智能變電站間隔事故總回路改進(jìn)

劉珍，刁守斌，徐苗

（國網(wǎng)山東濟(jì)南市歷城區(qū)供電公司，濟(jì)南250100）

智能變電站間隔事故總回路改進(jìn)

劉珍，刁守斌，徐苗

（國網(wǎng)山東濟(jì)南市歷城區(qū)供電公司，濟(jì)南250100）

隨著電網(wǎng)的迅速發(fā)展，智能化變電站的應(yīng)用也越來越多。但是由于智能化變電站屬于新興變電站，在應(yīng)用過程中還不完善，需在設(shè)計(jì)應(yīng)用過程中進(jìn)一步改進(jìn)。以110kV祝舜變電站為例，在驗(yàn)收過程中發(fā)現(xiàn)GIS開關(guān)事故跳閘后，保護(hù)裝置所發(fā)“事故總”信號(hào)在其他保護(hù)信號(hào)復(fù)歸后本信號(hào)不能復(fù)歸，對(duì)GIS開關(guān)的操作回路進(jìn)行研究分析，并提出二次回路改進(jìn)意見。

智能化變電站；事故總信號(hào)；二次回路

0　引言

智能化變電站二次系統(tǒng)由合并單元、智能終端、保護(hù)測(cè)控裝置、在線監(jiān)測(cè)裝置、交換機(jī)及其他智能電子設(shè)備（IED-IntelligentElectronicDevice）和信息交換網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。IEC6l850標(biāo)準(zhǔn)是智能化變電站信息交互和通信體系遵循的標(biāo)準(zhǔn)，各種IED設(shè)備在其框架內(nèi)實(shí)現(xiàn)互操作，實(shí)現(xiàn)信息共享、信息集成，從而達(dá)到變電站智能化的目標(biāo)。然而，對(duì)于智能變電站二次系統(tǒng)設(shè)備的調(diào)試，由于各設(shè)備生產(chǎn)廠家對(duì)于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的理解上存在差異，各設(shè)備雖然通過了一致性測(cè)試，但在構(gòu)成系統(tǒng)時(shí)不同廠家IED設(shè)備出現(xiàn)互操作性問題［1-4］，因此需在研發(fā)設(shè)計(jì)應(yīng)用過程中進(jìn)一步改進(jìn)。

1　現(xiàn)有間隔事故總信號(hào)方式及特點(diǎn)

按照《山東電網(wǎng)廠站側(cè)事故總信號(hào)技術(shù)規(guī)定（試行）要求》，優(yōu)先選擇第二種方式作為判斷變電站事故告警信號(hào)。按照DL/T 516—2006《電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行管理規(guī)程》要求，事故遙信年動(dòng)作正確率≥99%；事故報(bào)警準(zhǔn)確率≥95%，統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)，事故報(bào)警準(zhǔn)確率為正確報(bào)警次數(shù)與事故發(fā)生次數(shù)的比值。隨著無人值守變電站的推廣，事故總信號(hào)的正確發(fā)出與復(fù)歸，將成為判斷變電站設(shè)備跳閘故障存在與消除的重要依據(jù)。

目前主要的事故總信號(hào)形成方式有兩種［5］，一種是軟件合成，采用遠(yuǎn)動(dòng)裝置、測(cè)控裝置或者總控裝置軟件合成。開關(guān)分閘位置與本開關(guān)相關(guān)保護(hù)動(dòng)作跳閘信號(hào)以邏輯與的關(guān)系產(chǎn)生間隔事故總，而同時(shí)開關(guān)相關(guān)保護(hù)動(dòng)作跳閘信號(hào)由其間隔產(chǎn)生的多條保護(hù)動(dòng)作信號(hào)以邏輯或的關(guān)系產(chǎn)生，即這其中任意一個(gè)保護(hù)信號(hào)動(dòng)作，則間隔事故總信號(hào)動(dòng)作。軟件合成優(yōu)點(diǎn)是維護(hù)、操作方便，但不能反映開關(guān)“偷跳”。在開關(guān)定檢等工作時(shí)，大量的事故總信號(hào)上傳至調(diào)度，給調(diào)度監(jiān)控造成困擾。同時(shí)參與合并的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)數(shù)量急劇增加，會(huì)出現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)程序中配置表容量不足的現(xiàn)象。根據(jù)《山東電網(wǎng)場站側(cè)事故總信號(hào)技術(shù)規(guī)定（試行）要求》，現(xiàn)在新建變電站不建議采用此種方式。

另一種方式是硬接點(diǎn)合成方式，根據(jù)位置不對(duì)應(yīng)原理形成，即通過合后繼電器和跳位繼電器常開接點(diǎn)串聯(lián)輸出，形成間隔事故總信號(hào)。常規(guī)站一般通過測(cè)控裝置上送，而智能站則通過智能終端GOOSE報(bào)文上送。再將各間隔事故總信號(hào)在遠(yuǎn)動(dòng)裝置進(jìn)行組合采用觸發(fā)加自動(dòng)復(fù)歸的形式產(chǎn)生全站事故總信號(hào)。這種接線方式的優(yōu)點(diǎn)是能在開關(guān)故障跳閘及“偷跳”時(shí)發(fā)出事故總，對(duì)于GIS等組合電器具備就地操作功能的開關(guān)，在操作回路未串入保護(hù)的情況下，工作人員在就地分合開關(guān)，也會(huì)產(chǎn)生事故總信號(hào)。此種方式下的間隔事故總信號(hào)因?yàn)榫哂凶员３止δ埽话闱闆r下需要手動(dòng)復(fù)歸。

2　問題分析

在110 kV祝舜變電站調(diào)試驗(yàn)收過程中，對(duì)主變做高后備保護(hù)傳動(dòng)試驗(yàn)，當(dāng)保護(hù)動(dòng)作跳開主變高壓側(cè)開關(guān)后，主變保護(hù)測(cè)控裝置報(bào)主變高壓側(cè)開關(guān)間隔事故總信號(hào)，同時(shí)后臺(tái)收到此信號(hào)。模擬試驗(yàn)完成后，由于合后繼電器具有自保持功能，事故總信號(hào)無法自動(dòng)復(fù)歸。嘗試通過GIS開關(guān)柜就地操作把手，采用就地手分的方式對(duì)合后繼電器進(jìn)行放電，此信號(hào)仍舊無法復(fù)歸。又嘗試從后臺(tái)通過遙控合閘再分閘的方式對(duì)合后繼電器進(jìn)行放電，事故總信號(hào)可以復(fù)歸，但是正常操作情況下，這種方式是不可取的，不僅給設(shè)備造成損耗減少使用壽命而且給運(yùn)維人員增加了無謂的勞動(dòng)量，故此種方式也是行不通。對(duì)GIS開關(guān)的操作回路展開分析，如圖1所示。

當(dāng)手動(dòng)或遙控合閘時(shí)，回路中控制電源正端+KM1——遙控投入壓板4KLP1——保護(hù)裝置（遙合）接點(diǎn)——操作把手HK1就地位置5、6——啟動(dòng)合后繼電器HHJ，接點(diǎn)閉合；同時(shí)啟動(dòng)手合繼電器SHJ1、SHJ2、SHJ3，啟動(dòng)開關(guān)合閘。

若此時(shí)發(fā)生事故跳閘或者進(jìn)行間隔事故原理性試驗(yàn)，根據(jù)保護(hù)動(dòng)作原理模擬保護(hù)動(dòng)作開關(guān)跳閘，則開關(guān)在分位即TWJ接點(diǎn)閉合，根據(jù)“合后繼電器HHJ與跳閘位置繼電器TWJ常開接點(diǎn)串聯(lián)輸出”形成間隔事故信號(hào)的原理，開關(guān)間隔保護(hù)測(cè)控裝置會(huì)發(fā)間隔事故總信號(hào)，而由于GIS開關(guān)的保護(hù)裝置無開關(guān)分合把手，只有開關(guān)本身的操作把手（未串入保護(hù)裝置），無法給保護(hù)裝置中的合后繼電器HHJ放電，事故信號(hào)無法復(fù)歸。同時(shí)由于開關(guān)此時(shí)在分位，微機(jī)五防要求后臺(tái)無法再進(jìn)行遙控分閘，也不能給合后繼電器HHJ放電，事故信號(hào)無法復(fù)歸。

圖1　GIS開關(guān)操作回路

圖2　事故總信號(hào)形成示意

與常規(guī)站不同的是保護(hù)測(cè)控屏上無開關(guān)操作把手，使得現(xiàn)場事故總信號(hào)無法直接手動(dòng)復(fù)歸，如圖2所示。

3　改進(jìn)措施

由于合后繼電器，是由雙線圈磁保持組成的繼電器。當(dāng)手動(dòng)合閘時(shí)，該繼電器一個(gè)帶電線圈閉合，發(fā)出合位；當(dāng)保護(hù)跳閘時(shí)線圈保持仍在合位；當(dāng)手跳開關(guān)時(shí)，接通繼電器復(fù)歸線圈，使合位復(fù)歸。解決開關(guān)跳閘后，不能通過實(shí)際分合開關(guān)的辦法使合后繼電器放電，是癥結(jié)所在。通過分析GIS開關(guān)操作回路圖和現(xiàn)場試驗(yàn)的辦法，模擬保護(hù)動(dòng)作開關(guān)跳閘，測(cè)試事故信號(hào)。在操作回路中進(jìn)行了改進(jìn)，在合后繼電器的啟動(dòng)線圈回路和復(fù)歸線圈回路上分別加裝了一個(gè)反向二極管，在反向二極管前加裝了一個(gè)手合手分操作把手，改進(jìn)的回路圖如圖3所示。

圖3　改進(jìn)回路

依據(jù)改進(jìn)后的回路，開關(guān)因事故跳閘或模擬事故跳閘后，人為地通過手分把手的11、12接點(diǎn)去啟動(dòng)合后繼電器HHJ的復(fù)歸線圈，使得合后繼電器的動(dòng)作線圈的接點(diǎn)返回，不對(duì)應(yīng)回路不導(dǎo)通，間隔事故總信號(hào)就會(huì)復(fù)歸，同時(shí)由于反向二極管的作用，使得手跳或手合把手的接點(diǎn)無法真的啟動(dòng)合閘或跳閘回路，不會(huì)造成開關(guān)真的動(dòng)作。通過此種改進(jìn)措施能有效的給合后繼電器放電，達(dá)到了間隔事故總信號(hào)復(fù)歸的目的。

4　結(jié)語

通過分析間隔事故總的形成方式，找出智能站與常規(guī)站產(chǎn)生事故總信號(hào)在回路與結(jié)構(gòu)上的不同，并以智能站110 kV祝舜站為例，對(duì)二次回路提出了改進(jìn)方案，最終解決了祝舜站事故總不能復(fù)歸的問題，為以后此類問題的解決提供參考。

［1］高翔，張沛超.數(shù)字化變電站的主要特征和關(guān)鍵技術(shù)［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2006，30（23）：67-71.

［2］辛耀中，王永福，任雁銘．中國IEC 61850研發(fā)及互操作試驗(yàn)情況綜述［J］．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2007，31（12）：1-6.

［3］邱智勇，陳建民，朱炳權(quán)．基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的500 kV三層結(jié)構(gòu)數(shù)字化變電站建設(shè)［J］．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33（12）：103-107.

［4］操豐梅，任雁銘，王照，等.變電站自動(dòng)化系統(tǒng)互操作實(shí)驗(yàn)建議［J］．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2005，29（3）：86-89．

［5］徐于海，干銀輝．變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中事故總信號(hào)現(xiàn)狀及問題［J］．江蘇電機(jī)工程．2004，23（2）：62-63．

Integrated Accident Circuits Improvement in Intelligent substations

LIU Zhen，DIAO Shoubin，XU Miao
（State Grid Licheng Electric Power Company，Jinan 250100，China）

With the rapid development of the power grid，the intelligent substation is more and more widely applied.However，as a new substation type，the intelligent substation has many problems in application which need further research and design. Taking the 110 kV Zhushun substation as an example，the accident resultant signal resets failure after other protection signals reset，the operation circuit of the GIS is analyzed，and improvement suggestions are put forward on the secondary loop.

intelligent substation；integrated accident signal；secondary circuit

TM76

B

1007-9904（2015）12-0075-03

2015-11-03

劉珍（1979），女，工程師，主要從事繼電保護(hù)管理及變電工程大修技改項(xiàng)目管理工作；

刁守斌（1981），男，高級(jí)工程師，主要從事變電檢修管理及變電工程大修技改項(xiàng)目管理工作；

徐苗（1977），女，工程師，主要從事變電檢修及工程管理工作。