智能變電站關(guān)鍵調(diào)試技術(shù)存在問題及對策

莊夢珂

（四川送變電建設(shè)公司調(diào)試分公司 四川成都 610051）

智能變電站關(guān)鍵調(diào)試技術(shù)存在問題及對策

莊夢珂

（四川送變電建設(shè)公司調(diào)試分公司 四川成都 610051）

在智能變電站的運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)裝置能夠?qū)φ緝?nèi)出現(xiàn)的異常情況及故障進(jìn)行及時(shí)檢測，并發(fā)出警報(bào)信號(hào)或者隔離、切除故障點(diǎn)，對確保整個(gè)變電站的安全運(yùn)行發(fā)揮著十分重要的作用。本文主要從智能變電站二次系統(tǒng)調(diào)制流程及設(shè)備選型入手，重點(diǎn)對其變電站關(guān)鍵調(diào)試技術(shù)進(jìn)行了分析，并有針對性地提出了一系列解決措施，希望給行業(yè)相關(guān)人士一定的參考和借鑒。

智能變電站；二次設(shè)備；調(diào)試

1 引言

對于智能變電站而言，二級(jí)繼電保護(hù)設(shè)備調(diào)試內(nèi)容比較廣，其傳統(tǒng)的二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)已經(jīng)無法滿足工作需要。為此，相關(guān)工作人員只有對智能變電站二次繼電保護(hù)的關(guān)鍵調(diào)試及時(shí)進(jìn)行深入分析，并采取相關(guān)措施提升工作效率，才能達(dá)到明顯提升智能變電站運(yùn)行水平的目的。

2 智能變電站二次系統(tǒng)調(diào)試流程及設(shè)備的選型

2.1 智能變電站二次系統(tǒng)調(diào)試流程

基于智能變電站二次系統(tǒng)，需要做出調(diào)試的對象不同，再加之系統(tǒng)本身構(gòu)成存在較大的復(fù)雜度，所以，實(shí)現(xiàn)零缺陷以及高效投運(yùn)等目標(biāo)就需要科學(xué)的調(diào)試整個(gè)二次系統(tǒng)。對于智能變電站的二次系統(tǒng)，具體的調(diào)試包含：出廠的驗(yàn)收和聯(lián)調(diào)；針對保護(hù)裝置和測控裝置等進(jìn)行單體調(diào)試操作；分系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，其內(nèi)容包含了操作試驗(yàn)、通信鏈路的檢查、交換機(jī)配置、一體化電源聯(lián)調(diào)等諸多方面；主變系統(tǒng)整體的性能試驗(yàn)；站全壓的啟動(dòng)調(diào)試。

2.2 設(shè)備選型

在繼電保護(hù)運(yùn)行過程中，相關(guān)設(shè)備的選擇也非常重要，不同的變電站系統(tǒng)，對于設(shè)備的選型也有著不同的要求，在以往的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)備選型問題主要體現(xiàn)在母線電壓切換裝置等方面。

（1）為了保證繼電保護(hù)的運(yùn)行可靠性，保護(hù)系統(tǒng)一般都使用雙母線供電，為了避免母線切換過程中保護(hù)失靈問題的發(fā)生，在母線切換裝置的選擇過程中，電壓開關(guān)盒應(yīng)選擇雙位置繼電器。

（2）變電站后臺(tái)系統(tǒng)在繼電保護(hù)系統(tǒng)中主要起到實(shí)時(shí)監(jiān)視的作用，在設(shè)計(jì)過程中，如果對后臺(tái)系統(tǒng)選擇不當(dāng)，在全天候持續(xù)運(yùn)行，且處于強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中時(shí)，會(huì)對后臺(tái)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換及適應(yīng)能力提出考驗(yàn)。為此應(yīng)根據(jù)整體的保護(hù)設(shè)計(jì)情況，選擇應(yīng)用性能強(qiáng)的后臺(tái)系統(tǒng)。

（3）單相接地故障在變電站運(yùn)行過程中是最為常見的一種故障，當(dāng)單相接地時(shí)，可在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對故障進(jìn)行查找、消除，為了保證接地故障發(fā)生時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)及時(shí)準(zhǔn)確的判斷定位，在保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)最好采用由零序電壓3U0與零序電流3I0組成的方向元件。

（4）互感器作為繼電保護(hù)系統(tǒng)最為重要的信息采集裝置，針對不同的保護(hù)要求，應(yīng)針對性的進(jìn)行選擇，同時(shí)針對運(yùn)行環(huán)境的特殊性應(yīng)采取針對性的措施。

3 智能變電站二次系統(tǒng)調(diào)試的關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 分系統(tǒng)調(diào)試

3.1.1 檢查光纖通信鏈路

當(dāng)對光纖通信的鏈路進(jìn)行檢查時(shí)，要涵蓋幾方面內(nèi)容：光纖端面是否整潔、光纖鏈路及其光功能是否正確。在各個(gè)IED裝置之間要使用光纖進(jìn)行連接，以便完成智能變電站傳輸數(shù)字量信息的目標(biāo)。通信通道連接以及通信本身的好壞會(huì)對二次系統(tǒng)設(shè)備的測控與保護(hù)等功能產(chǎn)生直接的影響。由于在光纖端面的基建、安裝等一系列環(huán)節(jié)會(huì)出現(xiàn)一些操作不規(guī)范的現(xiàn)象，致使其極易被污染，誤碼率也被大大提高，這是裝置發(fā)出警告的一個(gè)主要原因。而通過光顯微鏡就可以對光纖端面的清潔度進(jìn)行檢查。檢查光功能主要是用于TED裝置收發(fā)信裕度的檢查。通過紅光源可以對光纖鏈路的正確性進(jìn)行檢查。檢查現(xiàn)場的光纖通信鏈路，就能夠滿足整組的調(diào)試，同時(shí)也是調(diào)試啟動(dòng)的前提條件。

3.1.2 保護(hù)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

除開裝置常規(guī)的邏輯功能之外，檢查的內(nèi)容還包含了下述幾個(gè)方面：①對GOOSE開入和開出量進(jìn)行詳細(xì)的檢查，在具體的檢查環(huán)節(jié)，需要考慮到網(wǎng)絡(luò)傳輸之中GOOSE的開關(guān)量以及GOOSE的直跳。②進(jìn)行采樣異常情況的閉鎖試驗(yàn)，在模擬采樣通道故障或者是SV采樣數(shù)據(jù)的異常模擬之中，其保護(hù)應(yīng)該針對保護(hù)出口的正確閉鎖，然后針對這一情況做出告警信息。③MMS，這一點(diǎn)是考慮到GOOSE通信鏈路的中斷進(jìn)行試驗(yàn)，通過模擬一系列異常行為，包括MMS鏈路中斷、GOOSE鏈路中斷等，同時(shí)仔細(xì)針對保護(hù)裝置進(jìn)行診斷能力的檢查。④檢查收信裕度和裝置的收發(fā)光功率。⑤檢查對時(shí)功能或者是精度。⑥在針對整組進(jìn)行的傳動(dòng)試驗(yàn)過程中，主要應(yīng)檢查保護(hù)裝置的出口、閉鎖、跳閘等情況，同時(shí)檢查裝置的監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)是否正確、智能終端是否正確。

3.1.3 一體化電源聯(lián)調(diào)

對一體化的電源裝置的設(shè)備鏈條試驗(yàn)主要包含了：狀態(tài)量信息和模擬量信息的檢查，另外也對控制功能進(jìn)行針對性的檢查。3.1.4網(wǎng)絡(luò)記錄監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

網(wǎng)絡(luò)記錄監(jiān)測系統(tǒng)包含了網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄的分析軟件系統(tǒng)。其聯(lián)調(diào)的試驗(yàn)內(nèi)容包含了：網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)時(shí)狀態(tài)的檢測功能測試；檢查裝置的對時(shí)功能；檢查裝置告警功能；網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析功能測試。

3.2 主變系統(tǒng)整體性能試驗(yàn)

以智能變電站而言，是將信息共享標(biāo)準(zhǔn)化、通信平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)化以及傳輸信息的數(shù)字化作為其特點(diǎn)，并且信息的集成共享和復(fù)雜度都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)變電站。所以，就應(yīng)該站在系統(tǒng)的角度上，來進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)。在變電站的二次系統(tǒng)之中，主變系統(tǒng)占據(jù)了重要地位，在二次的系統(tǒng)調(diào)試之中，主變系統(tǒng)整體性能也是研究的重點(diǎn)。

3.2.1 試驗(yàn)方案

變電站的主接線為內(nèi)橋接線，而其加壓方式的選擇就有兩種：①出現(xiàn)了10kV母線本身的短路現(xiàn)象，這一點(diǎn)可以考慮從110kV上進(jìn)行加壓；②出現(xiàn)了110kV線路的短路問題，則反之考慮10kV的加壓處理。

3.2.2 試驗(yàn)內(nèi)容

①檢查主變壓器測控裝置鏈路及其差動(dòng)保護(hù)是否完整、差動(dòng)保護(hù)與后備保護(hù)的相對極性是否正確。②針對出現(xiàn)在變壓器的差動(dòng)保護(hù)區(qū)域內(nèi)的各種典型故障進(jìn)行模擬，同時(shí)檢查主變壓器差動(dòng)保護(hù)的跳閘動(dòng)作是否正確，還要檢查顯示的監(jiān)控信息是否正確。③針對整個(gè)智能變電站的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行全方位的信息性能檢查。

3.3 站系統(tǒng)全壓啟動(dòng)調(diào)試

基于全壓啟動(dòng)調(diào)試，做好二次系統(tǒng)調(diào)試流程的全面檢驗(yàn)，針對啟動(dòng)方案的審查通過為準(zhǔn)則，調(diào)試包含了：①檢查操作命令的執(zhí)行正確性和監(jiān)控系統(tǒng)顯示信息正確性。②在帶負(fù)荷試驗(yàn)和充電試驗(yàn)中，應(yīng)該檢查狀態(tài)信息和裝置信息。③對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)結(jié)果利用網(wǎng)絡(luò)通信監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行檢查中，不得有報(bào)文信息異常告警的情況發(fā)生。④考慮到信息的處理與分析以及異常行為等環(huán)節(jié)也需要做好相對應(yīng)的處理。

4 智能變電站二次繼電保護(hù)應(yīng)注意的問題

4.1 針對220kV及以下變壓器的保護(hù)設(shè)置

通常情況下，220kV變壓器屬于三相式三卷變壓器，依據(jù)變壓器的技術(shù)設(shè)計(jì)要求，這種變壓器會(huì)裝置相應(yīng)的瓦斯保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)功能，特別是在高壓側(cè)和中壓側(cè)都會(huì)裝有復(fù)合電壓保護(hù)。此外，還需要將各方向的復(fù)合電壓保護(hù)以及零序方向的電流予以保護(hù)，以便對變壓器的內(nèi)部情況、母線線路反應(yīng)變壓器自身保護(hù)、母線臨近電壓設(shè)備的接地情況以及產(chǎn)生的故障等情況予以反映。110kV及以下的變壓器也會(huì)裝設(shè)瓦斯保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)，其保護(hù)作用與220kV變壓器的作用相似。

4.2 與通信設(shè)備相配合

電流的保護(hù)系統(tǒng)要與通信設(shè)備進(jìn)行密切配合。具體來說，主要包含以下幾個(gè)方面：①如果是50km以下的線路，條件允許可以優(yōu)先使用雙光纜，其他情況則需要使用雙回線路對雙光纜進(jìn)行設(shè)置；②一條回路線的兩套保護(hù)措施同時(shí)進(jìn)行專業(yè)操作時(shí)，則需要通過兩套獨(dú)立的通信設(shè)備相互傳輸，且每套通信設(shè)備能夠傳輸最多8套的保護(hù)信息；③如果在實(shí)際操作過程中使用專用光纖線路，其光纖線路可以從通信架直接引接。

4.3 其他設(shè)備的設(shè)計(jì)要求

①在對斷路器進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中要求對二次回路的運(yùn)行予以簡化，以免長電纜進(jìn)入造成保護(hù)誤動(dòng)，當(dāng)二次設(shè)計(jì)與斷路器保護(hù)出現(xiàn)不一致的情況時(shí)，發(fā)揮斷路器的跳閘壓力閉鎖等功能，這主要是由斷路器本身的機(jī)構(gòu)箱來實(shí)現(xiàn)的；②在對雙母線進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中需要對電壓回路予以簡化，提升保護(hù)裝置，為保證運(yùn)行的可靠性打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在對雙母線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，二次設(shè)計(jì)需要裝置三相電壓互感器。

5 結(jié)語

總而言之，二次繼電保護(hù)對于智能變電站乃至整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行都有著重要的意義，保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性是保護(hù)設(shè)計(jì)過程中的關(guān)注重點(diǎn)。在文章中我們只是簡單的對智能變電站關(guān)鍵調(diào)試技術(shù)存在的問題及解決措施進(jìn)行闡述，而在實(shí)際的設(shè)計(jì)及調(diào)試過程中，需要考慮和注意的問題還有很多。且隨著智能化變電站的推廣應(yīng)用，在繼電保護(hù)設(shè)計(jì)方面又出現(xiàn)了更多的變化和要求。為了能夠設(shè)計(jì)出更好、更恰當(dāng)?shù)睦^電保護(hù)方案，就要求設(shè)計(jì)人員應(yīng)不斷的強(qiáng)化相關(guān)設(shè)計(jì)理論及技術(shù)。

[1]于海山，白文芳，王剛.智能變電站運(yùn)行維護(hù)中應(yīng)注意的問題[J].技術(shù)與市場，2016（05）.

[2]陳建民，高 翔.智能變電站二次系統(tǒng)仿真技術(shù)探討[J].供用電，2016（05）.

[3]程利娟.智能變電站站域保護(hù)策略分析設(shè)計(jì)[J].通訊世界，2016（09）.

TM76

A

1004-7344（2016）21-0071-02

2016-7-10

莊夢珂（1989-），男，助理工程師，碩士，主要從事繼電保護(hù)調(diào)試工作。