智能變電站繼電保護(hù)二次安全措施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)研究

王新

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局，云南 昆明 650200）

0 引言

在智能變電站進(jìn)行二次設(shè)備檢修作業(yè)的過程中，一方面，由于同一屏柜有多條線路同時(shí)運(yùn)行，而檢修人員只對(duì)其中一條線路進(jìn)行檢修，所以運(yùn)行人員需采用紅膠布在二次壓板非檢修區(qū)域，采用掛牌、貼膠帶等提示性方法，隔離保護(hù)裝置[1]。另一方面，檢修人員在二次壓板非檢修范圍內(nèi)容易造成設(shè)備跳閘，所以線路端子排進(jìn)行安全措施布置時(shí)，也需要采用掛牌、貼膠帶等提示性方法進(jìn)行隔離[2]。以上兩種布置二次安全措施的方式，均存在掛牌易脫落、遺失，壓板誤投退，耗費(fèi)人力資源，延長(zhǎng)有效檢修時(shí)間的問題。目前，仍然缺乏必要的技術(shù)防范手段，有效解決上述問題。為此，本文提出智能變電站繼電保護(hù)二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)研究，致力于提高智能變電站繼電保護(hù)二次安措的安全性。本次設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃：2020年5月至6月到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研確定技術(shù)方案，7月確定硬件設(shè)計(jì)方案，8-9月完成材料采購(gòu)，10-11月完成開模、生產(chǎn)閉鎖附件及測(cè)試，12月進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝及驗(yàn)收。本文針對(duì)智能變電站繼電保護(hù)二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

1 智能變電站繼電保護(hù)二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

1.1 開發(fā)智能變電站繼電保護(hù)二次安措定制模具

項(xiàng)目實(shí)施主要措施及進(jìn)度計(jì)劃主要措施：采用二次壓板及端子排閉鎖附件+隔離鎖具的方式，實(shí)現(xiàn)閉鎖管理，對(duì)相關(guān)閉鎖附件及鎖具統(tǒng)一規(guī)范進(jìn)行定制模具開發(fā)。壓板閉鎖附件可實(shí)現(xiàn)單塊壓板閉鎖或一排壓板的閉鎖，便于安裝且可隨意上鎖和移除，實(shí)現(xiàn)電流端子、普通端子、雙層端子排的隔離閉鎖[3]。隔離鎖具部分采用定制鎖孔開模，確保鑰匙功能的唯一性。本次開發(fā)的智能變電站繼電保護(hù)二次安措定制模具，隔離附件材料選擇，易于成型、易于駐色；采用PC+ASA等常用材質(zhì)，易于設(shè)計(jì)、易于開模成型；定制隔離鎖具，區(qū)別于現(xiàn)場(chǎng)其他金屬鎖具，起到警示作用；鎖芯更換為同一類型，減少鑰匙種類和數(shù)量，一把鑰匙開全站隔離鎖具；小附件大作用，解決檢修“膠帶”隔離問題。帶電作業(yè)，安全方便，本方案只需在各閉鎖點(diǎn)表面采用卡扣或粘貼的方式，不存在誤碰電危險(xiǎn)；裝置易于拆裝，不會(huì)影響運(yùn)行人員正常倒閘操作。

1.2 計(jì)算智能變電站繼電保護(hù)二次安措可靠性

在開發(fā)智能變電站繼電保護(hù)二次安措定制模具的基礎(chǔ)上，計(jì)算智能變電站繼電保護(hù)二次安措可靠性。無論是二次壓板及端子排閉鎖附件+隔離鎖具在拒動(dòng)還是誤動(dòng)情況下，都會(huì)對(duì)智能變電站繼電保護(hù)二次安措的可靠性造成一定程度上的影響[4]。通過計(jì)算的方式，得出智能變電站繼電保護(hù)二次安措可靠性的具體數(shù)值。設(shè)智能變電站繼電保護(hù)二次安措可靠性為W，可表示為：

公式（1）中，M指的是智能變電站繼電保護(hù)過程中外界因素對(duì)其的干擾指數(shù)；B指的是PC+ASA隔離附件材料的彈性模量；F指的是智能變電站繼電保護(hù)二次安措安裝成功率。通過公式（1），得出二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的可靠性，數(shù)值越高證明智能變電站繼電保護(hù)二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的可靠性越高；反之，則越小。本文設(shè)計(jì)的智能變電站繼電保護(hù)二次安措可靠性必須保證在87.5%以上。

1.3 完成智能變電站繼電保護(hù)二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

得出智能變電站繼電保護(hù)二次安措可靠性后，在二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)中引進(jìn)繼電保護(hù)信息系統(tǒng)，同步采集交流電壓和電流量，通過繼電保護(hù)信息系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)測(cè)試二次安措標(biāo)準(zhǔn)化回路狀態(tài)。本文設(shè)計(jì)的智能變電站繼電保護(hù)二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)各種檢修中遇到的隱患點(diǎn)，采取相應(yīng)的隔離閉鎖模式；壓板隔離可采用單壓板及整排壓板閉鎖的方式，避免了資源浪費(fèi)，降低了生產(chǎn)成本[5]。與此同時(shí)，在智能變電站繼電保護(hù)二次安措設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)保護(hù)屏柜，采用透明罩方式，只需把底座安裝在急停開關(guān)底部，可隨意上鎖和移除，美觀大方不存在顏色誤差，能起到較好的誤碰誤操作，減少檢修人員操作時(shí)的心理負(fù)擔(dān)。另外，在智能變電站繼電保護(hù)二次安措各隔離點(diǎn)閉鎖附件，采用PC+ASA等常用材質(zhì)，易于設(shè)計(jì)、開模成型，項(xiàng)目實(shí)施不存在阻礙難點(diǎn)，易于后期的推廣，可提升變電站管理水平。至此，完成智能變電站繼電保護(hù)二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

2 實(shí)驗(yàn)分析

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)對(duì)象選取某智能變電站，分別使用當(dāng)前二次安措以及本文設(shè)計(jì)二次安措進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，設(shè)置當(dāng)前的二次安措為實(shí)驗(yàn)對(duì)照組。在保證不受到外部環(huán)境干擾的條件下，將本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)為比較兩種二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)下的安全系數(shù)，安全系數(shù)數(shù)值越高證明該二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的安全性能越高。首先使用本文設(shè)計(jì)的二次安措執(zhí)行智能變電站繼電保護(hù)操作，通過Prowertly軟件測(cè)得其安全系數(shù)，定義該組為實(shí)驗(yàn)組。再使用當(dāng)前二次安措執(zhí)行智能變電站繼電保護(hù)操作，通過Prowertly軟件測(cè)得其安全系數(shù)，定義該組為對(duì)照組。將實(shí)驗(yàn)次數(shù)設(shè)為10次，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論

整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如表1所示。通過表1中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)實(shí)驗(yàn)次數(shù)為10時(shí)，實(shí)驗(yàn)組的平均二次安措安全系數(shù)為0.943，而對(duì)照組的平均二次安措安全系數(shù)為0.603，由此可知，本文設(shè)計(jì)二次安措下測(cè)得的安全系數(shù)明顯高于對(duì)照組，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

3 結(jié)語(yǔ)

通過智能變電站繼電保護(hù)二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，能解決的主要問題包括：檢修二次壓板的強(qiáng)制隔離閉鎖，解決二次壓板誤投退的問題；檢修二次設(shè)備線路保護(hù)端子排的強(qiáng)制隔離閉鎖，解決錯(cuò)接、誤接、漏接等隱患；保護(hù)屏柜按鈕的強(qiáng)制隔離閉鎖，解決誤操作保護(hù)裝置；規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)隔離鎖具管理；提高檢修人員及運(yùn)行人員工作效率；降低檢修工作中人為失誤事故概率。通過上述研究，能夠取得一定的研究成果，解決當(dāng)前智能變電站繼電保護(hù)二次安措中存在的問題。由此可見，本文設(shè)計(jì)的二次安措是具有現(xiàn)實(shí)意義的，能夠指導(dǎo)智能變電站繼電保護(hù)二次安措優(yōu)化。在后期的發(fā)展中，也能為提高智能變電站繼電保護(hù)的綜合性能提供參考。

表1 二次安措安全系數(shù)對(duì)比結(jié)果