智能變電站繼電保護(hù)安全措施規(guī)范建設(shè)

摘 要：隨著變電站的運(yùn)行和管理實(shí)現(xiàn)智能化，確保其運(yùn)行安全的繼電保護(hù)系統(tǒng)的工作原理發(fā)生了根本性改變，如何確保智能變電站繼電保護(hù)回路的運(yùn)行安全成為了新的重要課題。本文首先介紹了智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)成及其特點(diǎn)，探討了檢修壓板、出口和接收軟壓板、跳合閘出口硬壓板以及光線接口等隔離措施的原理與使用方法，分析了用于確保系統(tǒng)在檢修維護(hù)過程中正常運(yùn)行的安全措施規(guī)范建設(shè)原則。

關(guān)鍵詞：安全措施規(guī)范;智能變電站;繼電保護(hù);有效隔離;雙重保護(hù)

引言：

智能化控制系統(tǒng)可以有效提高電力網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率，并且由于智能電網(wǎng)具有故障自診和自愈功能，極大的提高了服務(wù)的質(zhì)量和系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。而配電站的智能繼電保護(hù)系統(tǒng)是保護(hù)輸配電設(shè)備安全、實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)。在進(jìn)行日常運(yùn)行維護(hù)和檢修的過程中，必須確保系統(tǒng)正常發(fā)揮其對正常運(yùn)行設(shè)備、線路的保護(hù)功能。

一、智能變電站的繼電保護(hù)原理和運(yùn)維特點(diǎn)

（一）智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的原理

在智能化的變電站運(yùn)行管理模式下，通過光纖網(wǎng)絡(luò)，使分布于變電站一次、二次設(shè)備和線路上的智能化終端裝置之間有了雙向通訊，實(shí)現(xiàn)了相關(guān)設(shè)備和裝置運(yùn)行狀態(tài)信息的共享。因此，按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)，其控制回路的運(yùn)行基于更廣泛的數(shù)據(jù)信息實(shí)時采集、分析和判斷，確保以整個網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行安全為目標(biāo)，保護(hù)和控制的范圍更大、邏輯關(guān)系更加復(fù)雜，并且通過對各項數(shù)據(jù)信息的智能化判斷直接啟動保護(hù)動作。

（二）智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)維特點(diǎn)

由于智能變電站的繼電保護(hù)動作由其智能控制終端自動控制，因此保護(hù)裝置的跳合閘基于光纖網(wǎng)絡(luò)通信直接在系統(tǒng)的過程層完成。因此，在對智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)維檢修時，需要全新的安全保護(hù)措施，才能保證待檢設(shè)備、線路與正常運(yùn)行設(shè)備和線路之間的有效隔離。而智能變電站控制系統(tǒng)中，所有設(shè)備和裝置均配有不同功能的隔離壓板，除檢修壓板保持傳統(tǒng)的硬壓板形式，其它均為通過軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制和保護(hù)功能投退的軟壓板。而由于智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的復(fù)雜性，運(yùn)維檢修相關(guān)的軟壓板功能和原理也比較復(fù)雜，要求運(yùn)維檢修人員熟悉所有軟壓板功能的具體應(yīng)用條件[1]。因此，為確保智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全，必須建設(shè)相應(yīng)的規(guī)范化安全保護(hù)措施和操作規(guī)范。

二、智能變電站繼電保護(hù)回路中的有效隔離措施

在傳統(tǒng)變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)維檢修中，工作人員可以直觀的判斷待檢設(shè)備和線路相關(guān)繼電保護(hù)功能是否已有效隔離，但是由于智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)范圍廣、邏輯關(guān)系復(fù)雜，且控制和保護(hù)功能是基于光纖網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞，而非電力電纜。因此，智能變電站繼電保護(hù)回路中的隔離手段在技術(shù)原理方面截然不同。

（一）檢修壓板及其應(yīng)用原理

在智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)中，所有智能終端和合并單元等設(shè)備都設(shè)置有檢修壓板，當(dāng)運(yùn)維檢修人員根據(jù)實(shí)際需要投入檢修壓板時，系統(tǒng)在核對待檢設(shè)備位置并確認(rèn)無誤后，即可實(shí)現(xiàn)待檢設(shè)備的有效隔離。但是被隔離智能設(shè)備在這種狀態(tài)下依然會接收并轉(zhuǎn)發(fā)控制命令。

（二）過程層出口和接收軟壓板及其應(yīng)用原理

軟壓板的投退操作是通過智能控制系統(tǒng)軟件的邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時，會定期自動檢查軟壓板的投退狀態(tài)。而當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)維或管理人員操作軟壓板的投退，系統(tǒng)會根據(jù)接收到的信息對軟壓板的狀態(tài)進(jìn)行校核，經(jīng)過對信息更改并進(jìn)行合法性的校驗后，從系統(tǒng)的運(yùn)行邏輯上實(shí)現(xiàn)對信號傳輸?shù)母綦x。而過程層出口和接收軟壓板分別用于隔離設(shè)備的信號輸出和接收，當(dāng)運(yùn)維檢修人員操控出口和接收軟壓板使相應(yīng)的控制和保護(hù)功能退出時，系統(tǒng)軟件通過中斷待檢智能設(shè)備閉鎖重合、啟動失靈以及跳閘等信號的輸出或接收，從而讓設(shè)備在邏輯上退出繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行。

（三）跳合閘出口硬壓板的使用方法和注意事項

跳合閘出口硬壓板設(shè)置在智能終端的出口處，與一次回路是串聯(lián)關(guān)系，因此當(dāng)根據(jù)運(yùn)維檢修需要退出跳合閘出口硬壓板時，實(shí)際上是通過電氣線路的斷開實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)裝置的有效隔離。因此，雖然隔離措施十分可靠，但是因此也切斷了跨間隔保護(hù)，會導(dǎo)致相應(yīng)的出口保護(hù)失效。

（四）斷開光纖線路實(shí)現(xiàn)有效隔離

由于智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行是基于光纖網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞，因此通過拔掉插頭斷開待檢設(shè)備的光纖線路，是最直接有效的隔離辦法。但是由于智能化控制系統(tǒng)會實(shí)時檢查各部分系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，因此人為強(qiáng)行切斷某一智能設(shè)備的光纖通信，會引發(fā)控制系統(tǒng)的預(yù)警，從而干擾系統(tǒng)正常運(yùn)行。并且由于切斷光線通信會導(dǎo)致無法進(jìn)行相應(yīng)回路的試驗和測試，也會引起接口處不必要的磨損和破壞，降低系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性[2]。因此，除非萬不得已，這種簡單直接的隔離手段并不建議使用。

三、建設(shè)智能變電站繼電保護(hù)安全措施規(guī)范的原則

鑒于智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠的重要性，在運(yùn)行檢修過程中應(yīng)有效應(yīng)用上述保護(hù)措施，根據(jù)目前實(shí)踐操作中存在的問題，依據(jù)以下兩個原則制定相關(guān)操作規(guī)范：

（一）至少同時使用兩種有效隔離措施

在前文介紹的有效隔離措施中，每一種措施都有其優(yōu)點(diǎn)和明顯隱患。其中在使用投入檢修壓板和退出過程層出口軟壓板實(shí)現(xiàn)隔離時，都需要經(jīng)系統(tǒng)的控制軟件進(jìn)行相關(guān)的邏輯校驗和最終實(shí)現(xiàn)投退。因此，假如系統(tǒng)軟件出現(xiàn)問題，就會導(dǎo)致投退失效，從而無法有效隔離控制和保護(hù)信號的傳輸[3]。而當(dāng)利用退出接收軟壓板實(shí)現(xiàn)信號隔離時，待檢設(shè)備相應(yīng)安全措施是否真正實(shí)施難以得到驗證，在這種情況下進(jìn)行設(shè)備檢修操作，依然存在引起繼電保護(hù)系統(tǒng)誤動的可能。因此，在制定智能變電站繼電保護(hù)安全措施規(guī)范時，應(yīng)在操作中至少同時采取兩種隔離手段，根據(jù)實(shí)際運(yùn)維檢修需要綜合運(yùn)用各種隔離措施，提高繼電保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)檢過程中的運(yùn)行可靠性。

（二）明確智能監(jiān)控裝置的軟壓板名稱、功能和操作方法

由于我國在智能變電站建設(shè)中所使用的智能設(shè)備品類多、來源復(fù)雜，因此各種裝置、設(shè)備的控制系統(tǒng)各不相同。在各類軟壓板的稱謂和功能的實(shí)現(xiàn)方式上沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，加之繼電保護(hù)系統(tǒng)各設(shè)備之間復(fù)雜的結(jié)構(gòu)關(guān)系，因此運(yùn)維檢修人員在使用時，容易因不熟悉不同裝置與設(shè)備的軟壓板功能設(shè)置出現(xiàn)操作失誤，引起不必要的事故和導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行混亂[4]。因此，在安全措施規(guī)范中，應(yīng)詳細(xì)提供所有設(shè)備和裝置的軟壓板名稱、功能信息和操作注意事項，幫助相關(guān)人員了解如何確認(rèn)隔離操作的有效性。

四、結(jié)束語

由于智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的架構(gòu)和運(yùn)行原理與傳統(tǒng)系統(tǒng)截然不同，在安全措施規(guī)范建設(shè)方面的思路也要相應(yīng)轉(zhuǎn)變。在保障系統(tǒng)運(yùn)行可靠的根本目標(biāo)下，轉(zhuǎn)變運(yùn)行檢測工作的理念并采取新的安全措施，才能適應(yīng)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)維檢修的需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊洛林. 智能變電站繼電保護(hù)安全措施規(guī)范建設(shè)[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品， 2016（16）：187-188.

[2]李越凡， 杜煜， 胡廣利. 針對智能變電站繼電保護(hù)二次安全措施控制分析[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計， 2016（12）.

[3]譚惠尹. 智能變電站繼電保護(hù)二次安全措施規(guī)范化的建議研究[J]. 數(shù)字通信世界， 2017（9）.

[4]張永峰. 智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)檢修安全措施分析[J]. 工程技術(shù)研究， 2017（7）.

作者簡介：

孫川（1987-）男，漢族，河北省石家莊市，大學(xué)本科，電氣工程師，從事電氣設(shè)計工作;