一起全停事故引發(fā)對涉及多支路智能保護系統(tǒng)檢修機制使用的思考

馮俊杰，王 亮，楊 崢

（1.國網(wǎng)山西省電力公司檢修公司，山西太原 030032；2.國網(wǎng)山西省電力公司電力科學研究院，山西太原 030001；3.國網(wǎng)山西省電力公司運營監(jiān)控中心，山西太原 030001）

一起全停事故引發(fā)對涉及多支路智能保護系統(tǒng)檢修機制使用的思考

馮俊杰1，王 亮2，楊 崢3

（1.國網(wǎng)山西省電力公司檢修公司，山西太原 030032；2.國網(wǎng)山西省電力公司電力科學研究院，山西太原 030001；3.國網(wǎng)山西省電力公司運營監(jiān)控中心，山西太原 030001）

針對一起智能變電站檢修壓板引起全停的事故，通過分析對涉及多支路智能保護系統(tǒng)檢修壓板和檢修機制，說明了現(xiàn)階段涉及多支路智能保護裝置檢修隔離的處理方法，總結了涉及多支路智能保護系統(tǒng)中檢修硬壓板投退組合產(chǎn)生的各種效果及檢修機制使用注意事項。

智能變電站；檢修機制；檢修壓板

1 事故過程及分析

1.1 事故過程

2014年10月19日，某智能變電站2號主變壓器及500 kV第二串所帶2號主變壓器高壓側開關檢修，此時第二串上所帶的另一條線路A相接地故障，該線路僅對側變電站距離一段保護動作，對側變電站相關開關跳閘，經(jīng)694ms，邊開關重合動作，又經(jīng)83ms，重合后加速保護動作，跳開這兩個相關開關；此線路本側變電站線路保護雙套均未動作，對應邊開關均為跳閘，致使1號、3號主變壓器高壓側零序后備保護動作，跳開三側開關，造成全站停電。

1.2 事故分析

經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)故障線路的保護A套裝置“中開關采樣值SV（Sampled Value） 接收”軟壓板投入，裝置發(fā)出“SV檢修投入報警”告警信息，其含義為“鏈路在中開關SV軟壓板投入情況下，收到中開關SV檢修報文”；故障線路的保護B套裝置“中開關SV接收軟壓板”投入，發(fā)出“中開關電流互感器CT（Current Transformer） 檢修不一致”告警信息，其含義為“中開關合并單元MU(Merging Unit)和保護裝置不一致”[1]。

按照線路保護裝置設計原理，當中開關合并單元裝置檢修壓板投入，線路保護檢修壓板未投入時，線路保護對來自中開關的采樣數(shù)據(jù)判斷為檢修狀態(tài)數(shù)據(jù)。這時，如果“中開關的SV接收”軟壓板投入后，線路保護會認為中開關電流采樣無效，從而閉鎖相關的電流保護；只有將保護裝置“中開關SV接收”軟壓板退出，才能解除保護閉鎖?，F(xiàn)場檢修、運維人員均未對以上告警信號進行深入分析并正確處理。

2 對涉及多支路智能保護系統(tǒng)檢修機制的思考

上述事故的根本原因在于，檢修及運維人員對涉及多支路智能保護系統(tǒng)檢修機制理解不夠深入，未及時配合性退出運行二次設備相應軟壓板，造成保護閉鎖，進而引發(fā)連鎖事故。

常規(guī)變電站與智能變電站的檢修隔離方式、檢修硬壓板功能均有所不同。常規(guī)變電站二次設備之間大部分采用電纜進行信息交換，其隔離措施可通過投退硬壓板、端子排連片、電纜接線等方式進行，隔離措施容易實施、確認、識別、檢查，對于運維人員來講較為熟悉[2]。智能變電站過程層設備、間隔層設備之間的二次回路由光纖回路代替了常規(guī)變電站的電纜回路，這給智能變電站內(nèi)部二次設備的局部檢修帶來了困難。智能變電站通過光纖傳遞數(shù)據(jù)信息流，按照國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程要求，停電設備與帶電設備之間應有“明顯斷口點”。為確保在回路上檢修設備與運行設備之間的二次回路完全隔離，智能變電站繼電保護只有采取拔開發(fā)送至運行設備光纖的措施達到“硬隔離”的效果，但頻繁插拔光纖會使光纖接口接觸不良或損壞，還會伴隨“通用面向對象變電站事件 GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event） 通訊中斷”報文而影響設備運行。所以，實踐證明了智能變電站的隔離措施只有通過投退相應軟壓板和檢修壓板的方式進行布置。

表1為常規(guī)變電站和智能變電站檢修隔離方式、檢修壓板功能的比較。

表1 常規(guī)變電站和智能變電站保護壓板配置比較

對于涉及多支路保護系統(tǒng)的檢修機制，若想正確使用，除了要求對檢修硬壓板正確投退外，還需要有選擇性地投退運行設備的軟壓板。通過檢修硬壓板的投退，能夠控制光纖內(nèi)傳遞信息的品質，利用檢修機制起到信息隔離的作用。當裝置檢修壓板投入時，裝置發(fā)送的SV報文、GOOSE報文都會置檢修位，下一級接收裝置檢查接收的GOOSE報文、SV報文中是否置檢修位，并和裝置自身的檢修壓板狀態(tài)進行比較。如果兩側裝置檢修狀態(tài)一致，則對此報文信息作有效處理；如果兩側裝置檢修狀態(tài)不一致，則對此報文信息作無效處理。根據(jù)檢修隔離要求，適當對運行設備中的某些軟壓板進行投退，能夠實現(xiàn)運行設備正常運行的前提下，停運檢修設備與運行設備隔離。

3 涉及多支路智能保護系統(tǒng)檢修機制邏輯

涉及多支路智能保護系統(tǒng)主要包括3/2接線的線路保護系統(tǒng)、主變壓器保護系統(tǒng)、母線保護系統(tǒng)[3]等。

3/2接線線路保護、主變壓器保護系統(tǒng)、母線保護系統(tǒng)均具有2個或2個以上采樣合并單元，保護是否采集相應合并單元數(shù)據(jù)，須靠保護中相應支路“SV接收軟壓板”控制。假如某支路“SV接收軟壓板”退出，意味著此合并單元的數(shù)據(jù)與保護裝置無關，其是否投入檢修硬壓板已經(jīng)對保護裝置無任何影響；相反，若某支路“SV接收軟壓板”仍然投入，合并單元檢修狀態(tài)與保護裝置不一致，則保護裝置會閉鎖。上述某站全停事故的本質原因就在于線路中斷路器“SV接收軟壓板”仍然投入的情況下，線路中斷路器合并單元檢修狀態(tài)與線路保護裝置不一致，導致保護拒動。表2為涉及多支路智能保護系統(tǒng)典型檢修機制邏輯匯總表。

表2 常規(guī)變電站和智能變電站保護壓板配置比較

續(xù)表2：

4 結論

涉及多支路智能保護系統(tǒng)牽連面很廣，在現(xiàn)實中往往會遇到局部支路檢修停運的情況。此時對于檢修機制的應用須格外謹慎，避免使得應處于正常運行的保護裝置閉鎖。

a） 加強現(xiàn)場培訓。對智能變電站繼電保護原理、保護邏輯、二次設備裝置、異常告警信息、故障處置和檢修機制進行培訓，針對消缺或檢修現(xiàn)場實際，制定詳盡的安全措施和合理的檢修機制。

b）深化檢修安全機制。在正確投退檢修壓板的基礎上，引入軟壓板的投退策略對于智能變電站安全運行至關重要。二次設備的安全隔離措施絕大多數(shù)須通過投退軟壓板的方式對虛端子進行隔離，針對全站虛端子設計和具體的檢修運行方式，制定正確、合理的投退二次設備軟壓板策略（包括SV接受壓板、GOOSE接受壓板、GOOSE發(fā)送壓板等），對于確保智能變電站安全穩(wěn)定運行具有重要意義。

c） 檢修過程中，也可以選擇不使用檢修機制，但需要制定更加嚴謹可靠的隔離措施代替。

[1]潘建.智能變電站二次設備運行維護管理 [J].中國新技術新產(chǎn)品，2012（19）：138.

[2]劉東超，王開宇，胡紹剛，等.基于數(shù)字化變電站的集中式保護 [J].電力自動化設備，2012（04）：117-128.

[3]劉瑋，王海柱，張延旭.智能變電站過程層網(wǎng)絡報文特性分析與通信配置研究 [J].電力系統(tǒng)保護與控制，2014（06）：110-115.

To Cogitate on the Maintenance Mechanism Involving Multi-branch Intelligent Protection System after a Full-stop Accident Occurred

FENG Junjie1,WANG Liang2,YANG Zheng3

（1.State Grid ShanxiM aintenance Com pany of SEPC,Taiyuan,Shanxi 030032,China; 2.State Grid Shanxi Electric Power Research Institute,Taiyuan,Shanxi 030001,China; 3.State Grid Shanxi Electric Power Corporation,Taiyuan,Shanxi 030001,China)

In view of a full stop accident caused by themaintenance plate of intelligent substation,by analyzing themaintenance mechanism involvingmulti-branch intelligentprotection system,the equipmentmaintenance isolationmethods are illustrated.Finally,this paper summarized variouseffects caused by the commissioning and ceasing of themaintenance hard plate,and the points for attention are alsoelaborated.

intelligentsubstation;maintenancemechanism;maintenance plate

TM77

A

1671-0320（2016）03-0006-03

2016-01-21，

2016-04-19

馮俊杰（1986），男，山西呂梁人，2008年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學熱能與動力工程專業(yè)，助理工程師，從事電力系統(tǒng)運維工作；

王 亮（1989），男，山西呂梁人，2014年畢業(yè)于華北電力大學高電壓與絕緣技術專業(yè)，助理工程師，從事電力系統(tǒng)繼電保護試驗與研究工作；

楊 崢（1980），女，山西太原人，2003年畢業(yè)于太原科技大學工業(yè)設計專業(yè)，高級工程師，從事電力系統(tǒng)運營工作。