變電站施工技術(shù)及改造措施的實(shí)踐應(yīng)用

摘要：當(dāng)前常規(guī)變電站智能化改造工作已成為一種工作常態(tài)。作為一種新的技術(shù)，在實(shí)際改造施工過(guò)程中需要面臨變電站負(fù)荷重、停電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)、智能化調(diào)試復(fù)雜、站內(nèi)空間小等問(wèn)題，對(duì)改造造成了一定的影響。基于此，對(duì)變電站施工技術(shù)及改造措施的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：變電站；施工技術(shù)；改造措施；實(shí)踐應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM63#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號(hào)：1007-0079（2014）17-0125-02

為了適應(yīng)當(dāng)前形勢(shì)，變電站要依據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)行設(shè)備改造。然而如何使電站各項(xiàng)設(shè)備成為性能優(yōu)良、可靠，自動(dòng)化水平高的現(xiàn)代化設(shè)備，是變電站改造的關(guān)鍵所在。基于此，本文對(duì)變電站施工技術(shù)及改造措施的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

一、常規(guī)變電站智能化改造施工場(chǎng)所存在的問(wèn)題

在常規(guī)變電站改造中，不能長(zhǎng)時(shí)間停電與全站停電、安裝新設(shè)備時(shí)與舊設(shè)備發(fā)生的沖突、調(diào)試智能設(shè)備時(shí)在時(shí)間上與技術(shù)上存在的困難等都在不同程度上制約著改造工程的正常施工。而上述問(wèn)題又是改造常規(guī)變電站時(shí)必須解決的難題，因此為了確保常規(guī)變電站智能化改造工程按時(shí)保質(zhì)保量的交工，就要在施工前針對(duì)會(huì)產(chǎn)生的問(wèn)題、困難進(jìn)行分析，并制定、規(guī)劃出相應(yīng)的解決措施。

二、變電站施工技術(shù)及改造方法

1.盡可能避免設(shè)備的沖突

（1）解決新舊一次設(shè)備位置沖突。老舊站的負(fù)荷較重，為確保有效供電要盡力保障供電。雖然改造常規(guī)變電站時(shí)可以依據(jù)施工步驟來(lái)逐步開(kāi)展，但是在安裝智能化的一次終端設(shè)備時(shí)，由于其調(diào)試不具確定性，因此為了防止發(fā)生問(wèn)題，安裝時(shí)要施行相應(yīng)的解決措施。例如斷路器，若不能安裝一次設(shè)備，就安裝智能匯控柜，若智能匯控柜也不能安裝，就要執(zhí)行異地調(diào)試。[1]智能匯控柜和過(guò)程層是由光纜完成鏈接的，所以只要裝置電源接通即可，故而可以直接進(jìn)行易地聯(lián)調(diào)。再加上匯控柜的智能終端和斷路器是由電纜完成鏈接的，因此接入模擬斷路器即可。這樣就能先執(zhí)行保護(hù)配置（智能終端等）及做傳動(dòng)試驗(yàn)，也可先對(duì)復(fù)雜邏輯（備自投、網(wǎng)絡(luò)跳閘、差動(dòng)等）執(zhí)行檢驗(yàn)。成功安裝一次設(shè)備后再執(zhí)行實(shí)際的順控操縱、信號(hào)檢驗(yàn)。

（2）控制室里屏位沖突的解決措施。常規(guī)變電站在進(jìn)行智能化改造時(shí)主要是在遠(yuǎn)動(dòng)終端更換或綜自系統(tǒng)上執(zhí)行，存在新舊設(shè)備交替的過(guò)渡期與共存期，再加上輔助系統(tǒng)要求的屏位，主控室屏位會(huì)非常緊張，導(dǎo)致改造過(guò)渡方案太過(guò)復(fù)雜或改造達(dá)不到智能化要求。為了確保工藝質(zhì)量與施工安全，最好是易地搭建新主控室，若不能則要根據(jù)一次設(shè)備的位置、電壓等級(jí)采取分散式搭建，這樣不僅為施工工藝和安全提供了保障，而且為先行搭建網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)。

2.網(wǎng)絡(luò)先行

所謂的常規(guī)變電站智能化改造，是指為了使整個(gè)變電站在信息、通信平臺(tái)、信息共享上達(dá)到數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化及標(biāo)準(zhǔn)化的目標(biāo)而實(shí)施改造。其中網(wǎng)絡(luò)是構(gòu)建信息一體化、完成順序控制與智能警告、實(shí)現(xiàn)在整個(gè)變電站信息間交互的基礎(chǔ)。并且在網(wǎng)路技術(shù)規(guī)范中還針對(duì)過(guò)程層和站控層的結(jié)構(gòu)有非常具體的規(guī)定，由此網(wǎng)絡(luò)在改造工程中是非常重要的，應(yīng)網(wǎng)路先行。

（1）搭建網(wǎng)絡(luò)硬件。將網(wǎng)絡(luò)通信線、二次電纜、光纜的鋪設(shè)及光纜的熔接工程同期執(zhí)行。一是統(tǒng)一執(zhí)行線纜的鋪設(shè)計(jì)劃，確保工程質(zhì)量；二是確保網(wǎng)絡(luò)先行，以便保證后面的改造工程按時(shí)完工。改造時(shí)若存在過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)，為了預(yù)防發(fā)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，就要依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選用星形結(jié)構(gòu)。[2]在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時(shí)，為了確保工程的順利完工，施工時(shí)不僅要依據(jù)線纜敷設(shè)清冊(cè)執(zhí)行，還要遵照間隔層、過(guò)程層、站控層分層的VLAN配置圖、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D、網(wǎng)絡(luò)通信圖執(zhí)行，并且在與VLAN設(shè)計(jì)相結(jié)合的基礎(chǔ)上分配IP地址、物理設(shè)備的編號(hào)、設(shè)備端口的編號(hào)及虛端子的接線圖?，F(xiàn)階段新興科技智能化發(fā)展還不成熟，還需一段時(shí)間去改進(jìn)完善，因此還需IED設(shè)備生產(chǎn)廠商、系統(tǒng)集成商及設(shè)計(jì)部門通力合作，慢慢完善。

（2）連接除硬件外的其他網(wǎng)絡(luò)配置。執(zhí)行裝置與系統(tǒng)配置也是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的重要組成，會(huì)使用ICD、SSD、SCD、CID 等幾個(gè)文件。ICD是用來(lái)闡述IED單裝置功能的文件，近似于裝置說(shuō)明書，由IED設(shè)備生產(chǎn)廠商提供給監(jiān)控一體化平臺(tái)廠商，即系統(tǒng)集成商。SSD屬系統(tǒng)規(guī)格性文件，主要針對(duì)近似于變電站主接線圖的一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和與其相應(yīng)的邏輯節(jié)點(diǎn)進(jìn)行闡述。SCD是整個(gè)變電站最后形成的系統(tǒng)配置文件（系統(tǒng)的集成商提供的），主要是針對(duì)變電站的一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、全部IED裝置的通信參數(shù)與實(shí)例配置、各IED間的通信配置進(jìn)行闡述，是最終保留的文件。[3]CID配置文件為IED對(duì)應(yīng)的實(shí)例，它們一一相對(duì)，由IED裝置的生產(chǎn)商家依據(jù)SCD文件中該IED相應(yīng)的配置形成，即IED裝置最后的配置文件。理論上不能修改，但實(shí)際工程中還需修改，修改后的文件要重新導(dǎo)入SCD文件實(shí)現(xiàn)ICD文件的更改。綜上所述，使用配置工具（裝置的）形成ICD文件，使用全站配置工具將各IED裝置的ICD文件、SSD文件合成，形成監(jiān)控后臺(tái)使用的SCD文件，依據(jù)SCD文件形成各裝置的最終CID文件（實(shí)例化的），構(gòu)建起后臺(tái)和各裝置的通信。

（3）需要的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。上述配置工作由系統(tǒng)集成商與IED裝置廠商實(shí)現(xiàn)，所以施工人員不能對(duì)配置過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督，且因智能化是新興技術(shù)，配置文件存在不完全吻合要求的現(xiàn)象，因此調(diào)試時(shí)經(jīng)常要邊調(diào)試邊改進(jìn)完善，導(dǎo)致加重了調(diào)試工作任務(wù)。為保證現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作的正常進(jìn)行，需要設(shè)備廠家提供交換機(jī)端口表、VLAN配置表、GOOSE配置表、SMV配置表、裝置地址分配表等，作為定值來(lái)管理。

三、變電站智能化改造的案例

某水電站有兩臺(tái)主變、三個(gè)電壓等級(jí)（110kV、35kV、10kV）。該改造工程內(nèi)容如下：一是110kV：更換配電裝置，在控制室內(nèi)安裝內(nèi)橋接線、全光纖電流互感器、合并單元雙套配置、智能終端匯控柜、母線PT為電子式電壓互感器、PASS組合電器；二是35kV：不更換開(kāi)關(guān)柜，更換控制室的集中組屏、保護(hù)裝置；三是10kV：更換開(kāi)關(guān)柜，并就地安裝。站用變（兩臺(tái)）更換成接地變，更換電容器組（兩臺(tái)），主變（兩臺(tái)）整體移位。

該工程前期做了較充分準(zhǔn)備，針對(duì)各種困難，基于上述網(wǎng)絡(luò)先行控制GOOSE組網(wǎng)進(jìn)度。經(jīng)過(guò)預(yù)先安裝智能匯控柜（110kV），接入模擬斷路器，順利避開(kāi)了新舊設(shè)備的沖突，為GOOSE網(wǎng)配置與110kV備自投GOOSE跳閘調(diào)試創(chuàng)造了條件。就地安裝了10kV開(kāi)關(guān)柜，基于施工現(xiàn)場(chǎng)的限制實(shí)行了易地調(diào)試，解決了10kV備自投的檢驗(yàn)問(wèn)題。光CT和光電式PT檢驗(yàn)主要是針對(duì)光纖的熔接質(zhì)量和熔接是否正確進(jìn)行的，這樣不僅控制了光纜熔接速度，還提前實(shí)現(xiàn)了CT、PT預(yù)試驗(yàn)與光、電回路正確性的檢驗(yàn)，為改造工程贏取了時(shí)間。

基于上述施工計(jì)劃，該站通過(guò)兩個(gè)十天的停電時(shí)間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了110kV的全部配電裝置、10kV26面開(kāi)關(guān)柜與監(jiān)控系統(tǒng)的更換，兩臺(tái)主變的整體移位，全站的保護(hù)、變電站的順序控制、五防閉鎖、智能告警以及分析系統(tǒng)、電壓的無(wú)功自動(dòng)調(diào)節(jié)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、SF6在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、變壓器智能風(fēng)冷系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)柜的初期故障預(yù)警系統(tǒng)等的安裝調(diào)試。[4]其中更換開(kāi)關(guān)柜（10kV）時(shí)，僅在兩個(gè)五天的停電內(nèi)，整個(gè)工程在保證質(zhì)量的同時(shí)，在最短的停電時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)，成為國(guó)網(wǎng)老舊站智能化改造的典型。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，在常規(guī)變電站改造過(guò)程中會(huì)遇到各種問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，在施工過(guò)程中要嚴(yán)格按照網(wǎng)絡(luò)先行的基本原則，對(duì)設(shè)備的選取和安裝條件進(jìn)行控制，使用有效的施工技巧來(lái)保證施工安全，順利完成改造任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王文龍，楊貴，劉明慧.智能變電站過(guò)程層交換機(jī)的研制[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2011，(18):261-262.

[2]楊貴，王文龍，熊慕文，等.千兆交換機(jī)在智能變電站的應(yīng)用探討[J].電氣術(shù)，2010，(8):172-173.

[3]張鐵強(qiáng)，王含旭.淺談?shì)斪冸姽こ淘趲追N情況下的變電站的一些施工技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2010，(36):297-298.

[4]陳斌燕.淺談10KV變電站擴(kuò)建工程中施工技術(shù)方案的重要性[J].黑龍江科技信息，2010，(30):351-352.

（責(zé)任編輯：孫晴）