智能變電站間隔事故總回路改進

劉珍，刁守斌，徐苗

（國網山東濟南市歷城區供電公司，濟南250100）

智能變電站間隔事故總回路改進

劉珍，刁守斌，徐苗

（國網山東濟南市歷城區供電公司，濟南250100）

隨著電網的迅速發展，智能化變電站的應用也越來越多。但是由于智能化變電站屬于新興變電站，在應用過程中還不完善，需在設計應用過程中進一步改進。以110kV祝舜變電站為例，在驗收過程中發現GIS開關事故跳閘后，保護裝置所發“事故總”信號在其他保護信號復歸后本信號不能復歸，對GIS開關的操作回路進行研究分析，并提出二次回路改進意見。

智能化變電站；事故總信號；二次回路

0　引言

智能化變電站二次系統由合并單元、智能終端、保護測控裝置、在線監測裝置、交換機及其他智能電子設備（IED-IntelligentElectronicDevice）和信息交換網絡構成。IEC6l850標準是智能化變電站信息交互和通信體系遵循的標準，各種IED設備在其框架內實現互操作，實現信息共享、信息集成，從而達到變電站智能化的目標。然而，對于智能變電站二次系統設備的調試，由于各設備生產廠家對于IEC61850標準的理解上存在差異，各設備雖然通過了一致性測試，但在構成系統時不同廠家IED設備出現互操作性問題［1-4］，因此需在研發設計應用過程中進一步改進。

1　現有間隔事故總信號方式及特點

按照《山東電網廠站側事故總信號技術規定（試行）要求》，優先選擇第二種方式作為判斷變電站事故告警信號。按照DL/T 516—2006《電力調度自動化系統運行管理規程》要求，事故遙信年動作正確率≥99%；事故報警準確率≥95%，統計周期內，事故報警準確率為正確報警次數與事故發生次數的比值。隨著無人值守變電站的推廣，事故總信號的正確發出與復歸，將成為判斷變電站設備跳閘故障存在與消除的重要依據。

目前主要的事故總信號形成方式有兩種［5］，一種是軟件合成，采用遠動裝置、測控裝置或者總控裝置軟件合成。開關分閘位置與本開關相關保護動作跳閘信號以邏輯與的關系產生間隔事故總，而同時開關相關保護動作跳閘信號由其間隔產生的多條保護動作信號以邏輯或的關系產生，即這其中任意一個保護信號動作，則間隔事故總信號動作。軟件合成優點是維護、操作方便，但不能反映開關“偷跳”。在開關定檢等工作時，大量的事故總信號上傳至調度，給調度監控造成困擾。同時參與合并的保護動作信號數量急劇增加，會出現遠動程序中配置表容量不足的現象。根據《山東電網場站側事故總信號技術規定（試行）要求》，現在新建變電站不建議采用此種方式。

另一種方式是硬接點合成方式，根據位置不對應原理形成，即通過合后繼電器和跳位繼電器常開接點串聯輸出，形成間隔事故總信號。常規站一般通過測控裝置上送，而智能站則通過智能終端GOOSE報文上送。再將各間隔事故總信號在遠動裝置進行組合采用觸發加自動復歸的形式產生全站事故總信號。這種接線方式的優點是能在開關故障跳閘及“偷跳”時發出事故總，對于GIS等組合電器具備就地操作功能的開關，在操作回路未串入保護的情況下，工作人員在就地分合開關，也會產生事故總信號。此種方式下的間隔事故總信號因為具有自保持功能，一般情況下需要手動復歸。

2　問題分析

在110 kV祝舜變電站調試驗收過程中，對主變做高后備保護傳動試驗，當保護動作跳開主變高壓側開關后，主變保護測控裝置報主變高壓側開關間隔事故總信號，同時后臺收到此信號。模擬試驗完成后，由于合后繼電器具有自保持功能，事故總信號無法自動復歸。嘗試通過GIS開關柜就地操作把手，采用就地手分的方式對合后繼電器進行放電，此信號仍舊無法復歸。又嘗試從后臺通過遙控合閘再分閘的方式對合后繼電器進行放電，事故總信號可以復歸，但是正常操作情況下，這種方式是不可取的，不僅給設備造成損耗減少使用壽命而且給運維人員增加了無謂的勞動量，故此種方式也是行不通。對GIS開關的操作回路展開分析，如圖1所示。

當手動或遙控合閘時，回路中控制電源正端+KM1——遙控投入壓板4KLP1——保護裝置（遙合）接點——操作把手HK1就地位置5、6——啟動合后繼電器HHJ，接點閉合；同時啟動手合繼電器SHJ1、SHJ2、SHJ3，啟動開關合閘。

若此時發生事故跳閘或者進行間隔事故原理性試驗，根據保護動作原理模擬保護動作開關跳閘，則開關在分位即TWJ接點閉合，根據“合后繼電器HHJ與跳閘位置繼電器TWJ常開接點串聯輸出”形成間隔事故信號的原理，開關間隔保護測控裝置會發間隔事故總信號，而由于GIS開關的保護裝置無開關分合把手，只有開關本身的操作把手（未串入保護裝置），無法給保護裝置中的合后繼電器HHJ放電，事故信號無法復歸。同時由于開關此時在分位，微機五防要求后臺無法再進行遙控分閘，也不能給合后繼電器HHJ放電，事故信號無法復歸。

圖1　GIS開關操作回路

圖2　事故總信號形成示意

與常規站不同的是保護測控屏上無開關操作把手，使得現場事故總信號無法直接手動復歸，如圖2所示。

3　改進措施

由于合后繼電器，是由雙線圈磁保持組成的繼電器。當手動合閘時，該繼電器一個帶電線圈閉合，發出合位；當保護跳閘時線圈保持仍在合位；當手跳開關時，接通繼電器復歸線圈，使合位復歸。解決開關跳閘后，不能通過實際分合開關的辦法使合后繼電器放電，是癥結所在。通過分析GIS開關操作回路圖和現場試驗的辦法，模擬保護動作開關跳閘，測試事故信號。在操作回路中進行了改進，在合后繼電器的啟動線圈回路和復歸線圈回路上分別加裝了一個反向二極管，在反向二極管前加裝了一個手合手分操作把手，改進的回路圖如圖3所示。

圖3　改進回路

依據改進后的回路，開關因事故跳閘或模擬事故跳閘后，人為地通過手分把手的11、12接點去啟動合后繼電器HHJ的復歸線圈，使得合后繼電器的動作線圈的接點返回，不對應回路不導通，間隔事故總信號就會復歸，同時由于反向二極管的作用，使得手跳或手合把手的接點無法真的啟動合閘或跳閘回路，不會造成開關真的動作。通過此種改進措施能有效的給合后繼電器放電，達到了間隔事故總信號復歸的目的。

4　結語

通過分析間隔事故總的形成方式，找出智能站與常規站產生事故總信號在回路與結構上的不同，并以智能站110 kV祝舜站為例，對二次回路提出了改進方案，最終解決了祝舜站事故總不能復歸的問題，為以后此類問題的解決提供參考。

［1］高翔，張沛超.數字化變電站的主要特征和關鍵技術［J］.電網技術，2006，30（23）：67-71.

［2］辛耀中，王永福，任雁銘．中國IEC 61850研發及互操作試驗情況綜述［J］．電力系統自動化，2007，31（12）：1-6.

［3］邱智勇，陳建民，朱炳權．基于IEC 61850標準的500 kV三層結構數字化變電站建設［J］．電力系統自動化，2009，33（12）：103-107.

［4］操豐梅，任雁銘，王照，等.變電站自動化系統互操作實驗建議［J］．電力系統自動化，2005，29（3）：86-89．

［5］徐于海，干銀輝．變電站自動化系統中事故總信號現狀及問題［J］．江蘇電機工程．2004，23（2）：62-63．

Integrated Accident Circuits Improvement in Intelligent substations

LIU Zhen，DIAO Shoubin，XU Miao
（State Grid Licheng Electric Power Company，Jinan 250100，China）

With the rapid development of the power grid，the intelligent substation is more and more widely applied.However，as a new substation type，the intelligent substation has many problems in application which need further research and design. Taking the 110 kV Zhushun substation as an example，the accident resultant signal resets failure after other protection signals reset，the operation circuit of the GIS is analyzed，and improvement suggestions are put forward on the secondary loop.

intelligent substation；integrated accident signal；secondary circuit

TM76

B

1007-9904（2015）12-0075-03

2015-11-03

劉珍（1979），女，工程師，主要從事繼電保護管理及變電工程大修技改項目管理工作；

刁守斌（1981），男，高級工程師，主要從事變電檢修管理及變電工程大修技改項目管理工作；

徐苗（1977），女，工程師，主要從事變電檢修及工程管理工作。