智能變電站繼電保護(hù)檢測(cè)與調(diào)試方法研究

雷從冀+孫茂春

摘 要：從智能變電站的應(yīng)用情況出發(fā)，在分析現(xiàn)階段繼電保護(hù)檢測(cè)和調(diào)試目標(biāo)的基礎(chǔ)上，研究了適合智能變電站繼電保護(hù)檢測(cè)和調(diào)試的方式方法，以期為提升智能變電站的管理和維護(hù)水平奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護(hù)；故障檢測(cè)；通電檢查

中圖分類號(hào)：TM77；TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.066

1 概述

1.1 智能變電站繼電保護(hù)工作現(xiàn)狀

所謂“智能變電站”，是指基于智能化一次設(shè)備，比如電子式互感器、智能化開關(guān)設(shè)備和網(wǎng)路化二次設(shè)備分層，在統(tǒng)一的通信規(guī)范基礎(chǔ)上建立的變電站。它能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備間的信息共享和互操作，是信息技術(shù)發(fā)展的必然成果，也是推動(dòng)我國(guó)能源戰(zhàn)略發(fā)展的客觀需要。

隨著智能變電站優(yōu)越性的逐步凸顯，各類智能變電站試點(diǎn)工程已投入運(yùn)行。智能變電站是我國(guó)數(shù)字化電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)變電站電力傳輸?shù)男畔⒒椭悄芑闺娋W(wǎng)環(huán)境更加安全，降低變電站運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，更好地為能源戰(zhàn)略的推進(jìn)提供技術(shù)支持，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展打好基礎(chǔ)，是未來智能變電站及其繼電保護(hù)調(diào)試、檢測(cè)工作的重要目標(biāo)。

1.2 調(diào)試工作的內(nèi)容

一般來說，在智能變電站正式投入使用前，要系統(tǒng)地進(jìn)行繼電保護(hù)試驗(yàn)。當(dāng)前的繼電保護(hù)調(diào)試工作主要包括設(shè)計(jì)和把握施工圖紙、檢測(cè)保護(hù)裝置的質(zhì)量水平、編制調(diào)試方案、編制試驗(yàn)報(bào)告和確認(rèn)調(diào)試成果。對(duì)于繼電保護(hù)調(diào)試工作，保護(hù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵在于裝置設(shè)備檢測(cè)和二次化網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)。與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站繼電保護(hù)工作更加注重各類裝置的常規(guī)檢查，比如設(shè)備核對(duì)、外觀檢測(cè)、絕緣檢測(cè)和通電檢測(cè)等，但是，無論何種形式，其目的都是維護(hù)變電站的運(yùn)行安全。

2 檢測(cè)和調(diào)試方法

當(dāng)前，智能變電站繼電保護(hù)工作主要集中在故障檢測(cè)和繼電保護(hù)調(diào)試2個(gè)方面，因此，要分別從調(diào)試內(nèi)容和檢測(cè)方法2個(gè)視角出發(fā)，努力探究智能變電站繼電保護(hù)的新發(fā)展。

2.1 繼電保護(hù)調(diào)試工作的研究

在智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試工作中，主要包括調(diào)試方案確定和保護(hù)裝置常規(guī)檢查2方面。

在進(jìn)行繼電保護(hù)調(diào)試工作前，必須根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮妥冸娬镜膶?shí)際情況編制調(diào)試方案。在試驗(yàn)前，調(diào)試人員應(yīng)該熟悉施工圖紙，把握調(diào)試的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并根據(jù)需要編制具體的調(diào)試方案和試驗(yàn)報(bào)告表格，規(guī)范調(diào)試流程，進(jìn)而提高調(diào)試工作的技術(shù)水平。

另一項(xiàng)重要的工作就是檢查智能變電站的各類保護(hù)裝置。在該項(xiàng)工作推進(jìn)的過程中，必須具備嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的管理體系和管理規(guī)范，實(shí)時(shí)檢查和對(duì)比繼電保護(hù)裝置的登記信息和實(shí)際狀況，以防發(fā)生其他的問題。在此基礎(chǔ)上，保護(hù)裝置的調(diào)試工作應(yīng)該關(guān)注裝置性能的檢查，主要內(nèi)容包括以下3點(diǎn)：①繼電保護(hù)裝置的外觀和接線工作的調(diào)試。調(diào)試研究首先關(guān)注各電子元器件、端子連接線、電纜標(biāo)志的完整度和準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)標(biāo)志錯(cuò)誤或不清引發(fā)保護(hù)工作缺失的情況。另外，要核實(shí)圖紙信息與現(xiàn)場(chǎng)工作的一致性，外觀和接線檢測(cè)重在小開關(guān)檢查、端子排和接線檢查、屏柜接地檢查、電流電壓回路檢查，必須要確保外觀的完整度，保證線路無故障。②絕緣性能調(diào)試研究。變電站繼電保護(hù)工作離不開絕緣工作的保障，在絕緣性能檢查工作中，電流電壓、電流回路對(duì)地、各組交流回路之間及其與直流回路之間開關(guān)量輸入回路對(duì)地必須達(dá)到檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。③通電效果調(diào)試。在繼電保護(hù)調(diào)試工作中，通電檢查是基礎(chǔ)，直流慢升額定電壓下自啟動(dòng)效果、寄生回路檢查、裝置自檢、網(wǎng)絡(luò)連接狀況等都依賴于通電檢查工作。

2.2 繼電保護(hù)檢測(cè)工作的研究

在智能變電站繼電保護(hù)檢測(cè)工作中，測(cè)試方法是十分重要的。一般來說，這項(xiàng)工作主要包括智能操作箱測(cè)試、繼電器測(cè)試、合并單元測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)測(cè)試、二次回路檢查、傳動(dòng)試驗(yàn)和保護(hù)定值校驗(yàn)工作。

2.2.1 繼電保護(hù)操作箱、繼電器測(cè)試

在智能操作箱測(cè)試工作中，需要完成操作箱外觀檢查、插件檢查和直流電阻檢查等多項(xiàng)內(nèi)容。與此同時(shí)，要關(guān)注電磁性繼電器的檢測(cè)工作，在外觀上，繼電器必須清潔無塵、安裝牢固、連接點(diǎn)無破損、繼電器動(dòng)作靈活。在整定位置下作動(dòng)作值測(cè)試時(shí)，應(yīng)重復(fù)試驗(yàn)3次，要求每次測(cè)量值與整定值之間的誤差均不超過3%.繼電器底座端子線連接要穩(wěn)固，要符合設(shè)計(jì)圖紙的要求，以保護(hù)裝置插件外觀、品質(zhì)良好，無損傷。

2.2.2 合并單元測(cè)試

合并單元測(cè)試包括外觀檢測(cè)、SV采樣輸入輸出檢測(cè)、GOOSE輸入輸出檢測(cè)3個(gè)主要部分。合并單元必須符合設(shè)計(jì)技術(shù)要求——標(biāo)識(shí)清晰、無質(zhì)量問題才符合外觀檢測(cè)的要求。另外，在SV檢測(cè)中，需要通過模擬電流、電壓采集器向合并單元合并器發(fā)送FT3數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)路化二次設(shè)備輸出數(shù)據(jù)，檢查合并單元的采集、合并和輸出功能。在GOOSE檢測(cè)工作中，合并單元接受智能終端正或副母閘刀GOOSE開入，以完成母線電壓的切換功能。

2.2.3 二次回路測(cè)試

要先確定二次回路的檢測(cè)范圍，排查檢測(cè)范圍內(nèi)的設(shè)備，并完善相關(guān)的記錄。根據(jù)測(cè)試要求測(cè)試二次回路、絕緣和耐壓狀況，主要包括保護(hù)、測(cè)量計(jì)量電壓回路、電流回路和各控制回路，并進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試。

2.2.4 傳動(dòng)試驗(yàn)和保護(hù)定值校驗(yàn)

在智能變電站繼電保護(hù)測(cè)試工作中，要注重傳動(dòng)試驗(yàn)的信息反饋，主要從電氣回路傳動(dòng)、光纖回路傳動(dòng)和整組傳動(dòng)等方面進(jìn)行具體的檢測(cè)和維護(hù)。

綜上所述，智能變電站繼電保護(hù)檢測(cè)和調(diào)試工作復(fù)雜多樣，需要從多個(gè)方面入手，細(xì)致地組織和規(guī)劃安排，這樣才能取得相應(yīng)的研究成果，為推動(dòng)國(guó)家能源戰(zhàn)略的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3 檢測(cè)和調(diào)試工作的改善與提升

與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站具有信息傳遞的優(yōu)勢(shì)，它有更加標(biāo)準(zhǔn)化的通信、更好的連接方式，強(qiáng)調(diào)電力系統(tǒng)的整體性，逐步實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、運(yùn)行的模式轉(zhuǎn)變。但是，這也需要進(jìn)一步改善和提升繼電保護(hù)工作。

3.1 電子元器件的檢測(cè)和調(diào)試

對(duì)于智能變電站，保護(hù)裝置是必不可少的部分，因此，必須要做好保護(hù)裝置的檢測(cè)和調(diào)試工作。要先仔細(xì)檢查壓板是否牢固，并檢查設(shè)備直流回路的絕緣狀況，切斷保護(hù)裝置的電源，將邏輯插件拔出。最后，檢驗(yàn)保護(hù)裝置的零漂值，避免出現(xiàn)不達(dá)標(biāo)、參數(shù)指標(biāo)異常的情況。保護(hù)裝置的質(zhì)量水平和運(yùn)行狀況是繼電保護(hù)工作的基礎(chǔ)，也是調(diào)試工作的關(guān)鍵。在檢測(cè)時(shí)，主要包括縱聯(lián)差動(dòng)的保護(hù)定值、零序反時(shí)的限過流保護(hù)定制以及PT斷線相過流和零序過定流定制等。在做好監(jiān)測(cè)工作的基礎(chǔ)上要進(jìn)行配置和參數(shù)的調(diào)試工作，這樣才能更好地保障變電站的用電安全。

3.2 輸電通道的檢測(cè)和調(diào)試

對(duì)于輸電通道，通道運(yùn)行是最基本也是最重要的保障。因此，要先檢測(cè)繼電保護(hù)設(shè)備的光纖路徑，確保輸電通道內(nèi)的運(yùn)行安全，并進(jìn)行異常和故障的檢測(cè)和排查。要做好這項(xiàng)工作，既要關(guān)注輸電光線的清理，也要根據(jù)國(guó)家相關(guān)電力標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行性能和指標(biāo)的檢測(cè)，而接地網(wǎng)與接地網(wǎng)之間也要徹底分離。在具體操作時(shí)，既要調(diào)試光纖通道，也要調(diào)試復(fù)用通道，二者是必不可少的。

3.3 GOOSE回路的檢測(cè)和調(diào)試

在繼電保護(hù)工作中，GOOSE回路是最核心的部分。在進(jìn)行GOOSE檢測(cè)調(diào)試前，要設(shè)定設(shè)備的通訊狀況，按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行信號(hào)報(bào)警和內(nèi)容提示。從GOOSE發(fā)送性能出發(fā)，當(dāng)GOOSE能夠支持8個(gè)模板間的同時(shí)發(fā)送工作時(shí)，效果達(dá)到最佳。如果想要進(jìn)一步提升檢測(cè)和調(diào)試工作的效率和便捷性，就要將發(fā)送壓板設(shè)置為10+左右，這樣才能夠有效防止因?yàn)榘l(fā)射板推出導(dǎo)致的系統(tǒng)故障。實(shí)際上，在具體操作中，繼電保護(hù)設(shè)備發(fā)送信息應(yīng)該作清零處理，而發(fā)送的信息主要包括系統(tǒng)設(shè)備發(fā)送的相關(guān)數(shù)據(jù)資料和開入的信息，檢測(cè)和調(diào)試工作更應(yīng)該注重這方面的技術(shù)性能。

3.4 安全隔離檢修和調(diào)試

對(duì)于智能變電站，二次網(wǎng)絡(luò)是信息傳遞的主要途徑。因此，繼電保護(hù)工作需要注重網(wǎng)絡(luò)連接安全和相關(guān)的安全隔離工作水平。安全隔離要注重裝置檢修狀態(tài)壓板和母差裝置的間隔合并單元檢修壓板。在此，需要嚴(yán)格控制裝置GOOSE保溫中的檢修狀態(tài)，保證發(fā)出信息的準(zhǔn)確性和有效性。在現(xiàn)有的技術(shù)下，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代化通訊技術(shù)與智能變電站繼電保護(hù)工作相結(jié)合，是提升整體檢測(cè)和調(diào)試效率最有效的方法。

4 結(jié)束語

隨著技術(shù)水平的提升，智能變電站的應(yīng)用也日益廣泛，已經(jīng)成為了智能化電網(wǎng)系統(tǒng)不可或缺的組成部分。與此同時(shí)，要進(jìn)一步細(xì)化智能變電站的繼電保護(hù)工作，特別是檢測(cè)和調(diào)試方法的改革、創(chuàng)新。在具體工作中，電力企業(yè)要不斷完善自身的工作，努力提高繼電保護(hù)的專業(yè)性和技術(shù)性。

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〔編輯：白潔〕