淺談智能化變電站的系統(tǒng)調(diào)試、檢修與維護(hù)

江 紹 春

(中國水利水電第七局工程局有限公司，四川 彭山 620860)

智能化變電站是一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)完備化、信息交換標(biāo)準(zhǔn)化、運(yùn)行控制自動(dòng)化、信息展示可視化、分析決策在線化、設(shè)備檢修狀態(tài)化、保護(hù)決策協(xié)同化、設(shè)備安裝就地化、系統(tǒng)設(shè)計(jì)統(tǒng)一化、二次系統(tǒng)一體化。因此，首先要求其設(shè)計(jì)應(yīng)提供基于虛端子的二次接線圖、過程層GOOSE配置表、全站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖、交換機(jī)端口連接圖等，真正在設(shè)計(jì)層面上完善和實(shí)現(xiàn)智能變電站的透明性和開放性，以便現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試、檢修維護(hù)時(shí)進(jìn)行原理分析并采取適當(dāng)?shù)陌踩胧?/p>

1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試應(yīng)具備的條件

1.1 電氣安裝

與自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)的一次設(shè)備及輔助裝置已安裝完畢；與自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)的二次電纜已施工結(jié)束；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝及通信線纜(銅纜和光纜)已施工結(jié)束，通信線纜測(cè)試合格并標(biāo)示正確；現(xiàn)場(chǎng)交直流系統(tǒng)已安裝完成，滿足現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試要求。

1.2 技術(shù)文件

工廠調(diào)試和驗(yàn)收?qǐng)?bào)告；系統(tǒng)及設(shè)備技術(shù)說明書；變電站配置描述文件；設(shè)備調(diào)度命名文件；自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)策略文件；自動(dòng)化系統(tǒng)定值單；遠(yuǎn)動(dòng)信息表文件；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置文件；自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙(應(yīng)包括GOOSE配置表)等均應(yīng)齊備。

2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試項(xiàng)目及方法

2.1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的主要內(nèi)容

一次設(shè)備及輔助裝置的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試；交直流電源系統(tǒng)調(diào)試；不間斷電源系統(tǒng)調(diào)試；站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)調(diào)試；計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試；繼電保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試；遠(yuǎn)動(dòng)通信系統(tǒng)調(diào)試；電能量信息管理系統(tǒng)調(diào)試；全站同步對(duì)時(shí)系統(tǒng)調(diào)試；網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)調(diào)試；二次系統(tǒng)安全防護(hù)調(diào)試；采樣值系統(tǒng)調(diào)試。

雖然調(diào)試項(xiàng)目較多，但不少調(diào)試項(xiàng)目和方法與常規(guī)綜合自動(dòng)化變電站相同或類似，在此不一一介紹。

2.2 繼電保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試

(1)直接從裝置端口上測(cè)試時(shí)，需要插拔裝置的光纖，但測(cè)試數(shù)據(jù)的安全隔離比較可靠，可以看到明顯斷口。

(2)從交換機(jī)端口上測(cè)試時(shí)，無需插拔裝置的光纖，但其他裝置需要對(duì)應(yīng)作功能投退操作，例如出線間隔作模擬量測(cè)試時(shí)，母差間隔需退出該出線間隔的模擬量處理，避免造成誤動(dòng)事故，此時(shí)的安全隔離由軟件完成，需要特別注意。

(3)對(duì)于已運(yùn)行系統(tǒng)裝置的調(diào)試，如果從交換機(jī)端口上測(cè)試時(shí)，可能還要涉及交換機(jī)配置的更改。故對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)的裝置調(diào)試宜通過插拔裝置光纖、直接從裝置端口上進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)應(yīng)做功能投退操作。

(4)對(duì)于未運(yùn)行系統(tǒng)裝置的調(diào)試，不用擔(dān)心誤停誤送電問題，可以放心地進(jìn)行調(diào)試或模擬動(dòng)作試驗(yàn)。但要注意不要因開關(guān)誤動(dòng)引起機(jī)械傷人事故；如需施加電流或電壓信號(hào)進(jìn)行模擬調(diào)試時(shí)，應(yīng)采取電氣隔離措施以避免因電流或電壓引起對(duì)地短路而損壞裝置或裝置元件。

2.3 采樣值系統(tǒng)調(diào)試

設(shè)備的外部檢查：檢查采樣值系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量、型號(hào)、額定參數(shù)與設(shè)計(jì)相符合，檢查設(shè)備接地可靠。工程配置：依據(jù)變電站配置描述文件，分別配置與采樣值系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備運(yùn)行功能與參數(shù)。通信檢查：檢查與采樣值系統(tǒng)功能相關(guān)的SV通信狀態(tài)正常。變比檢查：檢查采樣值系統(tǒng)變比設(shè)置與自動(dòng)化系統(tǒng)定值單要求一致。角比差檢查：檢查采樣值系統(tǒng)角差、比差數(shù)據(jù)滿足技術(shù)要求。極性檢查：檢查采樣值系統(tǒng)極性配置與自動(dòng)化系統(tǒng)整體極性配置要求相一致。主要測(cè)試對(duì)象包括電子式互感器和合并單元，輸入為一次模擬量信號(hào)，輸出為合并單元以太網(wǎng)采樣數(shù)據(jù)。

當(dāng)一次電流不是特別大時(shí)，可利用大電流發(fā)生器產(chǎn)生一次電流供標(biāo)準(zhǔn)互感器和電子式互感器使用，如一次電流太大、要求又不是太高時(shí)，可直接在二次側(cè)施加標(biāo)準(zhǔn)電流，通過采樣數(shù)據(jù)檢測(cè)設(shè)備收集合并單元的輸出數(shù)據(jù)。在需要對(duì)電子式互感器進(jìn)行精度校驗(yàn)時(shí)，需要使用標(biāo)準(zhǔn)互感器。合并單元既包括在互感器測(cè)試范圍內(nèi)，也包括在保護(hù)系統(tǒng)測(cè)試范圍內(nèi)，從而可以保證測(cè)試工作無死區(qū)。

3 針對(duì)檢修采取的安全隔離措施

(1)智能變電站的信號(hào)是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接的，在進(jìn)行檢修試驗(yàn)時(shí)，為避免人為事故的發(fā)生，需要進(jìn)行安全隔離。安全隔離措施最安全有效的方法是一次設(shè)備全面停電；不能停電時(shí)，采取的措施主要有投退軟壓板和插拔光纖兩種。

(2)母差裝置的間隔合并單元檢修壓板。裝置的檢修狀態(tài)壓板可以控制裝置GOOSE報(bào)文中的檢修狀態(tài)位，投入檢修狀態(tài)壓板后裝置發(fā)出的GOOSE報(bào)文均為檢修態(tài)報(bào)文。對(duì)于處于檢修狀態(tài)的裝置可以接收檢修狀態(tài)GOOSE報(bào)文，對(duì)于運(yùn)行狀態(tài)(未投入檢修狀態(tài)壓板)的設(shè)備不處理檢修狀態(tài)GOOSE報(bào)文。母差的間隔合并單元檢修壓板可以控制母差裝置對(duì)相關(guān)合并單元采樣數(shù)據(jù)的處理，退出壓板時(shí)對(duì)應(yīng)合并單元的數(shù)據(jù)參與母線差流計(jì)算，投入壓板后母差保護(hù)裝置不對(duì)相關(guān)合并單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，但相關(guān)采樣數(shù)據(jù)仍然傳送到母差保護(hù)裝置內(nèi)。與檢修相關(guān)的軟壓板投退均是建立在軟件可靠的基礎(chǔ)上，如果需要有明顯斷口的安全隔離措施，可以采用插拔光纖的辦法，將對(duì)應(yīng)間隔的光纖從相應(yīng)端口上拔下即可以確保檢修的絕對(duì)安全。對(duì)于GOOSE出口軟壓板，其使用方法同原來的出口硬壓板；對(duì)于各保護(hù)的功能投退軟壓板，其使用方法同原來的保護(hù)功能硬壓板。

(3)單間隔裝置的檢修或消缺。這種情況下一次設(shè)備不停電，需要處理的裝置為本間隔單套的一臺(tái)裝置。以線路間隔為例進(jìn)行說明：?jiǎn)为?dú)檢修本間隔保護(hù)裝置時(shí)，本間隔的合并單元和智能操作箱均處于運(yùn)行狀態(tài)。檢修智能操作箱與檢修保護(hù)裝置類似，但檢修合并單元時(shí)，使用了其采樣數(shù)據(jù)的裝置必須全部退出運(yùn)行。先投入線路保護(hù)的檢修狀態(tài)壓板，以保證線路保護(hù)的報(bào)文不出口，不對(duì)母線保護(hù)裝置造成影響。在完成對(duì)線路保護(hù)的處理后，如果需要作試驗(yàn)則需將線路保護(hù)的采樣光纖接口拔出，使用數(shù)字式測(cè)試設(shè)備直接對(duì)裝置注入采樣數(shù)據(jù)，以保護(hù)裝置的反饋GOOSE信號(hào)可以從相應(yīng)的GOOSE測(cè)試接口獲得。在完成保護(hù)測(cè)試后，恢復(fù)裝置的采樣光纖，裝置采樣恢復(fù)后退出裝置的檢修狀態(tài)壓板，此時(shí)，裝置正式投入運(yùn)行。如果采用插拔光纖的安全隔離措施，在投入檢修壓板后拔除裝置的GOOSE和采樣光纖，在退出檢修壓板前恢復(fù)裝置的GOOSE和采樣光纖。

(4)單間隔停電檢修。這種情況下一次設(shè)備需要停電，需要處理的裝置為本間隔單套的多臺(tái)裝置。以線路間隔為例進(jìn)行說明：先完成本間隔一次設(shè)備停電操作。投入母差保護(hù)與本間隔對(duì)應(yīng)的合并單元檢修壓板，保證母線保護(hù)裝置不處理本間隔合并單元的采樣數(shù)據(jù)。由于本間隔一次設(shè)備已經(jīng)全面停電，因此，本間隔開關(guān)誤動(dòng)也不會(huì)產(chǎn)生什么后果。但為了不因特殊情況引起母線保護(hù)裝置誤動(dòng)，同時(shí)，也為了規(guī)范檢修行為，應(yīng)當(dāng)投入本間隔線路保護(hù)檢修壓板，投入本間隔智能操作箱檢修壓板，保證本間隔的GOOSE報(bào)文不對(duì)運(yùn)行的母線保護(hù)造成影響。在對(duì)本間隔的保護(hù)裝置、智能操作箱、合并單元完成整組測(cè)試后，將其恢復(fù)到檢修之前裝置之間的運(yùn)行連接，退出線路保護(hù)檢修壓板，退出智能操作箱檢修壓板，此時(shí)，本間隔的線路保護(hù)已恢復(fù)運(yùn)行。退出母差保護(hù)與本間隔對(duì)應(yīng)的合并單元檢修壓板，恢復(fù)本間隔母差保護(hù)，完成本間隔一次設(shè)備帶電操作。如果采用插拔光纖的安全隔離措施，在投入檢修壓板后拔除裝置的GOOSE和采樣光纖，在退出檢修壓板前恢復(fù)裝置的GOOSE和采樣光纖。

4 結(jié) 語

雖然智能化變電站在一、二次設(shè)備的創(chuàng)新應(yīng)用、數(shù)據(jù)采集、控制模式及傳輸方式上的變革使其現(xiàn)場(chǎng)二次系統(tǒng)調(diào)試和檢修維護(hù)方法與常規(guī)綜合自動(dòng)化變電站有較大的差異，但其常規(guī)安裝調(diào)試、試驗(yàn)檢修是不變的。只要我們抓住其變化的重點(diǎn)、要點(diǎn)，并隨著智能化變電站的不斷普及應(yīng)用，其系統(tǒng)調(diào)試和檢修維護(hù)將不斷完善和透明并不斷程序化和標(biāo)準(zhǔn)化。

作者簡(jiǎn)介:

江紹春(1963-)，男，四川樂至人，分局副總工程師，工程師，從事電氣施工設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行維護(hù)工作.