淺析智能變電站調(diào)試中的問題

摘 要：智能變電站已進入全面建設(shè)時期，全國陸續(xù)投運了好多站點，就山西晉中而言也先后有兩座220kV和七座110kV變電站投入運行。在這些變電站的調(diào)試過程中，我們遇到了許多共性和典型的問題，文章結(jié)合這些問題展開解析，為后續(xù)智能站建設(shè)和即將到來的新一代智能變電站提供參考。

關(guān)鍵詞：智能站；調(diào)試；問題解析

1 引言

現(xiàn)階段智能變電站建設(shè)由于缺乏綱領(lǐng)性指導(dǎo)，沒有形成統(tǒng)一的設(shè)計規(guī)范，加之設(shè)備招投標(biāo)因素的影響，造成目前已投運的變電站在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、設(shè)備選型等細節(jié)方面不盡相同，由此也造成在智能變電站的調(diào)試無法形成一個統(tǒng)一的指導(dǎo)流程。但智能變電站總的框架結(jié)構(gòu)相同，設(shè)備功能類似，在調(diào)試過程中我們還是從中發(fā)現(xiàn)了共性及一些典型的問題，大部分在投運前已經(jīng)解決，仍有個別問題雖不影響運行但沒有徹底的消除。文章將從五個問題出發(fā)，闡述發(fā)現(xiàn)過程，解析處理結(jié)果。

2 跨間隔MU采樣的問題

2.1 問題描述

在110kv某智能變電站驗收時，我們用經(jīng)校驗的模擬量微機試驗儀同時向主變的高壓側(cè)合并單元和低壓側(cè)合并單元通入各側(cè)額定電流，驗證主變保護差流平衡。試驗接線如圖1。

圖1 試驗接線示意

發(fā)現(xiàn)高低壓側(cè)的相角差比理論值大了7°，即當(dāng)高壓側(cè)電流相角為0°時，低壓側(cè)電流相角為23°，差流值明顯偏大，而正確角度應(yīng)該接近30°，差流基本為0。再使用數(shù)字測試儀直接向保護裝置通入高低壓側(cè)額定電流發(fā)現(xiàn)角度正常，差流為0。說明兩側(cè)的合并單元存在角度差。

2.2 處理結(jié)果

通過與合并單元廠家溝通，廠家使用其內(nèi)部程序?qū)喜卧M行了調(diào)校，重復(fù)上述方法試驗，現(xiàn)誤差控制在2°范圍內(nèi)，送電后的相量檢查正確。

2.3 建議

在九座智能變電站的調(diào)試過程中，通過此方法發(fā)現(xiàn)了新寧公司和南瑞科技公司生產(chǎn)的合并單元存在角度誤差，需廠家進行調(diào)校。建議此調(diào)試項目應(yīng)在廠家聯(lián)調(diào)階段完成，因為實驗室的物理距離相對較短，比較容易實現(xiàn)；有問題可直接與研發(fā)溝通，調(diào)校后還能利用廠家的高精度儀器對其驗證。在站內(nèi)調(diào)試需要一根長電纜連接兩個合并單元，調(diào)校精度也不高。

3 時鐘丟失的MU采樣問題

3.1 問題描述

在110kv某智能變電站調(diào)試中，使用模擬量微機試驗儀輸出電壓（經(jīng)110kvPT合并單元至主變高壓側(cè)合并單元）、電流檢查主變高壓側(cè)采樣，試驗接線如圖2。

圖2 直采方式下試驗接線示意

此時，高壓側(cè)合并單元裝置報時鐘丟失，檢查合并單元裝置采樣及主變保護測控裝置采樣均正常，報時鐘丟失原因為GPS裝置停電。持續(xù)通過微機測試儀加入電壓、電流，保持GPS裝置停電狀態(tài)，10分鐘后合并單元報GPS失步，30分鐘后，高壓側(cè)合并單元報裝置采樣異常，檢查合并單元裝置采樣發(fā)現(xiàn)電壓量不規(guī)律衰減，電流量穩(wěn)定，兩者角度變化，同時檢查主變保護測控裝置采樣出現(xiàn)同樣的問題。直至裝置電壓采樣為0，高壓側(cè)合并單元不再向主變保護測控裝置輸出電壓量。GPS裝置上電運行后，高壓側(cè)合并單元GPS報警復(fù)歸同時又有了電壓電流量同時輸出至主變保護測控裝置。我們拔掉高壓側(cè)合并單元的GPS對時光纖，上述問題重現(xiàn)。反復(fù)試驗數(shù)次，說明此合并單元輸出電壓受GPS時鐘影響。

3.2 處理結(jié)果

經(jīng)仔細檢查對比，只有在合并單元GPS異常時輸出的電壓有影響，有點像網(wǎng)采的意思，輸出量依賴于外部時鐘。檢查廠家配置發(fā)現(xiàn)，其110kv母線電壓是采用網(wǎng)采方式，110kvPT合并單元輸出電壓經(jīng)交換機后才到高壓側(cè)合并單元，不符合現(xiàn)場設(shè)計規(guī)范。估計廠家在這里是套用了其他站的配置模式。經(jīng)更改后重新試驗，沒有出現(xiàn)上述情況。

3.3 建議

在調(diào)試階段需對裝置采樣與外部時鐘的依賴關(guān)系進行檢驗，防止出現(xiàn)廠家套用配置，直采設(shè)計而變成網(wǎng)采模式。網(wǎng)采模式下對GPS時鐘依賴程度較高，各裝置只能守時約30分鐘，上述實驗已經(jīng)證實，在網(wǎng)采技術(shù)還不夠成熟的條件下，采用直采設(shè)計可以規(guī)避時鐘的影響，確保裝置運行可靠。

4 滿足運行操作的問題

4.1 問題描述

在一座220kv智能變電站送電倒閘操作過程中，運行人員倒母線，此時要求母聯(lián)開關(guān)為硬連接，操作規(guī)程中規(guī)定此時應(yīng)斷開母聯(lián)開關(guān)的控制電源。但是在運行人員斷開控制電源空開后，后臺的母聯(lián)開關(guān)變成了分位。而我們常規(guī)綜自站中，后臺的開關(guān)位置是測控裝置采的斷路器輔助接點的硬開入，斷開控制電源不會影響后臺開關(guān)位置。

4.2 處理結(jié)果

經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)智能終端輸入給母聯(lián)測控裝置的開關(guān)位置是由智能終端操作回路中分相開關(guān)的HWJ合成，斷開母聯(lián)控制電源空開后，控制回路被切斷，HWJ=0，后臺開關(guān)就變成分位。處理時由斷路器機構(gòu)重新引出一對開關(guān)位置的接點，接為硬開入。

4.3 建議

在智能變電站調(diào)試中除了正常的驗收試驗項目，我們還需考慮今后運行維護的要求，把各種問題想在前，確保每個變電站做到“零缺陷”投運。只有把驗收工作做細做實，才能保證投運過程的順利。再者就是送電時，每個設(shè)備的廠家人員都必須到場，以便發(fā)現(xiàn)問題及時處理，保障按時送電。

5 裝置試驗的問題

5.1 問題描述

在一座220kv智能變電站調(diào)試南瑞繼保PCS-902保護時，其閉重三跳出口不受跳閘出口GOOSE壓板控制，受啟動失靈GOOSE軟壓板控制。出口壓板與軟壓板描述不對應(yīng)，在正常操作過程中會造成誤投退出口。

5.2 處理結(jié)果

PCS-902保護閉重三跳動作后，應(yīng)該發(fā)給智能終端一個閉鎖重合閘的信號，該信號是和啟動失靈共用一個軟壓板來控制的，但是在檢查SCD時發(fā)現(xiàn)閉鎖重合閘對應(yīng)智能終端的閉重三跳（閉鎖重合閘的同時三相跳閘），所以保護閉重三跳動作后，不是由三跳動作來出口的，而是由保護裝置給智能終端發(fā)的閉鎖重合閘動作的。說明對SCD文件的檢查還不到位。

5.3 建議

在每個智能變電站進站驗收前，組織各廠家人員、施工人員、調(diào)試人員在一起共同研究檢查SCD文件，確保所連接的每個虛端子的正確性。在調(diào)試階段，仍需對照虛端子驗證其關(guān)聯(lián)邏輯的正確，在發(fā)現(xiàn)問題后，仍需首先檢查SCD文件中所關(guān)聯(lián)虛端子的正確性，決不能放過任何有疑問的地方。

6 軟壓板遙控問題

6.1 問題描述

在220kv某智能站中南瑞繼保PCS-902線路保護中的“GOOSE跳閘出口”、“GOOSE重合閘出口”、“GOOSE啟動失靈”三個軟壓板在保護裝置斷電重啟或定值整定固化裝置啟動后，國電南自的后臺及集控就不能對上述三個壓板進行投退操作。后臺南自廠家通過PS-conner軟件使能后，方可進行操作。

6.2 處理結(jié)果

這個問題是在PCS-902裝置定值調(diào)整后，保護人員在后臺無意的一次操作中發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)時是對“GOOSE重合閘出口”軟壓板進行操作，結(jié)果無法操作，接著又對“GOOSE跳閘出口”、“GOOSE啟動失靈”及其他壓板進行了操作，發(fā)現(xiàn)只有這三塊軟壓板不能投退。經(jīng)國電南自和南瑞繼保兩方廠家人員查找原因，現(xiàn)只各自給出了說法，問題還沒有得到根本解決。國電南自廠家釋義：這三個壓板被南瑞PCS-902裝置放在了遙信數(shù)據(jù)集中，模型存在問題。給出的解決方案一是將這三個壓板做成光字上送，二是在送電前用國電南自的小后臺PS-conner軟件讀取南瑞繼保的模型。南瑞繼保廠家解釋裝置模型沒有問題，在國網(wǎng)61850模型標(biāo)準(zhǔn)中，原常規(guī)站的軟壓板歸類為軟壓板數(shù)據(jù)集，原常規(guī)裝置的硬壓板即出口壓板定義為遙信數(shù)據(jù)集。而軟壓板和硬壓板都具備遙控功能。此PCS-902版本為山西通用版本，南瑞繼保自己的后臺及第三方軟件都可以遙控成功。這三個硬壓板放在遙信中符合61850規(guī)范要求。

6.3 建議

目前該站使用國電南自PS-conner后臺軟件使能后操作。對于這個不經(jīng)意間發(fā)現(xiàn)的問題，雖不影響保護功能，但對運行人員操作不便。如果不是提前發(fā)現(xiàn)，那么只有等到送電結(jié)束負荷相量檢查正確后，運行人員投“GOOSE重合閘出口”軟壓板時才會浮出。說明現(xiàn)階段各廠家之間設(shè)備配合還有問題，我們在聯(lián)調(diào)時需對裝置在各種狀態(tài)下操作，及時發(fā)現(xiàn)問題溝通研發(fā)解決。

7 結(jié)束語

國家電網(wǎng)公司新一代智能站建設(shè)的設(shè)計規(guī)劃已經(jīng)出臺，為迎接新一代智能站的到來，我們應(yīng)總結(jié)前期智能站建設(shè)中遇到的問題，相互交流，相互學(xué)習(xí)，切實提高調(diào)試質(zhì)量水平，確保設(shè)備安全穩(wěn)定運行，為今后智能站建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]馮軍.智能變電站原理及測試技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2011.

[2]智能變電站繼電保護檢驗規(guī)范[S].

[3]智能變電站繼電保護運行管理導(dǎo)則[S].

作者簡介：王鵬程（1983，10-），男，漢族，山西介休人，2005年畢業(yè)于東北電力學(xué)院電氣工程自動化專業(yè)，從事繼電保護調(diào)試工作，工程師。