基于不停電模式的母線合并單元更換方案

張 偉，吳 珣， 高 川

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司，浙江 金華 321001）

基于不停電模式的母線合并單元更換方案

張 偉，吳 珣， 高 川

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司，浙江 金華 321001）

智能變電站中母線合并單元是過程層中的關(guān)鍵設(shè)備，母線合并單元的不停電更換工作必須考慮對(duì)運(yùn)行間隔的影響，更換工作應(yīng)采取完善的安全措施。在分析母線合并單元作用的基礎(chǔ)上，結(jié)合某220kV變電站母線合并單元更換工作，總結(jié)了不停電更換母線合并單元方案以及安全措施，可為相關(guān)工程提供參考和借鑒。

智能變電站；母線合并單元；不停電更換

0 引言

與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站的繼電保護(hù)二次回路由直觀的二次電纜接線轉(zhuǎn)變?yōu)槌橄蟮木W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，繼電保護(hù)檢修人員不得不面對(duì)變電站智能化、信息化帶來的檢修安全措施無明顯電氣斷開點(diǎn)的問題。智能變電站檢修策略的正確性和安全措施的可靠性成為研究熱點(diǎn)。

智能變電站的合并單元是承擔(dān)變電站信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化任務(wù)的關(guān)鍵設(shè)備之一，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字量采樣值傳輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)?；诶^電保護(hù)SV（采樣值）采樣技術(shù)，以下分析了母線合并單元的作用，探索了220kV母線合并單元不停電更換的方法和相關(guān)安全措施，并以220kV塘雅變電站（簡(jiǎn)稱塘雅變）220kV母線第一套合并單元更換為例，驗(yàn)證了方法的正確性和相關(guān)安全措施的可靠性。

1 合并單元更換背景

1.1 合并單元的功能

合并單元作為智能變電站過程層中的關(guān)鍵設(shè)備通過電纜傳輸一次電壓電流，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換后經(jīng)由光纖將采樣值數(shù)據(jù)送至間隔層設(shè)備，其實(shí)現(xiàn)的主要功能包括：

（1）母線合并單元：采集母線的正副電壓以及母聯(lián)開關(guān)與母聯(lián)閘刀位置，實(shí)現(xiàn)電壓并列功能；交流采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換成SV報(bào)文后，上送至間隔層交換機(jī)；通過光纖級(jí)聯(lián)將母線電壓送至線路合并單元。

（2）線路合并單元：采集線路電流、線路電壓；通過硬接點(diǎn)或者線路智能終端GOOSE（面對(duì)通用對(duì)象的變電站事件）報(bào)文形式，采集線路的正副閘刀位置，實(shí)現(xiàn)來自母線合并單元的母線電壓的切換；將切換好后的母線電壓與本裝置采集的線路電流、線路電壓實(shí)現(xiàn)同步后，通過SV報(bào)文送至間隔層。

1.2 合并單元更換依據(jù)

根據(jù)《調(diào)繼[2015]40號(hào)國(guó)調(diào)中心關(guān)于浙江電網(wǎng)500kV夏金智能變電站線路保護(hù)和母線保護(hù)誤動(dòng)情況的通報(bào)》的要求，各地市局需完成許繼公司生產(chǎn)的合并單元整治工作。220kV塘雅變電站220kV母線第一套合并單元型號(hào)為DMU-833/T，屬于整治對(duì)象，需將整套裝置更換為DMU-833/ G1。裝置更換后ICD（設(shè)備能力描述文件）不發(fā)生改變，虛端子不發(fā)生改變，相關(guān)關(guān)聯(lián)裝置配置文件不需要改變。

2 合并單元更換方案

2.1 更換母線合并單元涉及的運(yùn)行設(shè)備

220kV塘雅變采用雙母運(yùn)行方式，站內(nèi)有220kV線路3條，主變壓器（簡(jiǎn)稱主變）1臺(tái)，220kV母聯(lián)開關(guān)，220kV正副母壓變。一次接線如圖1所示。

圖1 220kV塘雅變一次接線

圖2為母線合并單元虛端子圖，可以看出：220kV第一套母線合并單元的電壓分別提供給賓塘2Q20第一套線路合并單元、仙塘2U54第一套線路合并單元、橋塘2Q14第一套線路合并單元、220kV母聯(lián)第一套合并單元、1號(hào)主變220kV第一套合并單元220kV第一套母差保護(hù)，與220kV GOOSE/SV A網(wǎng)。圖2中與第一套合并單元有關(guān)的還包括正母母線測(cè)控、220kV副母母線測(cè)控。而線路故障錄波器、主變故障錄波器、網(wǎng)絡(luò)分析儀則直接接入A網(wǎng)中心交換機(jī)，采集交換機(jī)上所有SV報(bào)文，因此不在母線合并單元虛端子連線中體現(xiàn)。

2.2 整改工作需陪停的二次設(shè)備

母線合并單元的更換無需更改塘雅變的一次系統(tǒng)運(yùn)行方式，只需停用與220kV母線第一套合并單元相關(guān)的二次裝置。詳細(xì)停用設(shè)備清單見表1。

表1 停用的繼電保護(hù)與自動(dòng)化設(shè)備

圖2 母線合并單元虛端子

2.3整改工作造成的影響及措施

（1）斷路器信息、第一套保護(hù)裝置、第一套合并單元、第一套智能終端信息均帶了檢修品質(zhì)位，本地后臺(tái)可接收帶品質(zhì)位的信息，監(jiān)控中心無法接收信息。因此整改期間，變電站需恢復(fù)有人值守。

（2）整改期間本地后臺(tái)無法操作220kV斷路器，塘雅變盡量避免運(yùn)行操作。若必須操作一次設(shè)備，改為就地操作。緊急情況下，停止所有整改工作后（收回工作票），取下對(duì)應(yīng)開關(guān)測(cè)控裝置和智能終端的檢修狀態(tài)硬壓板，由后本地后臺(tái)或監(jiān)控中心操作。

（3）在更換第一套母線合并單元過程中，相關(guān)220kV所有自動(dòng)化數(shù)據(jù)均無法上送，并且當(dāng)合并單元投上檢修壓板后，監(jiān)控端的遙測(cè)遙信數(shù)據(jù)將不再刷新。因此與常規(guī)變電站自動(dòng)化數(shù)據(jù)封鎖不同，在值班員將智能變電站合并單元改停用前就應(yīng)通知省調(diào)與地調(diào)封鎖該站自動(dòng)化數(shù)據(jù)，確認(rèn)數(shù)據(jù)封鎖后再通知運(yùn)行人員可以開始停用相關(guān)裝置。而在母線合并單元更換完成后，因合并單元與測(cè)控裝置檢修壓板投入，主站端遙測(cè)數(shù)據(jù)無法刷新，無法進(jìn)行遙測(cè)核對(duì)，故暫時(shí)取下合并單元與測(cè)控裝置的檢修壓板（保護(hù)檢修壓板投入，檢修不一致保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)），然后與省調(diào)、地調(diào)進(jìn)行遙測(cè)核對(duì)，核對(duì)后應(yīng)告知并確認(rèn)自動(dòng)化數(shù)據(jù)封鎖不得解除。遙測(cè)核對(duì)無誤后恢復(fù)檢修壓板狀態(tài)。在工作票終結(jié)、所有合并單元與測(cè)控裝置恢復(fù)為運(yùn)行狀態(tài)后，并且再次與省調(diào)、地調(diào)核對(duì)遙測(cè)無誤后方可告知解封自動(dòng)化數(shù)據(jù)。

2.4 合并單元反措工作流程

（1）確認(rèn)所有需停用的相關(guān)裝置已在停用狀態(tài)或投入檢修狀態(tài)硬壓板。

（2）檢查裝置信號(hào)燈是否正常，正常時(shí)運(yùn)行燈亮，告警、檢修狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)異常、對(duì)時(shí)異常、采集異常燈滅。

（3）工作負(fù)責(zé)人做好相應(yīng)安全措施，保證廠家在更換裝置過程中不會(huì)造成母線電壓短路或接地，不會(huì)有觸電的風(fēng)險(xiǎn)。

（4）備份DMU-833/T合并單元根目錄下所有文件及CFG格式文件夾中所有文件。

（5）裝置斷電，將合并單元更換為DMU-833/ G1，按照?qǐng)D紙完成裝置電纜、光纖接線。

（6）下載原合并單元配置文件及采集器配置文件。

（7）下載完畢后重啟合并單元，檢查合并單元是否正常。

（8）老裝置拆除的同時(shí)，將所有光纖尾纖按要求連接至新裝置，使用外接直流工作電源，查看相關(guān)裝置不發(fā)生GOOSE與SV斷鏈告警，以便盡早發(fā)現(xiàn)問題。

（9）對(duì)合并單元的單體功能（采樣功能、電壓并列功能、裝置自檢功能）進(jìn)行測(cè)試。

（10）母線合并單元的更換因不涉及一次設(shè)備停電，實(shí)際工作電壓一直存在，在完成裝置更換后，帶負(fù)荷工作可以在終結(jié)工作票之前完成。合上正副母電壓互感器端子箱的電壓空氣開關(guān)，比較第一套保護(hù)裝置與第二套保護(hù)裝置電壓/電流的大小、相位，兩者應(yīng)基本一致。檢查測(cè)控裝置電壓/電流大小的同時(shí)，計(jì)算全站的有功無功應(yīng)保持平衡。同時(shí)與調(diào)度進(jìn)行遙測(cè)核對(duì)，應(yīng)與后臺(tái)數(shù)據(jù)基本一致。

（11）檢查相關(guān)裝置采樣正確并且無異常告警信號(hào)后恢復(fù)安全措施，終結(jié)工作票。

3 結(jié)語

由于智能變電站的檢修還處在摸索階段，各地區(qū)的檢修人員都缺乏相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，特別是在運(yùn)行中的智能電子設(shè)備異?；蚬收蠒r(shí)，相應(yīng)的處理方法以及安全措施都需要進(jìn)一步研究和完善。220kV塘雅變的合并單元更換工作采用穩(wěn)妥的全套保護(hù)陪停方式，整個(gè)工作涉及的陪停保護(hù)較多，安全措施也較為復(fù)雜。在實(shí)際運(yùn)行過程中，母線合并單元斷電并不影響線路、主變、母差的主保護(hù)功能，為了提高智能變電站合并單元消缺的效率，可采取以下減化流程：

（1）投入需消缺的母線合并單元檢修壓板。檢查并確認(rèn)各保護(hù)裝置TV（電壓互感器）斷線告警顯示正確。

（2）退出所有線路的后備保護(hù)、主變高壓側(cè)的后備保護(hù)，保留線路保護(hù)與主變保護(hù)的主保護(hù)功能，母差保護(hù)復(fù)壓開放。

（3）合并單元更換反措過程與前文2.4一致。

采用該方法可以減少相關(guān)停電設(shè)備，提高保護(hù)的運(yùn)行可靠性，為今后的母線合并單元消缺提供一種思路。

[1]何祥文，馮正偉，汪銘峰，等.500kV智能變電站智能終端更換方案探討[J].浙江電力，2015，34（4）:22-25.

[2]劉乃杰，于利國(guó)，高川.數(shù)字化變電站擴(kuò)建接口方式的實(shí)踐[J].浙江電力，2012，31（10）:10-12.

（本文編輯：趙曉明）

Replacement of Scheme Bus Merging Unit Based on Non-outage Mode

ZHANG Wei，WU Xun，GAO Chuan
（State Grid Jinhua Power Supply Company，Jinhua Zhejiang321001，China）

In smart substations，bus merging unit is key in the process layer.The impact of bus merging unit replacement without outage on operation intervals must be taken into consideration，and complete safety measures must be taken in replacement work.By analyzing the function of the bus merging unit，the paper summarizes a scheme for bus merging unit replacement without outage and safety measures in line with the replacement work in a220kV substation，providing reference to the similar projects.

smart substation；bus merging unit；non-outage replacement

TM631

：B

：1007-1881（2016）09-0029-03

2016-07-07

張 偉（1990），男，助理工程師，從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化工作。