變電站綜合自動化改造中的風險控制措施

郭松偉

（深圳供電局有限公司,廣東 深圳 518001）

變電站綜合自動化改造中的風險控制措施

郭松偉

（深圳供電局有限公司,廣東 深圳 518001）

介紹了傳統“四遙”變電站進行綜合自動化改造過程中存在的風險，通過合理的施工方案和全面的風險預控措施，加快綜自改造施工進度，確保工作現場安全，使綜自改造中造成的設備風險和電網風險降低。

綜自改造；危險點；控制

隨著技術的進步，綜合自動化技術已經成為變電站的主流通訊方式。對傳統的“四遙”變電站進行綜合自動化改造，不僅能夠延長傳統變電站的使用壽命，而且能夠滿足監控端對于變電站信息全面采送的要求，達到經濟效益最大化的目的。但是，大部分電壓等級較高、一次系統比較復雜的傳統變電站(以下簡稱傳統站)，無法實行全站同時停電以進行綜合自動化改造，只能按照間隔逐間改造。這種改造方式涉及的站內運行設備多，二次回路復雜，風險很大。

1 綜合自動化變電站屏位安排

由于大多數傳統站不能實現全站停電改造，因此，需要協調運行的舊設備屏與新設備屏的位置排列關系，做到既要保證未停電間隔的正常運行，又要使停電間隔的改造工作順利進行。如果沒有提前做好全面、細致的安排，將會打亂停電計劃，影響改造工作的順利進行。綜合自動化變電站(以下簡稱綜自站)與傳統站二次設備屏的配置主要不同如下。

(1) 站端監控后臺系統。大部分綜自站的站端監控后臺系統安放于主控臺上(少數裝于二次屏)，而傳統站的站端監控功能主要依靠控制屏的光字牌信號實現。改造后，監控后臺系統安裝于主控臺時不占用屏位，安裝于二次設備屏時占用1個屏位。

(2) 交換機。交換機用于綜自站設備的連接和信息轉發，作為全站通訊系統的“母線”，對于綜自站非常重要。站內二次設備越多，交換機數量越多。傳統變電站不需要交換機。通常情況下，主控室需要安裝2個交換機屏，每個配電高壓室配置1個交換機屏，配電高壓室交換機屏不占用主控制室屏位。

(3) PT接口屏。傳統站各個電壓等級的PT二次電壓通常在中央信號繼電器屏轉接，而綜自站的PT二次電壓在PT接口屏集中轉接。PT接口屏一般按照電壓等級組屏。例如，站內存在220kV，110kV和10kV 3個電壓等級，則需要安放3個PT接口屏。

(4) 測控裝置。作為綜自站間隔層分布式結構的重要設備，測控裝置集成了傳統站遙控屏、遙信屏、遙測屏和控制屏的全部功能，負責本間隔所有信息的采集、上傳和下送。測控裝置按照間隔配置。以南瑞繼保生產的測控裝置為例，每個主變間隔共用1個屏，2個220kV線路間隔共用1個屏，3個110kV線路間隔共用1個屏，另外按照變電站規模須配置2～3個公用測控屏。

(5) 通訊管理機。通訊管理機是協議轉換裝置，用于實現RS-485、RS-232等協議與以太網協議的轉換，再通過交換機完成信息轉發。通訊管理機一般占用1個或2個屏位，也可與交換機共屏。

(6) 遠動通信機。遠動通信機用于完成站端系統上送調度端信息的格式訂閱，以及遠方命令的向下發送。運動通信機單獨組1個屏。

(7) GPS對時屏。綜自站對于所有設備的時間同步性要求很高，因此所有信息的采集都附帶時標，以便于事故的分析和判斷。GPS對時屏可單獨組屏，也可與通訊管理機或遠動通信機組屏。

可以看到，綜自站相對于傳統站增加了很多屏位，而且在綜自改造過程中，傳統站中的很多舊屏位不能移除，如中央信號繼電器屏、“四遙”屏等，因此新屏與舊屏位置的更替需要統籌布置，以保證綜自改造的順利進行。在綜自改造過程中，針對屏位比較緊張的情況，應遵循以下原則。

(1) 在綜自改造前對變電站內設備進行充分考察，確定可以拆除的廢舊屏和空屏位，計算出可以有效利用的屏位。

(2) 對新屏安裝位置以及順序做出合理安排。準備工作階段利用現有有效屏位搭建好公用設備，如：監控系統，交換機屏，PT接口屏等。

(3) 在屏位不足的情況下，可以考慮搭建臨時屏位，搭建臨時屏位的設備應考慮運行風險較小的設備。如：在220kV西鄉站改造過程中，由于屏位不足，在主控室2臺舊屏旁邊搭建了2臺交換機臨時屏位，待2臺舊屏拆除之后，再將交換機屏移入，這樣只造成短暫的通訊中斷，風險可控。

(4) 在綜自改造過程中，根據可以及時退運屏位的順序安排停電順序，為下一個間隔預留好接入位置。最主要的是舊屏和新屏之間的交替更換，將舊的控制屏的間隔接入已安裝的測控屏，舊控制屏所有接入間隔移完之后退出屏位，即可安裝新測控屏為其他間隔預留。

根據以上4項原則確定綜自改造屏位安排，在考慮停電順序優化安排的基礎上，兼顧屏位布置的美觀和整齊，做好屏位安排，保證綜自改造的可靠進行。

2 改造過程中的危險點分析及控制措施

2.1 外部跳閘或者開入回路

在涉及到外部跳閘或者開入回路的間隔改造時，由于綜自改造涉及回路眾多，如不采取嚴密的安全措施，極易發生誤碰，導致外部開關跳閘，或者因為失靈回路電纜誤短接，導致失靈保護開入，引起失靈保護誤動，跳開運行開關。

最有效的安全措施是從兩側，即在改造間隔側和外部開關操作箱所在屏兩端，解開跳閘電纜，并做好標記。這樣，即使發生誤碰，也不會導致外部開關誤跳閘。綜自改造結束后，再將外部跳閘回路電纜在兩側恢復。具體措施如圖1所示。

2.2 不規范的轉接回路

在傳統站中，不規范接線方式的存在加大了綜自改造中的風險。對于不規范的轉接回路，有2種解決辦法。

(1) 保留。本屏改造時不方便移走的回路，如涉及運行間隔的電流回路，在本屏轉接；涉及運行屏從本屏轉接的電壓回路，如運行屏跳外部開關與本屏共用電纜時，可以先進行保留并做好標記，如需在本屏預放電纜可預先放好電纜，待到相應的運行屏改造時，再將轉接回路移除。

(2) 排好停電順序。如A屏有外部跳閘線而需在B屏轉接時，可以安排A屏先停電，將A屏的轉接回路移走之后，再安排B屏停電改造。

對于不規范轉接回路的處理，要盡量避免帶電作業，防止運行屏失去保護，才能有效降低風險。

2.3 PT二次回路

在綜自改造過程中，很容易造成PT二次回路短路以及PT二次中性點兩點接地。前者易造成PT二次空開跳閘或熔斷器燒毀，運行屏失去二次電壓，從而對采用電壓判據的保護造成影響；后者使PT二次中性點電壓產生偏移，可能造成以零序電壓為判據的保護誤動。

(1) 做好容易發生誤碰的PT二次電壓回路的絕緣保護，尤其是采用屏頂小母線的PT回路，在移除舊屏時確保不發生屏頂小母線短路跳閘或者斷線，施工工具用絕緣膠布纏繞。

(2) 應該首先查清楚PT二次中性點接地線位置，并做好記錄。在PT二次中性點施工時，應在有監控的情況下確保PT二次不失去接地點、不發生兩點接地。

(3) 在綜自改造收尾階段，拆除中央信號繼電器屏時，需要將PT二次中性點接地線轉移至PT接口屏處，此時必須采用PT二次中性點短時兩點接地的方式。因此施工前，新、舊接地點的中性點N線最好用一根電纜相連，以減少短時兩點接地造成的中性點電壓偏移，然后再進行施工。

2.4 直流接地

綜自改造中很容易造成運行中直流接地。當發生正電兩點接地時，會造成開關偷跳；當發生負電兩點接地時，會造成開關在故障時拒動。在施工過程中，應該在有監護的情況下工作，并做好施工工具的絕緣保護，防止誤碰直流回路造成直流接地。

2.5 電動刀閘

綜自改造過程中，在確保刀閘控制回路正確的前提下，先不將遙控回路電纜接入刀閘控制回路，而是從監控后臺下發遙控分合命令，在端子箱處測量遙控回路電纜是否導通，確保遙控回路正確之后，再將其接入刀閘控制回路，從而保證刀閘遙控回路的正確性。

2.6 嚴格執行反措

在綜自改造過程中嚴格執行新的技術反措。由于傳統站的運行時間較長，很多設備及施工標準己不能滿足現在的技術要求，在綜自改造過程中要善于利用機會，尋找舊設備的不規范之處，加以改進。如傳統站很多裝置的直流電源配置不符合要求，需要分別配置電源的裝置共用一路電源，在綜自改造過程中可以重新敷設電源電纜，使裝置電源配置滿足反措要求，提高設備運行可靠性。

3 結束語

對傳統變電站的綜合自動化改造涉及設備眾多，工作面廣，安全風險大，施工流程嚴謹。工作人員需要全方位思考，理順施工流程，采取有效措施消除安全風險。

2011-12-07)