智能變電站二次設(shè)備檢修及故障隔離策略

李涵

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司，江蘇 南京 211100）

0 引言

在電力行業(yè)智能化發(fā)展背景下，智能變電站逐漸成為保障電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性的重要設(shè)施。而二級(jí)設(shè)備則是確保智能變電站穩(wěn)定、高效運(yùn)行的重要設(shè)備。因此，了解智能變電站二次系統(tǒng)的主要作用以及二次設(shè)備的特點(diǎn)，探究二次設(shè)備的檢修及故障隔離策略，確保二次設(shè)備時(shí)刻處于良好的工作狀態(tài)，對(duì)于提升智能變電站及智能電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性具有重要的意義[1]。

1 智能變電站的概述

智能變電站作為智能電網(wǎng)的主要結(jié)構(gòu)單元，正在迅速發(fā)展。如圖1的《國(guó)家電網(wǎng)智能化規(guī)劃總報(bào)告》提供的數(shù)據(jù)顯示：在“十一五”規(guī)劃期間，我國(guó)新建智能變電站僅有46座；而在“十二五”規(guī)劃期間，我國(guó)新建智能變電站已經(jīng)達(dá)到了8000座；“十三五”規(guī)劃期間，我國(guó)新建智能變電站達(dá)到7700座；在“十四五”規(guī)劃中，我國(guó)預(yù)計(jì)將新建智能變電站7400座。從數(shù)據(jù)可見(jiàn)，智能變電站仍然有著廣闊的發(fā)展前景[2-3]。

圖1 智能變電站的發(fā)展及預(yù)測(cè)

智能變電站是采用集成、環(huán)保、可靠的智能設(shè)備，以信息共享標(biāo)準(zhǔn)化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、全站信息數(shù)字化為基礎(chǔ)要求，具備電網(wǎng)在線分析決策、實(shí)時(shí)智能調(diào)節(jié)、自動(dòng)控制等高級(jí)功能的智能化變電站，能夠自主完成信息采集、數(shù)據(jù)測(cè)量、自動(dòng)控制、電網(wǎng)檢測(cè)與保護(hù)等基本功能。在智能變電站運(yùn)行過(guò)程中，二次系統(tǒng)主要具有以下作用：①保護(hù)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行以及電流、電壓信息的自動(dòng)化采集。同時(shí)，集成并共享一次設(shè)備運(yùn)行的全部數(shù)據(jù)信息，為二次設(shè)備的優(yōu)化調(diào)試和維護(hù)檢修提供數(shù)據(jù)信息支持。②實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高度集成化以及信息交互標(biāo)準(zhǔn)化。在二次系統(tǒng)的支持下，變電站智能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加合理，控制中心與一次設(shè)備之間可進(jìn)行數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸，從而有效消除一次設(shè)備狀態(tài)特征量的采集盲區(qū)，顯著提升設(shè)備運(yùn)行管理以及維護(hù)檢修工作的效率。③實(shí)現(xiàn)控制決策在線分析?；诙蜗到y(tǒng)的技術(shù)支持，智能發(fā)電廠控制中心可在線監(jiān)測(cè)所有電力設(shè)備，實(shí)時(shí)獲取電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、信號(hào)回路狀態(tài)、動(dòng)作信息IED運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)信息，從而提升控制決策的科學(xué)性，確保變電站持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)[4]。

2 智能變電站二次設(shè)備特點(diǎn)分析

2.1 二次設(shè)備的接線特點(diǎn)

在智能變電站中，各電力設(shè)備之間普遍采用光纜連接，顯著提升了數(shù)據(jù)信息的互通性，通過(guò)信息層的傳遞即可自動(dòng)完成各種控制操作。這使得智能變電站二次設(shè)備的接線形式得以簡(jiǎn)化，去除了傳統(tǒng)接線形式中的大部分線纜。精簡(jiǎn)的接線形式，能夠有效提升二次設(shè)備的抗電磁干擾能力，進(jìn)一步提升智能變電站的運(yùn)行穩(wěn)定性和高效性。

2.2 二次設(shè)備的信息儲(chǔ)存特點(diǎn)

在智能變電站中，所有二次設(shè)備所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)信息都會(huì)被集合到一個(gè)共享平臺(tái)上，從而顯著提升了二次設(shè)備間的信息互通性，使所有控制信息均能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化處理。這種信息儲(chǔ)存特點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)在于可對(duì)數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)的自動(dòng)化分析與修正，顯著減少冗雜的人工操作，有效提升設(shè)備的運(yùn)行效率，確保智能變電站工作的穩(wěn)定性與高效性。信息儲(chǔ)存特點(diǎn)賦予了二次設(shè)備強(qiáng)大的智能控制功能，使其成為影響智能變電站運(yùn)行狀態(tài)的重要因素。

3 智能變電站二次設(shè)備檢修策略

3.1 合理劃分檢修工作

進(jìn)行智能變電站二次設(shè)備檢修前，必須要根據(jù)設(shè)備實(shí)際工作情況以及檢修工作性質(zhì)對(duì)檢修工作進(jìn)行科學(xué)劃分，明確檢修工作的類(lèi)型和范圍，如：將需要停電并完全更換二次設(shè)備的檢修工作歸為一檔；將停電狀態(tài)下的檢修工作歸為一檔；將無(wú)需停電的檢修工作歸為一檔。在此基礎(chǔ)上根據(jù)工作劃分制定出針對(duì)性的二次設(shè)備檢修方案，從而有效提升檢修工作的效率。

3.2 提升檢修流程規(guī)范性

智能變電站二次設(shè)備檢修工作的開(kāi)展必須要遵循規(guī)范化的工作流程，以免因檢修程序遺漏而造成設(shè)備檢測(cè)結(jié)果不完整，影響設(shè)備檢修工作的質(zhì)量和效果。檢修完畢后，應(yīng)結(jié)合設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)對(duì)二次設(shè)備故障類(lèi)型進(jìn)行整合分類(lèi)，如：將運(yùn)行較為穩(wěn)定的二次設(shè)備標(biāo)記為正常設(shè)備；將未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)可能出現(xiàn)故障或未檢測(cè)的二次設(shè)備標(biāo)記為潛在危險(xiǎn)設(shè)備；將已檢測(cè)出故障的二次設(shè)備標(biāo)記為危險(xiǎn)設(shè)備。此外，還應(yīng)做好詳盡、完整的檢修記錄，從而使檢修工作更加高效、便利。

3.3 充分利用電子互感集裝器

若智能變電站各電力設(shè)備均處于良好運(yùn)行狀態(tài)，采樣器對(duì)二次設(shè)備的檢測(cè)會(huì)受到電子互感集裝器的影響，使得檢測(cè)結(jié)果的精確性受到干擾。因此，二次設(shè)備檢修過(guò)程中，應(yīng)利用專(zhuān)門(mén)的設(shè)備儀器對(duì)互感裝置進(jìn)行檢修。較于其他設(shè)備，電子互感器更加靈巧、便攜，能夠?qū)喜⑵鞯墓ぷ鲄?shù)進(jìn)行靈活調(diào)整，從而確保每個(gè)檢修后的設(shè)備都能夠處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，減少二次設(shè)備故障的發(fā)生幾率，確保供電的穩(wěn)定性。

3.4 充分利用電流互感器

電流互感器的作用是改變裝置安裝位置的一次側(cè)和二次側(cè)電流，以較小電壓模擬出智能變電站的各種常用信號(hào)。充分利用電流互感器的上述作用，能夠?qū)崿F(xiàn)智能變電站電流、電壓信號(hào)的整合統(tǒng)一。在此基礎(chǔ)上，利用MU合并器更加安全、有效、便捷地接受兩種信號(hào)，最大程度確保二次設(shè)備檢修信息的可靠性[5]。

4 智能變電站二次設(shè)備故障隔離措施

4.1 智能終端保護(hù)裝置故障隔離措施

①智能終端保護(hù)裝置故障具有一定的特殊性，因此，需要在間隔中壓入軟壓板，以避免影響相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。②為保證智能變電站能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免造成更嚴(yán)重的影響，當(dāng)智能終端保護(hù)裝置發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)退出母線差動(dòng)保護(hù)并投入故障開(kāi)入軟壓板。③在退出智能終端保護(hù)裝置停運(yùn)、合閘出口壓板的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)其他相關(guān)設(shè)備的出口壓板進(jìn)行同步檢查。④故障發(fā)生時(shí)，應(yīng)在第一時(shí)間將智能終端保護(hù)裝置的縱聯(lián)保護(hù)壓板和故障失靈軟壓板退出，并立即投入檢修壓板。

4.2 單套保護(hù)裝置故障隔離措施

①退出故障跳閘軟壓板以及母線差動(dòng)保護(hù)裝置跳閘出口。②將單套保護(hù)裝置的縱聯(lián)保護(hù)壓板和故障失靈壓板退出。③當(dāng)智能終端跳合閘出口退出運(yùn)行后，立即投入智能終端檢修壓板。

4.3 合并單元故障隔離措施

①退出母線差動(dòng)保護(hù)裝置的跳閘出口并立即投入故障開(kāi)入軟壓板。②投入備用保護(hù)裝置的重合閘壓板。③在發(fā)生故障的合并單元投入故障檢修壓板。④對(duì)智能終端合閘出口的壓板投入位置進(jìn)行核查。此外，壓板投入操作也需要嚴(yán)格按照規(guī)范流程執(zhí)行。

4.4 軟壓板故障隔離措施

①根據(jù)二次設(shè)備檢修和相關(guān)規(guī)范，詳細(xì)記錄軟壓板的投退情況，從而清晰地對(duì)軟壓板的工作狀態(tài)和使用狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。若缺乏細(xì)致的記錄，很容易出現(xiàn)軟壓板重復(fù)操作的情況，導(dǎo)致二次設(shè)備檢修工作缺乏針對(duì)性和有效性，甚至出現(xiàn)軟壓板投退情況漏檢問(wèn)題，嚴(yán)重影響檢修工作的開(kāi)展。②在國(guó)家制定的軟壓板使用標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)制度基礎(chǔ)上，對(duì)軟壓板進(jìn)行編號(hào)，從而提高軟壓板故障隔離的效率及作用。在進(jìn)行軟壓板編號(hào)時(shí)，應(yīng)根據(jù)軟壓板的類(lèi)型采用差異化的編號(hào)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)軟壓板的分類(lèi)編號(hào)，從而為軟壓板故障隔離效率的提升奠定良好基礎(chǔ)。

4.5 線路停電故障隔離措施

當(dāng)輸電線路發(fā)生停電故障時(shí)，應(yīng)在第一時(shí)間將合并單元、雙套保護(hù)裝置、檢測(cè)裝置、智能終端保護(hù)裝置停運(yùn)，并按照以下操作方法進(jìn)行故障隔離：①停運(yùn)母線差動(dòng)保護(hù)裝置并投入跳閘出口壓板及故障開(kāi)入壓板。②將雙套保護(hù)裝置中的故障失靈壓板退出。③投入合并單元、雙套保護(hù)裝置、檢測(cè)裝置、智能終端保護(hù)裝置的檢修壓板。

4.6 交換機(jī)故障隔離措施

在智能變電站二次設(shè)備檢修過(guò)程中，交換機(jī)故障也比較常見(jiàn)。當(dāng)發(fā)生交換機(jī)故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)切斷電路電源并關(guān)閉相應(yīng)的保護(hù)裝置。然后詳細(xì)記錄故障情況并向上級(jí)調(diào)度部門(mén)匯報(bào)，等待故障處理意見(jiàn)。收到調(diào)度部門(mén)回饋的“重啟”處理意見(jiàn)后，技術(shù)人員應(yīng)將“重啟”的執(zhí)行結(jié)果記錄下來(lái)并回饋給調(diào)度部門(mén)。若重啟后交換機(jī)故障未能有效排除，應(yīng)由檢修部門(mén)指派專(zhuān)業(yè)設(shè)備檢修技術(shù)人員對(duì)交換機(jī)進(jìn)行檢修或更換，直至故障徹底排除[6]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智能變電站二次設(shè)備檢修和故障隔離工作的重要性不言而喻，因此，電力行業(yè)智能化發(fā)展背景下，電力企業(yè)應(yīng)明確和掌握二次設(shè)備的檢修策略和常見(jiàn)故障隔離措施，全面提升二次設(shè)備的檢修和維護(hù)水平，進(jìn)一步確保電力輸送工作的持續(xù)、穩(wěn)定開(kāi)展，為百姓生產(chǎn)生活提供有力保障。