500kv變電站運行中的問題探討

周劍鋒

（四川省電力公司超（特）高壓運行檢修公司，四川 成都 610000）

1.概述

某500kv變電站現有兩臺容量為750MVA的主變，6回500kv出線和12回220kv出線。變電站內采用綜合自動化設計，具有信息采集齊全，響應速度快，人機界面友好，防誤操作閉鎖功能完善，電壓自動控制（AVC）等特點，已安全運行兩年多，系統運行穩定、可靠、各項功能和技術指標均達到設計要求，滿足變電站安全運行需要。當然，為了保證500kv系統更加安全穩定可靠運行，無論是從系統設計、設備訂貨、安裝調試還是從軟件開發角度均有可改進之處，本文結合該站的實際談談自己的認識。

2.計算機監控系統

本變電站監控系統為BSJ2200,采用分層分布分散式網絡化模式，由一個站級控制層和4個間隔控制層（繼保21、22、51、52小室）組成。站級控制層主要由雙主機、雙人機工作站、工程師工作站、主備遠動數據處理及通信裝置通過雙光纖以太網互聯組成；間隔控制層主要由單元6MB5515監控信息管理機、I/O測控單元6MB524等組成。站級控制層兩臺主機以主備方式同時工作，同時接收數據，并以同樣的軟件處理；操作員發出的控制命令，主備方式的兩個主機同時接收并執行，但只有主機能夠發出命令。6MB5515和6MB524之間采用光纖連接，并采用雙主單元結構，即同一等級的51、52小室（或21、22小室）的所有測控單元的兩個串口分別連接到兩個小室的主單元上，兩個主單元獨立運行，共同采集兩個小室的所有數據。

（1）.主單元6MB5515是整個監控系統的薄弱環節，是信息傳輸的瓶頸。正常運行時，主機僅與同一電壓等級兩個6MB5515主單元中的一個主單元進行數據交換（假如51或21室主單元），另一個對應主單元（即52或22室主單元）處于備用狀態。若51或21室主單元6MB5515死機，導致信號不能上傳，同時由于該主單元本身與后臺機通信仍正常，后臺機不能識別該主單元故障而實現正常的雙主單元切換，無法將51或21室主單元切換至對應備用的52或22室主單元，此時后臺無任何告警信號，運行人員無法及時發現，導致長時間對部分一二次設備失去監控。為此建議監控系統廠家考慮通過硬件和軟件的雙重性來提高6MB5515主單元的運行質量，完善自檢功能，在檢測到裝置異常時能發信；同時運行中對現有設備采取補救措施，一方面應增加主變高中壓側的潮流差值報警功能；另一方面要求運行值班員24小時不間斷監盤，當數據長時間不刷新時，立即進行有關潮流的綜合判斷分析，并立即對各小室的6MB5515進行特巡。

（2）.監控裝置6MB524規格選擇問題。由于

500kv測控裝置6MB524的遙信量開入點數量不夠，致使某些單元的一些中央信號光字牌只能合并，這樣當500kv線路故障跳閘時，中央信號上有時不能直接看出具體是哪套保護或哪個元件動作，這就影響了第一時間的判斷、匯報速度，雖然結合簡報信息可以詳細明確地了解故障情況、具體動作元件，但實際情況是故障出現時，保護簡報信息繁多，很難對故障作出快速判斷。因此建議在設計時考慮選用100個遙信量的測控裝置。

（3）.開關在后臺機上合閘操作可采用檢同期、檢無壓、強制3種方式，檢有壓值設定為80-120%額定電壓，檢無壓值設定為30%額定電壓及以下，該定值由廠家內部設定，全站統一，但在實際影響時，有壓充電功率因素6MB524電壓有可能超過120%額定值，或者同桿架設的停電線路因感應電壓有可能高于30%額定值的電壓，此時必須采用強制方式進行合閘操作，對系統安全不利。故建議安裝調試人員對6MB524或者同桿架設的線路，上述定值應作適當的調整。此外，在500kv母線復役操作時，由于熱備用開關斷口電容的影響，易導致母線電壓虛假升高，有可能無法正常檢同期或檢無壓合閘，因而必須考慮減少母線側開關同時熱備用人概率。

（4）開關在測控單元上操作時，其程序并無"檢同期"和"檢無壓"之分，即一次系統若有壓執行"檢同期"程序，若無壓則執行"檢無壓"程序，而在測控單元面板上并無程序選擇，這樣在忘記合上設備同期電壓客氣開關式，有可能發生非同期合閘的惡性事故。建議廠家進行軟件升級，并在測控單元面板上可選擇操作方式。

3.母差保護的操作方式

變電所220KV系統為雙母線雙分段接線，母線配置兩套不同廠家的差動保護，第一套為ABB公司的BREB103母差保護，第二套為深圳南瑞的BP2B母差保護。REB-103母差保護共有共4塊屏，分別對應于220KV正母Ⅰ段，正母Ⅱ段，副母Ⅰ段，副母Ⅱ段，每塊母差屏出口實驗部件中最多的一只開關對應五只插口（正母跳閘出口，副母跳閘出口，正母遠跳出口，副母遠跳出口，失靈啟動輸入），其出口示意圖見圖1。

圖1 REB103母差出口示意圖

根據調度規程規定，220KV開關改檢修時，改開關母差CT必須脫離母差回路并短路接地，而在母差CT切換時，要短時停用母差保護。常規切換開關差動回路的操作方式為：將整個實驗插把插入出口實驗部件中（母差短時退出運行），切換開關差動回路，測量母差保護差流指值在允許范圍內，拔出出口實驗中的實驗插把（投入母差保護）將單個實驗插件插入實驗部件中相應開關的對應插孔中，這樣操作應該說比較方便，直觀，但存在以下問題：

（1）.在某一開關已在檢修或冷備用狀態時，若還有其它的開關需改檢修或備用，只能先拔出原開關對應出口實驗部件內的單個實驗插件，再按照上述操作順序操作。但此時人為短時開放了檢修或冷備用的差動出口回路，違反了調度操作原則，同時也不符合倒閘操作規范，對母差保護的安全運行極為不利；

（2）.在整個實驗插把插入出口實驗部件中時，不僅斷開了跳閘和遠跳出口回路，同時也斷開了失靈啟動回路，此時若某一回220KV線路故障并拒動，將無法啟動母差保護的失靈回路，導致擴大事故。

（3）.整個操作過程中插把或實驗插件的操作次數比較多，如操作不當，極易損壞實驗部件的鍍銀層。

因此，變電所認真分析研究了REB103母差保護裝置和內部回路，改進了操作方案：將REB103母差保護4塊屏的差動實驗部件的金屬封板拆除；短時停用母差，只將單個插件插入每塊屏的任一相差動實驗部件的＃17孔，不再操作出口實驗部件。但每次操作均要裝拆REB103母差保護4塊屏的差動實驗部件的金屬封板（平時用螺絲固定）有損裝置本身，故建議在設備訂貨時明確，要求廠家將類似保護金屬封板改為活動封門，便于運行操作。

3.防誤裝置

變電站誤操作閉鎖系統由站級層、間隔層、就地三個層面組成。站級層采用南瑞系統公司的WFBX型微機防誤裝置，其作用是根據一次設備狀態，通過內部設置邏輯判斷操作是否合法，然而經后臺機將操作命令傳輸給電腦鑰匙，或者直接將操作命令下達給后臺監控本身；間隔層由6MB5515和6MB524兩個單元組成，其作用是判斷操作設備是否符合本間隔操作條件；就地閉鎖主要是閘刀或接地閘刀操作機構箱內的簡單電氣閉鎖和閘刀與接地閘刀之間的機械連鎖。操作員工作站上發出的操作命令首先須通過站控層閉鎖邏輯的校驗，然后再經過間隔層6MB5515和6MB524閉鎖校驗，才能命令設備操作。

（1）后臺操作存在誤閉鎖現象。由于某個6MB5515不能及時正確地讀入有關開關量的變位信息，易導致誤閉鎖相關設備的操作，特別是當一個主單元發生故障時或某個6MB524單元與一個主單元之間通信中斷時，有可能閉鎖同一電壓等級的另一主單元的操作，易引起母線設備的誤閉鎖。此時應結合相關一次設備的實際狀態以及對應6MB524內部的命令記錄進行綜合分析，確證為某只6MB5515誤閉鎖后，拉合對應6MB524的遙信電源，強迫6MB5515重新正確讀取數據，檢查后臺防誤標志為允許后繼續操作。若通過以上方法仍不能操作，如后臺防誤標志為允許，則拉合不與工作站互傳數據的5515；若后臺防誤標志為禁止，則拉合與工作站互傳數據的5515，但這樣處理給正常運行操作帶來很大壓力。希望監控系統軟件開發商提高防誤閉鎖的運行可靠性，同時必須提高6MB5515和6MB524單元的運行可靠性及兩者之間通訊的可靠性。（2）為了防止誤分、誤合開關事故的發生，操作界面采用口令來控制操作權限，每次操作在模擬預演后，應分別輸入操作員、監護員口令和財政設備代碼，同時按順序控制應答流程進行確認，正常操作一次開關需3分鐘，這種操作方式一般情況沒有問題，但在事故處理時操作速度明顯不適應。建議后臺軟件開發商設置一個電網事故應急操作程序，簡化操作流程，提高操作速度。（3）為了在后臺系統或測控裝置故障時仍能就地操作設備，設備了就地操作監控防誤解除壓板（壓板放上開放防誤操作閉鎖出口回路）正常運行在取下位置。鑒于壓板的重要性，正常情況下應作為"緊急解鎖工具"進行管理，但實際上很難有效管理。建議廠家將壓板設計成可鎖定的裝置，方可用"緊急解鎖鑰匙"形式進行管理。（4）為了在后臺一次設備狀態與實際不符時仍能操作設備，五防預演操作時設備了"離線對位"功能，可人為將設備狀態對位，但容易發生誤操作事故。所以對"離線對位"功能設置了密碼，但由于后臺監控采用UNIX操作系統，用戶無法自行修改此密碼，實際上此密碼已失去了作用，只能將啟用"離線對位"功能作為"緊急解鎖"進行管理，缺乏強制性。因此建議后臺監控開發人員關注此問題，能保證該密碼的可修改性。

4.結語

總之，影響變電站安全運行的因素很多，變電技術管理人員要從源頭上消除事故的隱患，為變電站可靠運行打下良好的基礎，從而保證整個500kv系統電網的安全可靠穩定運行。

[1]席佳偉，劉全龍，師兵兵.500kV變電站運行管理模式初探.北京電力高等?？茖W校學報(自然科學版)，2011年4期.