力矩扳手来对其进行紧固工作,从而有效地避免了过大压力的施加。
2.5 变电系统运行监视的注意事项
在变电系统的设备运行过程中,作为相关的运行值班人员,就一定要定期对该接头的发热情况进行严密的观察。一般的情况下,通过有效观察都能对其连接点上的过热状况进行全面、有效的确定,例如其连接点上的过热,其金属材料就将会是去光泽等。
2.6变电系统接地引下线维护的注意事项
对于变电系统外观的检查工作需要大力加强,在发生了锈蚀的情况时,应该对其进行必要、及时的处理。从其接地的引下线地面之下30cm到地面之上的50cm,需要根据相关的范化标准与要求,对同样宽度的黄绿间隔条纹漆进行涂刷处理,这样能够帮助其防锈强度的有效增强。对其接地引下线的连接状况,还需要运用接地网和接地引下线以及的直流电阻值进行详细、严格地确定。在测量过程中,地上往往存在着人工电场以及自然电场,那么这些电场发生的干扰性因素就较大,消除这些干扰就需要进一步加大运行的电流,因此应该借助直流伏安技术,电流需要增大到10A。在这个过程中值得注意的问题就是,继电保护工作的二次接线盒接地的引下线连接技术一定要完整,不能够出现任何的差错。
3 实例分析
(1)在实际的变电操作过程中,可能会出现带负荷的情况,在合与拉闸刀的时候应该采取怎样的措施呢?
第一,在合闸刀带负荷的时候,万一合错,那么其下一步的操作工作就一定不能够是将闸刀来开,否则就将会因为拉闸刀所带的负荷,最终就将会引发母线三相弧光的短路事故发生。第二,在发生了“错拉”的现象之时,这时候带负荷,其电弧现象应当会发生在刀片刚刚离开触头的时候,此时就应该立即合上闸刀,那么就能够很好地避免了事故发生,而在闸刀完全被拉开的时候就不能再将闸刀合上。
(2)怎样能够正确处理变电站中的全停电事故呢?
应当首先要确保通信的畅通性,变电站中和调度之间能够取得有效的联系,通过正确、及时的通信下令能够及时处理事故。
(3) 变压器上油面过高的问题处理事项
在变压器运行过程中,出现了油从油枕中溢出的情况,那么应该首先检查其变压器内的油温度以及负荷的情况,假如其温度与负荷都没有出现任何问题,那么就可判断是假油面的现象,因此应当改接电力系统的信号,并且疏通油标管或者呼吸器。假如是由于温度过高而引起的,就应该进行放油的处理工作。
4 结束语
总而言之,正确、有效地掌握了在变电系统检修过程中的处理技术以及注意事项,能够有效推动变电设备的运行情况达到更好标准。在物质生活需求逐渐的现阶段社会中,确保良好、稳定的电力输送就是居民生活高质量最重要的基础性保障。在此过程中,变电系统的检修技术,也能够在从极大程度上延长了该变电设备的运行和使用寿命,彻底加强了该设备的精细化管理以及综合性分析,电力设备运行可靠性也得到了有效的保证。
参考文献
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作者简介
吴俊俊(1980-),本科,助理工程师,主要从电检修。