炼化企业智能化变电站建设前期准备及调研建议

摘要  本文以某炼化企业即将面临转型升级为例，阐述智能化变电站的特点，根据实际情况考虑变电站运维人员配置及继电保护配置，最后阐明了智能化变电站建设前的调研方向，为今后各炼化企业电力部门建设智能化变电站提供参考。

关键词  炼化企业；智能化变电站；IEC61850；调研

引言  某炼化公司目前采用的燃料-润滑油型工艺路线，存在油头大、化身小、产业链短、附加值低等问题，急需通过炼化一体化建设实现企业的转型升级，实现企业高质量发展。炼化企业对其电力系统的安全可靠性要求极高，电力系统的平稳运行是炼化企业生产发展的基础。2009年开始，国家电网公司开始启动智能变电站建设。基于电力物联网理念的智慧变电站是电力系统的发展趋势，其中有一些成熟的技术，可以提高变配电系统安全水平、提升运检质量、增加运维效益。为确保项目电力系统的建设满足公司建设世界一流炼化企业发展战略的需要，建设智能化变电站成为重中之重。

1.智能化变电站简介

随着微机保护技术的广泛应用，该炼化企业电力部门将大量的传统变电站全部改造为综合自动化变电站，并根据此类变电站的主要特点，实现了多年的变电站无人值守的管理。但是根据时间的推移，因行业发展理念的不同，该企业的电力建设与电力行业的脱节，并未随着数字化技术的进步，逐步彻底改造、建设基于IEC61850的数字化变电站。建设智能化变电站对于该炼化企业来说是一大跨步。

炼化企业智能化变电站主要特点：

（1）常规的互感器、开关、变压器、避雷器等设备测量所用设备被数字化设备所替代，变电站的数字化程度极高；

（2）以IEC61850通信规约为标准，统一了通信规约，避免了增设规约转换装置，从而减少了环节，减少了故障点；

（3）设备采用了一体化设计；

（4）信息共享，形成统一的平台，方便变电所在值监盘人员对全站信息全部掌握；

（5）一次电气设备智能化。

2.炼化企业智能化变电站运维人员配置

智能化变电站的运行具有极高的自动化的特点，对于变电站人员配置也有较高的要求。运行人员应具备极高的工作责任心，对高集成度的监控后台软件要操作熟练，会分析监控后台的相关报警信息，能够合理利用智能化平台。最重要的是知晓智能化的设备基本原理，能够依据智能设备严格的操作流程进行电气操作，并知晓设备巡检的注意点。同时，为了实现全站全天24小时不间断的自动监控，也要求着运行人员必须具备监控系统的维护能力，系统出现问题时，能够第一时间处理相关问题，保障监控可靠运行。在班组排班时，应根据自身岗位需求，每个班组都要配备具有维护、处理电气故障能力的人员作为运行班组中坚力量。

3.炼化企业智能化变电站继电保护配置

在智能变电站中，实现继电保护和安全自动控制功能的物理系统由继电保护和安全自动装置、辅助装置、二次回路、互感器、直流电源及通信通道等环节构成。其中互感器可能是常规互感器、常规互感器加合并单元，或者是电子式互感器；断路器可能配置智能终端；二次回路由光缆和电缆共同构成。

3.1 直接采样、直接跳闸方式

继电保护装置与合并单元点对点直连，实现直接采样，与断路器智能终端点对点直连，实现直接跳闸。继电保护装置之间的联闭锁信息、失灵启动等信息采用网络传输方式。各电压等级的过程层网络相互独立。

3.2 网络采样、网络跳闸方式

继电保护装置通过过程层网络实现采样、跳闸功能。各电压等级的过程层网络相互独立。配置同源冗余星形双网，通信环节发生异常时不影响保护功能实现。

4.炼化企业智能化变电站建设前的调研方向

4.1调研目标及内容

因企业调研人员未实际接触智能化变电站，可采用典型调研，调研目标可定位为本地区国家电网早期建设的智能化变电站，之后可以调研炼化兄弟单位或者同行业单位建设的智能化变电站。

智能化变电站调研内容可参考为：

（1）建设：智能化变电站的建设位置、大致费用、占地面积及时长；

（2）人员配置：智能化变电站运行人员的配置、值班班次，本单位的自己的维保检修人员的配备情况，专业管理层级及职责分工；

（3）规程：智能化变电站规程、方案、规范的编制情况；

（4）资料及培训：相关设备资料、档案库建设存档模式；智能化变电站建设过程中、投运后，对保运、运行人员培训方向及内容，相关人员对新知识的接受情况；

（5）智能化变电站新技术的应用情况及场景：

① 智能辅助系统：

a）智能辅助系统的采用情况，智能辅助设备的使用情况，智能辅助信息上传方向；

b）智能巡检的采用情况、巡检效果及应用设备、简单原理。

② 一键顺控：一键顺控技术的应用可靠性及效果，一键顺控操作站的使用场景，一键顺控技术确认反馈方式。

（6）运行：变电站电压等级，变电站运行时长及智能化一次设备运行可靠性，保护动作情况；

（7）检修与维护：日常检修维护过程中技术难点发生的原因及处理方式；

（8）设备：

① 设备优化配置：保测一体化采用情况，智能终端与合并单元一体化采用情况以及就地化布置情况；

② 过程层设备：电子式互感器的稳定性；

③ 线缆：光缆敷设路径、方式；

（9）自动化：

① 时间同步系统：时间同步系统的网络结构，相关厂家及相关设备介绍，站控层设备、间隔层设备、过程层设备采用的对时方式及协议；

② 监控系统：监控系统包含的子功能，工作站与服务器数量，监控后台与综合应用后台是否一体化，监控后台软件组态的使用方法。

4.2重点考虑及建议

330kV或者220kV电压等级系统如果为了推进智能一体化的高级应用技术是完全可以建设智能化变电站的，在建设之前要根据炼化企业自身情况实际出发，考虑好智能化的程度，比如是否采用一些高级的智能辅助设备或者是否采用智能巡检技术。因为智能化变电站的一大特点就是建设费用较高，光二次系统费用级别就是近千万级，且因为智能化变电站的网络、智能化，改变了以往对变电站设备的结构认知，以往的设备与专业的明确分界点已模糊不清，一二次设备、通信设备、自动化设备之间联系逐渐紧密，相关的专业程度较高，会使后期维保及巡检人员极其困难。电压等级66kV及以下变电站（含站内）、配电室不建议采用智能设备，主要是经济性不强且施工调试时长较长。采用智能化设备，现场就会多出很多合并单元、智能终端、保测一体三种装置，投资费用增多。同时过程层光纤代替了二次电缆，上传的状态量需进行选点、配置，施工时长会增加。

5.结语

各炼化企业的电力部门在未来都会逐渐进行智能化变电站的建设，通过智能化变电站的简单介绍、人员及继电保护配置、相关调研方向的阐述，为今后各企业建设智能化变电站提供参考与借鉴。

参考文献

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