智能變電站二次安全措施危險點分析

顧楠

摘要：智能站的二次回路已在電纜二次回路的基礎(chǔ)上，增加了過程層虛端子的虛擬二次回路。智能變電站繼電保護交流回路采樣被光纖網(wǎng)絡(luò)取代，其二次安全措施的重點主要包括SV 采樣輸入回路及跳合閘、啟動失靈等開出回路等。常規(guī)變電站開出回路安全措施的實施。

關(guān)鍵詞：智能變電站;二次安全措施危險點

一直要求有危險點的回路都應(yīng)設(shè)置明顯的斷開點，即在跳合閘、斷路器啟動失靈等開出回路都接入了可投退的硬壓板。而智能變電站的繼電保護二次回路安全措施主要是依靠數(shù)字軟壓板和檢修狀態(tài)硬壓板的投退，使得停電設(shè)備和運行設(shè)備隔離過程中的危險點較為隱蔽。

一、原則

智能變電站安措設(shè)置上發(fā)生了較大變化。常規(guī)變電站中安全隔離主要依靠硬壓板、解除接線，徹底斷開物理回路;智能變電站中安全隔離主要依靠檢修機理、軟壓板投退，由軟件實現(xiàn)隔離（抽象化），必要時可解除光物理回路，多重安全措施并存;涉及范圍更廣（包括合并單元、智能終端、交換機等）。一是檢修設(shè)備隔離應(yīng)保證有雙重安全措施。二是母差保護中間隔投入壓板只有在一次設(shè)備停運后才能投入;線路保護中接收軟壓板和開關(guān)檢修軟壓板只有在一次設(shè)備停運后才能投入。三是裝置異常檢修時，考慮異常設(shè)備安全措施不可靠性，必須由相鄰設(shè)備執(zhí)行安全措施將其隔離。只有在一次設(shè)備停運后，才能投入相應(yīng)二次設(shè)備的檢修壓板。四是在發(fā)送側(cè)和接收側(cè)均設(shè)有壓板的回路，應(yīng)兩側(cè)同停同投;在只有單側(cè)設(shè)有壓板時，應(yīng)保證相應(yīng)軟壓板在退出狀態(tài)。

二、智能變電站二次安全措施危險點分析

1.軟壓板的投退。智能變電站保護裝置增加了很多軟壓板，替代常規(guī)保護部分硬壓板功能，如“GOOSE 發(fā)送軟壓板”“間隔投退軟壓板”“失靈啟動GOOSE 發(fā)送軟壓板”“ 接收軟壓板”，軟壓板的投退為二次安全措施提供了邏輯斷開點。新的標準化設(shè)計規(guī)范對智能變電站繼電保護設(shè)備的軟壓板名稱和功能進行了統(tǒng)一定義，從而保證不同廠家之間產(chǎn)品的通用性，降低了檢修人員在設(shè)備調(diào)試及檢驗前安全措施的難度，這對保證智能變電站二次設(shè)備運行維護有重要意義。

2.“投檢修態(tài)”硬壓板的投退?！巴稒z修態(tài)”壓板的投入將使裝置當中的報文位置為“1”，目的為告知其他設(shè)備本裝置正處于檢修狀態(tài)，收到這個信息的其他裝置如果“投檢修態(tài)”壓板也是投入的狀態(tài)，即兩者檢修狀態(tài)一致，信號進行處理或動作;如果兩者檢修狀態(tài)不一致時，則報文視為無效，不參與邏輯運算。智能變電站保護裝置、智能終端及合并單元的智能變電站與常規(guī)變電站的“檢修”硬壓板功能差異較大，“投檢修態(tài)”是智能變電站二次安全措施當中的關(guān)鍵步驟。在實施過程中，“投檢修態(tài)”在整個二次安全措施中與軟壓板的配合和所處步驟順序很重要。未考慮“投檢修態(tài)”硬壓板執(zhí)行的先后順序，可能造成誤閉鎖運行的保護裝置如母線保護，一般在退出相應(yīng)軟壓板后，再考慮投入檢修硬壓板。

三、智能變電站二次安全措施

1.短路電流措施。在電源容量一定的情況下，增大系統(tǒng)阻抗可以有效降低短路電流水平，為此可打開母線分段開關(guān)，使母線分列運行，以增大系統(tǒng)阻抗。目前采用母線分列進行限流的方式也較為普遍。一般有兩種方式，即高壓母線分列運行和低壓母線分列運行。母線分列運行僅通過改變母線運行方式的辦法來改變系統(tǒng)聯(lián)系和結(jié)構(gòu)，所以是最簡單、最經(jīng)濟有效的限流手段。該措施實施便捷，但是這種方式會削弱系統(tǒng)的電氣聯(lián)系，降低系統(tǒng)安全裕度和運行操作的靈活性。變壓器中性點加裝小電抗可以阻塞短路電流的零序通路，且對正序等值電路無影響，故其主要用來抑制單相接地短路電流。該措施已在多個電網(wǎng)得到廣泛應(yīng)用，對抑制單相短路電流效果明顯;但實際應(yīng)用表明，中性點接小電抗只能局部地、個別地解決短路電流過大問題。采取該措施時，阻抗值的選擇需經(jīng)過詳細地論證，還需要對設(shè)備的絕緣耐壓特性和零序保護進行詳細校核。

2.合并單元消缺。智能變電站保護所需電流、電壓數(shù)據(jù)取自合并單元。A 套合并單元的故障導致電流、電壓數(shù)據(jù)異常時，將影響到該間隔第A 套線路保護、第A套母線保護，通常也會影響到該間隔遙測回路;B套合并單元故障將影響到該間隔第B 套線路保護、第B 套母線保護。因此檢修合并單元時，凡使用其采樣數(shù)據(jù)的裝置必須全部退出運行。其二次安措具體包括以下內(nèi)容：一是投入需檢修合并單元“投檢修態(tài)”壓板;二是退出對應(yīng)線路保護“跳閘出口GOOSE 發(fā)送軟壓板”、“重合閘出口GOOSE 發(fā)送軟壓板”和“啟動失靈GOOSE 發(fā)送軟壓板”;三是退出對應(yīng)母線保護的所有間隔“跳閘出口GOOSE 發(fā)送軟壓板”;四是必要時，退出對應(yīng)智能終端出口跳閘、重合閘硬壓板。采用退出母線保護該線路間隔SV 接收軟壓板，該間隔的電流清零，并屏蔽相關(guān)鏈路報警，之后即使拔掉合并單元到母線保護的SV 光纖，母線保護也不會報鏈路中斷告警。如果電流、電壓采用傳統(tǒng)互感器接入合并單元采樣的形式，則同時需采取防止電流二次回路開路、電壓二次回路短路的措施。母線保護采用退出該線路間隔GOOSE 啟動失靈接收軟壓板，退出后母線保護將屏蔽該線路相關(guān)鏈路的報警，并處理該線路的失靈開入信號。最后，采取投檢修壓板的方式隔離。

3.智能終端消缺。智能終端作為一、二次設(shè)備的接口，除具備傳統(tǒng)操作箱的功能外（不具備斷路器防跳功能），還包括了整個間隔內(nèi)所有隔離開關(guān)的遙控、遙測、遙信功能。因此，智能終端消缺的二次安措同樣相對困難。具體安措為：一是投入智能終端投檢修態(tài)壓板;二是斷開智能終端出口跳閘、重合閘硬壓板;三是考慮到間隔內(nèi)隔離開關(guān)位置可能發(fā)生改變，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況考慮停用對應(yīng)保護，并將對應(yīng)母線保護該間隔刀閘位置按實際狀態(tài)強制。投入被檢修設(shè)備投檢修態(tài)壓板。投檢修態(tài)壓板的作用是將裝置發(fā)送的報文中的位置，目的是將本裝置正處于檢修中的信息傳遞給其他設(shè)備。收到這個信息的其他裝置雖然仍然和它有信息交換，但是不再互相操作;如果同時有多個裝置在檢修狀態(tài)中，它們之間是可以互相操作的。投檢修態(tài)壓板構(gòu)成整個二次安措的最底層防線。目前，有的保護廠家在裝置面板上缺少對該壓板狀態(tài)的明顯信號提示，只將該壓板狀態(tài)反映在保護裝置開入位置變位中，這給保護人員實時把握該壓板實際投入狀態(tài)帶來了困難。如果由于投檢修態(tài)壓板接觸不良或壓板連接二次引線松動，造成壓板工作位置與實際不對應(yīng)，將會帶來非常嚴重的后果。因此，建議繼電保護廠家在新裝置設(shè)計中能在保護面板醒目位置給出該壓板實際投入與否的狀態(tài)信號提示。

4.拔除光纖形成硬隔離措施。常規(guī)微機保護在設(shè)備不停電檢修時，對整組傳動試驗可采用測跳閘脈沖的方法實現(xiàn)對回路完整性的檢驗。智能變電站由于其自身的特點，在不拔除光纖的前提下，無法實現(xiàn)有效的硬件隔離。光纖的反復插拔也給設(shè)備的長期安全穩(wěn)定運行帶來的一定的隱患，一般不建議使用拔除光纖的方法。因此，必須高度重視新建變電站的調(diào)試驗收工作，對保護的所有跳閘邏輯進行全面細致的檢驗。此外，保護校驗工作也應(yīng)由定期檢修逐步向狀態(tài)檢修過渡。

目前，對于智能站的二次安全措施主要依靠檢修調(diào)試人員來實施，結(jié)合二次系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點，明確每一步安全隔離措施針對的危險點，有助于運行維護人員對智能變電站二次安全措施的理解，對智能變電站二次安全措施的實施具有一定參考價值。

參考文獻：

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