二次系統(tǒng)基礎(chǔ)上的狀態(tài)檢修技術(shù)在智能變電站中的實(shí)踐分析

蔣益強(qiáng)

（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司宜賓供電公司，四川 宜賓 644000）

在電力系統(tǒng)工作運(yùn)行中，智能變電站在電力系統(tǒng)中的推廣應(yīng)用，對(duì)于減少電力系統(tǒng)傳統(tǒng)變電站二次設(shè)備電纜線路長(zhǎng)度有著積極作用和意義，并且在一定程度上推動(dòng)了電力系統(tǒng)和變電站設(shè)備的智能化運(yùn)行與發(fā)展，有著積極作用優(yōu)勢(shì)。但同時(shí)，智能變電站在電力系統(tǒng)的中推廣應(yīng)用，也為傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的變電站設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)帶來的一定的困難和挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的變電站設(shè)備二次檢修方式已經(jīng)不能夠滿足智能化變電站二次設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)于智能變電站設(shè)備運(yùn)行維護(hù)造成很大的不利影響，針對(duì)這種情況，迫切需要對(duì)于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)二次設(shè)備運(yùn)行檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善，以對(duì)于電力系統(tǒng)中的智能化變電站設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)和保障，促進(jìn)智能化變電站設(shè)備與技術(shù)在電力系統(tǒng)中的推廣應(yīng)用。下文將以某智能變電站設(shè)備的運(yùn)行檢修為例，在對(duì)于該智能變電站中二次系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析基礎(chǔ)上，結(jié)合變電站運(yùn)行維護(hù)實(shí)際情況，對(duì)于二次系統(tǒng)基礎(chǔ)上的狀態(tài)檢修技術(shù)在智能變電站中的實(shí)踐和應(yīng)用進(jìn)行分析。

一、某智能變電站及其二次系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)介紹分析

1 某智能變電站建設(shè)情況分析

智能變電站主要是通過智能化以及信息化、自動(dòng)化等先進(jìn)技術(shù)以及系統(tǒng)設(shè)備的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的變電站設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行與維護(hù)檢測(cè)，以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行與維護(hù)檢測(cè)，是電力系統(tǒng)自動(dòng)化與智能化的體現(xiàn)。本文所要論述的某智能變電站是一個(gè)220kV的變電站，在實(shí)現(xiàn)該變電站系統(tǒng)以及設(shè)備工作運(yùn)行中，為了實(shí)現(xiàn)變電站系統(tǒng)與設(shè)備的自動(dòng)化、智能化運(yùn)行，專門采用了大量的新技術(shù)與新設(shè)備，并通過對(duì)于變電站設(shè)備以及系統(tǒng)之間的信息傳遞，采用專門的通信協(xié)議與信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)變電站二次裝置的數(shù)字化以及標(biāo)準(zhǔn)化信息交互，設(shè)備裝置之間使用光纖作為通信連接線路，以保證整個(gè)變電站二次設(shè)備與系統(tǒng)裝置之間的信息交互和通信連接，整個(gè)變電站系統(tǒng)與設(shè)備之間的線路連接與傳統(tǒng)變電站設(shè)備線路連接相比，有了很大程度減少和簡(jiǎn)化，極大的提升了變電站運(yùn)行維護(hù)的便利性。但是，該變電站的智能化建設(shè)在變電站以及電力系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)帶來保障和便利的同時(shí)，也為變電站的運(yùn)行維護(hù)帶來了新的問題。智能變電站二次系統(tǒng)中對(duì)于全光纖互感器以及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，使得在進(jìn)行變電站二次系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)中，傳統(tǒng)的變電站系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)維護(hù)措施，已經(jīng)不能夠滿足變電站二次系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)需求，因此對(duì)于變電站的安全穩(wěn)定工作運(yùn)行也不能夠?qū)崿F(xiàn)很好的保障。針對(duì)這種情況，進(jìn)行智能變電站運(yùn)行維護(hù)方式的研究分析，是當(dāng)前環(huán)境中實(shí)現(xiàn)變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。

結(jié)合上述變電站的智能化建設(shè)狀況，智能變電站的二次系統(tǒng)與設(shè)備中，相互之間實(shí)現(xiàn)運(yùn)行信息的通信交互主要是借助光纖通信方式，并且具有較好的通信交互效果，因此，借助光纖通信也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于變電站系統(tǒng)與設(shè)備工作運(yùn)行中的電流以及電壓信息進(jìn)行采集，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)于變電站二次系統(tǒng)以及設(shè)備的運(yùn)行狀況檢測(cè)和有效的控制管理，及時(shí)進(jìn)行變電站系統(tǒng)與設(shè)備工作運(yùn)行中故障問題的自動(dòng)結(jié)局和處理，實(shí)現(xiàn)變電站系統(tǒng)與設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行和管理。這種智能變電站系統(tǒng)與設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)測(cè)與控制管理方式，屬于一種狀態(tài)監(jiān)測(cè)與維護(hù)管理辦法，是建立在智能變電站二次系統(tǒng)基礎(chǔ)上，與傳統(tǒng)變電站系統(tǒng)檢測(cè)與維護(hù)技術(shù)相比，對(duì)于智能化變電站及其系統(tǒng)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行保障具有積極作用和意義。

2 某智能變電站的二次系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析

結(jié)合上述某變電站的智能化建設(shè)情況，其二次系統(tǒng)主要有站控、間隔以及過程三個(gè)結(jié)構(gòu)層構(gòu)成，并且系統(tǒng)中不同結(jié)構(gòu)層之間采用以太網(wǎng)形式實(shí)現(xiàn)通信連接，以太網(wǎng)連接中分別應(yīng)用了分層以及分布、開放等不同網(wǎng)絡(luò)連接形式，使得整個(gè)智能變電站二次系統(tǒng)呈現(xiàn)出“三個(gè)結(jié)構(gòu)層和兩種網(wǎng)絡(luò)連接方式”的結(jié)構(gòu)形式，在實(shí)際的運(yùn)行控制以及通信連接中，對(duì)于站控層以及間隔層的系統(tǒng)設(shè)備，均采用站控層系統(tǒng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接形式實(shí)現(xiàn)相互之間以及不同結(jié)構(gòu)層之間系統(tǒng)設(shè)備的通信連接，同時(shí)又應(yīng)用過程層系統(tǒng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接形式對(duì)于過程層以及間隔層系統(tǒng)設(shè)備之間進(jìn)行相互通信連接，整個(gè)變電站二次系統(tǒng)中主要采用了站控層網(wǎng)絡(luò)連接和過程層網(wǎng)絡(luò)連接兩種形式。如圖1所示，即為某智能變電站的二次系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)連接示意圖，整個(gè)變電站二次系統(tǒng)通過下列結(jié)構(gòu)設(shè)置與網(wǎng)絡(luò)通信連接方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)于電力變電站工作運(yùn)行的支持與維護(hù)檢測(cè)。

二、二次系統(tǒng)基礎(chǔ)上的狀態(tài)檢修技術(shù)在智能變電站中的實(shí)踐和應(yīng)用分析

結(jié)合上述智能變電站及其二次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，在實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行監(jiān)測(cè)以及故障檢修維護(hù)中，主要是通過各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及設(shè)備之間的以太網(wǎng)連接形式，在對(duì)于系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及數(shù)據(jù)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)收集基礎(chǔ)上，根據(jù)變電站運(yùn)行情況，通過收集數(shù)據(jù)的分析處理，最終對(duì)于變電站系統(tǒng)以及設(shè)備工作運(yùn)行中的故障問題預(yù)警處理，或者是結(jié)合變電站系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行故障與問題情況，及時(shí)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置采取相關(guān)的維護(hù)和處理措施，保證變電站系統(tǒng)設(shè)備在故障情況下安全穩(wěn)定運(yùn)行，并對(duì)于故障問題以及原因進(jìn)行分析和恢復(fù)處理，實(shí)現(xiàn)變電站系統(tǒng)與設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行維護(hù)與狀態(tài)檢修，保證變電站系統(tǒng)與設(shè)備安全正常和穩(wěn)定運(yùn)行。

上述智能變電站工作運(yùn)行中，二次系統(tǒng)基礎(chǔ)上的檢修技術(shù)就能夠結(jié)合變電站工作運(yùn)行中出現(xiàn)的故障問題，對(duì)于變電站系統(tǒng)與設(shè)備進(jìn)行檢修維護(hù)實(shí)施。比如，如果上述智能變電站在工作運(yùn)行中一旦發(fā)生主變壓器保護(hù)閉鎖或者是變電站中的110kv線路中母線保護(hù)閉鎖問題，就會(huì)表現(xiàn)為故障主變壓器的中壓側(cè)光電流互感器合并單元中的某相電路電流不存在，也就是該相電路的電流顯示結(jié)果為零。針對(duì)智能變電站主變壓器這一故障問題，結(jié)合上述智能變電站主變壓器間隔層以及過程層網(wǎng)絡(luò)通信連接方式，對(duì)于可能造成上述故障問題發(fā)生的情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于變電站主變壓器故障的排查與檢修恢復(fù)。在上述智能變電站中，其主變壓器的過程層以及間隔層之間的網(wǎng)絡(luò)通信連接，主要是以郭程層的網(wǎng)絡(luò)通信連接為主，其中過程層網(wǎng)絡(luò)通信連接采用的是直采網(wǎng)跳連接方式，在進(jìn)行該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)與信息采集中，主要是以O(shè)CT至OCT前置單元，再到間隔合并單元，到保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)信息采集，因此，結(jié)合上述故障情況，導(dǎo)致主變壓器保護(hù)閉鎖故障發(fā)生的原因，與上述四個(gè)數(shù)據(jù)采集所經(jīng)結(jié)構(gòu)單元之間都有著一定的可能性聯(lián)系，因此，進(jìn)行該故障問題及其原因的排查就應(yīng)該圍繞著四個(gè)結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行。

針對(duì)上述故障問題，在實(shí)際排查檢修中，由于故障范圍比較大導(dǎo)致故障排查的工作量也相對(duì)比較大。根據(jù)這種情況，上文中所述的某智能變電站在對(duì)于變電站二次系統(tǒng)與和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)中，專門在系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)置了針對(duì)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行所收集的網(wǎng)絡(luò)信息記錄和分析處理設(shè)備，以對(duì)于通過網(wǎng)絡(luò)通信方式收集的變電站系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行分析處理，供系統(tǒng)與設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)參考。因此，在進(jìn)行上述變電站主變壓器故障的分析排查中，就可以結(jié)合變電站中設(shè)置網(wǎng)絡(luò)信息分析設(shè)備，通過對(duì)于變電站二次系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)層的網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)及其報(bào)警分析結(jié)果進(jìn)行查看、對(duì)照，找出故障結(jié)構(gòu)層，并對(duì)于故障問題進(jìn)行分析處理。通過該方式，在對(duì)于變電站網(wǎng)絡(luò)信息記錄分析設(shè)備中的數(shù)據(jù)結(jié)果分析后，確定導(dǎo)致變電站主變壓器保護(hù)閉鎖以及變電站主變壓器線路中的110kV母線保護(hù)閉鎖故障主要是由變電站主變壓器側(cè)的OCT合并單元故障導(dǎo)致的，根據(jù)變電站中的網(wǎng)絡(luò)信息記錄分析設(shè)備的數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，主變壓器中壓側(cè)OCT合并單元在工作運(yùn)行中其中一相電流采樣通道在采樣處理中，頻繁出現(xiàn)通道變化的信息記錄，并且該通道的電流值為零，針對(duì)這種情況，即說明OCT合并單元的所接收到數(shù)據(jù)結(jié)果就是零，因此就可以對(duì)于主變壓器保護(hù)裝置故障引起變電站故障的可能性進(jìn)行排除，再進(jìn)一步分析基礎(chǔ)上，最終可確定造成變電站二次系統(tǒng)閉鎖故障的主要原因?yàn)镺CT一次系統(tǒng)或者是前置單元的故障問題，經(jīng)最終檢測(cè)確定為OCT前置單元故障引起的變電焊閉鎖故障。

結(jié)語(yǔ)

總之，二次系統(tǒng)基礎(chǔ)上的狀態(tài)檢修技術(shù)，主要是針對(duì)傳統(tǒng)變電站系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行檢修技術(shù)在智能變電站故障檢修應(yīng)用中的局限性，通過應(yīng)用現(xiàn)代化先進(jìn)的信息技術(shù)以及通信監(jiān)測(cè)等技術(shù)，對(duì)于變電站系統(tǒng)與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的一種故障檢修技術(shù)和方式，在實(shí)際中具有較為突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，值得推廣應(yīng)用。

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