淺析智能變電站二次安裝繼電保護要點

詹柏林

【摘 要】隨著時代的發(fā)展，我國在智能變電站建設(shè)上的投入力度越來越大，隨著其數(shù)量的提升，繼電保護工作也發(fā)生了極大改變。本文根據(jù)以往工作經(jīng)驗，對智能變電站二次安裝繼電保護現(xiàn)狀進行總結(jié)，并從“投檢修態(tài)”壓板、軟壓板投退、光纖拔除、合并單元檢修時二次安全措施的實施四方面，論述了智能變電站二次安裝繼電保護要點。

【關(guān)鍵詞】智能變電站；二次安裝；繼電保護

中圖分類號： TM63；TM76 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）23-0082-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.034

【Abstract】With the development of the times，China's investment in the construction of smart substations is increasing，with the increase of its number，relay protection has also undergone great changes.Based on the past work experience，this paper summarizes the current situation of relay protection in secondary installation of intelligent substation，and discusses the key points of relay protection in secondary installation of intelligent substation from the following four aspects：pressing plate in service mode，soft pressing plate throwing back，optical fiber pulling out，and the implementation of secondary safety measures in combined unit maintenance.

【Key words】Smart Substation；Two installment；Relay protection

0 前言

智能變電站技術(shù)的發(fā)展代表著未來自動化技術(shù)的發(fā)展方向，作為智能電網(wǎng)發(fā)電、送電的銜接點，智能變電站需要做好電網(wǎng)中電壓變換工作，還要注重電流流向以及電壓調(diào)整等，這對于智能電網(wǎng)的建設(shè)具有重要意義。而在二次安裝繼電保護上，對安全性、可靠性要求較高。因此，與二次安裝繼電保護相適應(yīng)的安全措施制定顯得尤為重要。

1 智能變電站二次安裝繼電保護現(xiàn)狀

我國智能變電站二次安裝繼電保護措施現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在以下幾方面之中：首先，設(shè)備帶電檢修。工作人員在電路回路檢修過程中使用的是互感器，而且互感器之中還帶有一定電量，無法對二次側(cè)開路任意斷開問題進行預(yù)防。與此同時，電流互感器的二次繞組更無法對中途短路現(xiàn)象進行預(yù)防，從而導(dǎo)致錯誤操作問題的出現(xiàn)，有時會由于電流互感器以及短路現(xiàn)象無法將保護作用發(fā)揮出來。其次，在設(shè)備停電檢修檢測過程中，無法對母線回路問題進行保證，尤其是在電流和電壓斷開的一瞬間，一旦出現(xiàn)回路跳閘問題，二次安裝繼電保護效果也就不再明顯，最終降低了智能變電站的整體性安全。

2 智能變電站數(shù)字化保護和常規(guī)微機保護的比較

2.1 保護結(jié)構(gòu)的對比

在常規(guī)變電站繼電保護過程中，主要采取的是以裝置為中心的組態(tài)模式。另外，智能變電站主要是以過程層網(wǎng)絡(luò)，最終實現(xiàn)跨間隔的信號共享，所以說，該種繼電保護形式主要是以功能模塊化為主，將其組態(tài)靈活性展示出來，該種保護形式不會過分依賴于某種裝置，而是將保護需求和網(wǎng)絡(luò)性能結(jié)合在一起。另外，在常規(guī)保護裝置研究上，主要包括以下幾個步驟，即模擬量輸入、A/D轉(zhuǎn)換、保護邏輯處理等等，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。在二次安裝過程中，繼電保護裝置便開始對數(shù)據(jù)進行邏輯計算和采集，在滿足動作條件的同時，為斷路器提供保護。整體來看，在該種保護裝置的作用下，可以讓一次信號以及保護裝置中的相關(guān)信息在二次電纜之中進行傳輸。而在智能變電站數(shù)字化保護上，主要的組成部分包括合并單元、保護裝置以及智能終端三大模塊，而在具體的全站模擬量采集和共享過程中，幾乎所有的數(shù)據(jù)都來自于合并單元。各個保護裝置之間的聯(lián)閉鎖信息等均會使用通用對象下的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，進而提升傳輸效果[1]。

2.2 二次回路對比

常規(guī)微機保護裝置可以對二次電纜進行有效應(yīng)用，與其他一二次設(shè)備之間構(gòu)成各種各樣復(fù)雜的二次回路，與此同時，與各種保護屏之間的聯(lián)系也能通過二次電纜來實現(xiàn)有效連接。而智能變電站在建設(shè)過程中主要是對光纖和網(wǎng)絡(luò)進行應(yīng)用，實現(xiàn)了二次電纜的有效取代。而在過程層網(wǎng)絡(luò)劃分過程中，主要包括采樣值、交流采樣值信息傳輸?shù)?，最終為各種開關(guān)量信息的傳輸提供基礎(chǔ)條件。在過程層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)信息利用過程中，涉及到的二次安裝工作也很多，最終將回路連接變成了網(wǎng)絡(luò)通信連接模式。為了確保應(yīng)用效果，設(shè)備生產(chǎn)廠家會根據(jù)用戶提出的需求將GOODSE輸入到端子定義之中，進而展示出端子圖。從上述流程之中可以看出，智能變電站二次安裝繼電保護與常規(guī)變電站相比出現(xiàn)了很大變化。尤其是在智能變電站設(shè)備的光線和網(wǎng)絡(luò)連接下，原有二次回路中點可以將網(wǎng)絡(luò)化的光纖連接取代，導(dǎo)致傳統(tǒng)“端子”理念消失。

2.3 保護壓板對比

常規(guī)危機保護壓板在使用上主要包含兩種形式，即“出口壓板”和“功能壓板”。而在智能變電站二次安裝上，僅僅對一塊“投檢修態(tài)”的硬壓板進行了保留，而其他壓板在應(yīng)用上主要以軟壓板的形式進行應(yīng)用，確保保護屏壓板在布置上變得更加合理、簡潔。另外，在常規(guī)微機保護狀態(tài)下，同樣涉及到了“投檢修態(tài)”的硬壓板使用，但該類壓板在功能上僅僅局限在各種軟報文信息的上傳上，并不會對保護裝置本身的跳閘邏輯產(chǎn)生影響。另外智能變電站中的數(shù)字化繼電保護裝置中的硬壓板可以對整個檢修狀態(tài)進行控制，并生成檢修態(tài)報文供工作人員檢修查驗。

3 智能變電站二次安裝繼電保護要點

站在智能變電站發(fā)展角度來說，傳統(tǒng)繼電保護措施并不適應(yīng)于現(xiàn)階段的發(fā)展需求。因此，相關(guān)工作人員需要對智能變電站二次安裝繼電保護實際內(nèi)容進行了解，將具體規(guī)范和要求落實下去，最終制定出合理的保護測量范圍。

3.1 “投檢修態(tài)”壓板

在“檢修壓板”檢測過程中，工作人員需要確保裝置之中顯示出來的報文為“test”，這樣一來，可以從其他設(shè)備之中獲得更多的二次安裝檢修信息。在此過程中，該設(shè)備還會與其他設(shè)備之間進行信息交換，之間的操作則會停止。在智能變電站二次安裝繼電保護過程中，“投檢修態(tài)”壓板的應(yīng)用十分關(guān)鍵。站在功能角度來說，該種壓板的應(yīng)用同樣是二次檢修工作開展的基礎(chǔ)之一。目前，很多生產(chǎn)廠家開始進入到裝置板面生產(chǎn)過程中，但在信號提示方面的關(guān)注度明顯不足，只能將壓板狀態(tài)單純的呈現(xiàn)出來，為相關(guān)檢修工作的開展帶來了極大困難。一旦“投檢修態(tài)”壓板出現(xiàn)問題，如引線松動等，將會為后續(xù)工作帶來極大影響，嚴重時還會阻斷整個繼電保護流程。想要避免這種情況出現(xiàn)，生產(chǎn)廠家應(yīng)該對該種壓板的生產(chǎn)質(zhì)量提高重視程度，并對整個流程進行優(yōu)化，尤其是在板面保護上，可以設(shè)計出一些比較醒目的標志，來提升操作人員謹遵操作流程，避免對其整體質(zhì)量產(chǎn)生影響[2]。

3.2 軟壓板投退

站在智能變電站二次安裝繼電保護工作開展過程中，軟壓板投退涉及到很多內(nèi)容，如GOOSE的失靈啟動以及間隔軟壓板投退。另外，在設(shè)備運行和檢修過程中，軟壓板投退能夠創(chuàng)造出新的邏輯斷開點。但從實際狀態(tài)來說，不少廠家在生產(chǎn)過程中并沒有對其功能定義提高關(guān)注度，真正標注也沒有得到真正統(tǒng)一。例如，在220kv母線保護工作開展過程中，軟壓板類型為PCS-915，而在BP-2C-D建設(shè)上，會將GOOSE當做一種接收軟壓板。由于裝置存在很大區(qū)別，軟壓板類型自然也會呈現(xiàn)出一定區(qū)別，這樣一來，雖然很多功能可以得到滿足，但缺乏一定的統(tǒng)一性，進而為管理工作帶來極大壓力。因此，繼電保護相關(guān)工作人員需要對軟壓板進行全面了解，尤其是在名稱上一定要做好統(tǒng)計工作，并對其中的功能進行了解，這樣一來，能夠?qū)⑾嚓P(guān)措施進行有效落實。另外，相關(guān)企業(yè)還應(yīng)該注重工作人員個人能力的提升，通過各項培訓(xùn)工作的開展，確保自身與相關(guān)工作相適應(yīng)。

3.3 光纖拔除

在智能變電站二次安裝停電檢修過程中，常用形式為“跳閘脈沖”，確保檢測回路的越來越全面。站在智能變電站發(fā)展角度來說，由于自身運行存在很強的特殊性，一旦出現(xiàn)光纖未及時拔出等情況，硬件之間的作用能力便會下降，進一步增加了設(shè)備運行風險，嚴重時還會衍生出其他問題。因此，除了現(xiàn)場條件因素要求之外，盡可能避免這種檢測方式的使用。如果變電站剛剛投入使用，管理人員需要對整體參數(shù)調(diào)試工作提高重視程度，并做好跳閘邏輯的檢測工作，以二次安裝繼電保護形式為主，確保檢測工作的詳細性。另外，應(yīng)該對定期檢修方式進行選取，提升校檢工作的科學(xué)性，避免整體工作出現(xiàn)遺漏等問題，這對于變電站整體運行極為不利[3]。

3.4 合并單元檢修時二次安全措施的實施

智能變電站二次安裝繼電保護對電流和電壓示數(shù)有著特殊要求，需要配合三相電子式電流和電壓互感器。尤其是在雙重化的繼電保護之中，整體單元合并工作也要采取一定的雙重化配置。例如，在第一套合并單元出現(xiàn)故障后，將會出現(xiàn)故障電流以及電壓異常數(shù)據(jù)，進而影響到第一套母線保護裝置的作用發(fā)揮，此種情況之下，間隔遙測回路也會受到影響。其次，當?shù)诙缀喜卧霈F(xiàn)故障之后，整體情況和第一套母線十分類似。為了避免上述情況出現(xiàn)，二次安全措施需要包括以下幾方面：首先，將“投檢修態(tài)”壓板投入到被檢修合并單元之中；其次，將跳閘出口的發(fā)送軟壓板拿出，并發(fā)送失靈的軟壓板信號。最后，退出線路中已經(jīng)失去作用的軟壓板，重點針對于斷路器失靈狀態(tài)，如果電流和電壓使用的是傳統(tǒng)接入合并單元，工作人員可以將二次回路開路以及電壓二次回路短路問題同時明確出來，進而提升繼電保護工作的明確性。

總結(jié)：綜上所述，為了實現(xiàn)智能變電站二次安裝繼電保護工作，在帶電檢修過程中，相關(guān)工作人員一定要準備好絕緣工具，避免互感器二次側(cè)處于開路狀態(tài)。而在停電檢修上，工作人員應(yīng)該根據(jù)具體的回路連接情況制定相應(yīng)的檢修策略。從具體分析工作之中可以看出通過軟壓板發(fā)送等操作，讓整個變電站運行變得更加穩(wěn)定，從而為后續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)條件。

【參考文獻】

[1]王新.電力系統(tǒng)繼電保護二次安全措施的規(guī)范化管理[J].門窗，2018（03）：174.

[2]譚惠尹.智能變電站繼電保護二次安全措施規(guī)范化的建議研究[J].數(shù)字通信世界，2017（09）：104-105.

[3]李煜磊，江淵.智能變電站繼電保護二次安措標準化的研究[J].中國設(shè)備工程，2017（01）：38-39.