基于不停電模式的母線合并單元更換方案

張 偉，吳 珣， 高 川

（國網浙江省電力公司金華供電公司，浙江 金華 321001）

基于不停電模式的母線合并單元更換方案

張 偉，吳 珣， 高 川

（國網浙江省電力公司金華供電公司，浙江 金華 321001）

智能變電站中母線合并單元是過程層中的關鍵設備，母線合并單元的不停電更換工作必須考慮對運行間隔的影響，更換工作應采取完善的安全措施。在分析母線合并單元作用的基礎上，結合某220kV變電站母線合并單元更換工作，總結了不停電更換母線合并單元方案以及安全措施，可為相關工程提供參考和借鑒。

智能變電站；母線合并單元；不停電更換

0 引言

與傳統變電站相比，智能變電站的繼電保護二次回路由直觀的二次電纜接線轉變為抽象的網絡數據流，繼電保護檢修人員不得不面對變電站智能化、信息化帶來的檢修安全措施無明顯電氣斷開點的問題。智能變電站檢修策略的正確性和安全措施的可靠性成為研究熱點。

智能變電站的合并單元是承擔變電站信息化、數字化、自動化、互動化任務的關鍵設備之一，是實現數字量采樣值傳輸的重要環節。基于繼電保護SV（采樣值）采樣技術，以下分析了母線合并單元的作用，探索了220kV母線合并單元不停電更換的方法和相關安全措施，并以220kV塘雅變電站（簡稱塘雅變）220kV母線第一套合并單元更換為例，驗證了方法的正確性和相關安全措施的可靠性。

1 合并單元更換背景

1.1 合并單元的功能

合并單元作為智能變電站過程層中的關鍵設備通過電纜傳輸一次電壓電流，經過數據采集轉換后經由光纖將采樣值數據送至間隔層設備，其實現的主要功能包括：

（1）母線合并單元：采集母線的正副電壓以及母聯開關與母聯閘刀位置，實現電壓并列功能；交流采樣信號轉換成SV報文后，上送至間隔層交換機；通過光纖級聯將母線電壓送至線路合并單元。

（2）線路合并單元：采集線路電流、線路電壓；通過硬接點或者線路智能終端GOOSE（面對通用對象的變電站事件）報文形式，采集線路的正副閘刀位置，實現來自母線合并單元的母線電壓的切換；將切換好后的母線電壓與本裝置采集的線路電流、線路電壓實現同步后，通過SV報文送至間隔層。

1.2 合并單元更換依據

根據《調繼[2015]40號國調中心關于浙江電網500kV夏金智能變電站線路保護和母線保護誤動情況的通報》的要求，各地市局需完成許繼公司生產的合并單元整治工作。220kV塘雅變電站220kV母線第一套合并單元型號為DMU-833/T，屬于整治對象，需將整套裝置更換為DMU-833/ G1。裝置更換后ICD（設備能力描述文件）不發生改變，虛端子不發生改變，相關關聯裝置配置文件不需要改變。

2 合并單元更換方案

2.1 更換母線合并單元涉及的運行設備

220kV塘雅變采用雙母運行方式，站內有220kV線路3條，主變壓器（簡稱主變）1臺，220kV母聯開關，220kV正副母壓變。一次接線如圖1所示。

圖1 220kV塘雅變一次接線

圖2為母線合并單元虛端子圖，可以看出：220kV第一套母線合并單元的電壓分別提供給賓塘2Q20第一套線路合并單元、仙塘2U54第一套線路合并單元、橋塘2Q14第一套線路合并單元、220kV母聯第一套合并單元、1號主變220kV第一套合并單元220kV第一套母差保護，與220kV GOOSE/SV A網。圖2中與第一套合并單元有關的還包括正母母線測控、220kV副母母線測控。而線路故障錄波器、主變故障錄波器、網絡分析儀則直接接入A網中心交換機，采集交換機上所有SV報文，因此不在母線合并單元虛端子連線中體現。

2.2 整改工作需陪停的二次設備

母線合并單元的更換無需更改塘雅變的一次系統運行方式，只需停用與220kV母線第一套合并單元相關的二次裝置。詳細停用設備清單見表1。

表1 停用的繼電保護與自動化設備

圖2 母線合并單元虛端子

2.3整改工作造成的影響及措施

（1）斷路器信息、第一套保護裝置、第一套合并單元、第一套智能終端信息均帶了檢修品質位，本地后臺可接收帶品質位的信息，監控中心無法接收信息。因此整改期間，變電站需恢復有人值守。

（2）整改期間本地后臺無法操作220kV斷路器，塘雅變盡量避免運行操作。若必須操作一次設備，改為就地操作。緊急情況下，停止所有整改工作后（收回工作票），取下對應開關測控裝置和智能終端的檢修狀態硬壓板，由后本地后臺或監控中心操作。

（3）在更換第一套母線合并單元過程中，相關220kV所有自動化數據均無法上送，并且當合并單元投上檢修壓板后，監控端的遙測遙信數據將不再刷新。因此與常規變電站自動化數據封鎖不同，在值班員將智能變電站合并單元改停用前就應通知省調與地調封鎖該站自動化數據，確認數據封鎖后再通知運行人員可以開始停用相關裝置。而在母線合并單元更換完成后，因合并單元與測控裝置檢修壓板投入，主站端遙測數據無法刷新，無法進行遙測核對，故暫時取下合并單元與測控裝置的檢修壓板（保護檢修壓板投入，檢修不一致保護不會誤動），然后與省調、地調進行遙測核對，核對后應告知并確認自動化數據封鎖不得解除。遙測核對無誤后恢復檢修壓板狀態。在工作票終結、所有合并單元與測控裝置恢復為運行狀態后，并且再次與省調、地調核對遙測無誤后方可告知解封自動化數據。

2.4 合并單元反措工作流程

（1）確認所有需停用的相關裝置已在停用狀態或投入檢修狀態硬壓板。

（2）檢查裝置信號燈是否正常，正常時運行燈亮，告警、檢修狀態、網絡異常、對時異常、采集異常燈滅。

（3）工作負責人做好相應安全措施，保證廠家在更換裝置過程中不會造成母線電壓短路或接地，不會有觸電的風險。

（4）備份DMU-833/T合并單元根目錄下所有文件及CFG格式文件夾中所有文件。

（5）裝置斷電，將合并單元更換為DMU-833/ G1，按照圖紙完成裝置電纜、光纖接線。

（6）下載原合并單元配置文件及采集器配置文件。

（7）下載完畢后重啟合并單元，檢查合并單元是否正常。

（8）老裝置拆除的同時，將所有光纖尾纖按要求連接至新裝置，使用外接直流工作電源，查看相關裝置不發生GOOSE與SV斷鏈告警，以便盡早發現問題。

（9）對合并單元的單體功能（采樣功能、電壓并列功能、裝置自檢功能）進行測試。

（10）母線合并單元的更換因不涉及一次設備停電，實際工作電壓一直存在，在完成裝置更換后，帶負荷工作可以在終結工作票之前完成。合上正副母電壓互感器端子箱的電壓空氣開關，比較第一套保護裝置與第二套保護裝置電壓/電流的大小、相位，兩者應基本一致。檢查測控裝置電壓/電流大小的同時，計算全站的有功無功應保持平衡。同時與調度進行遙測核對，應與后臺數據基本一致。

（11）檢查相關裝置采樣正確并且無異常告警信號后恢復安全措施，終結工作票。

3 結語

由于智能變電站的檢修還處在摸索階段，各地區的檢修人員都缺乏相關工作經驗，特別是在運行中的智能電子設備異常或故障時，相應的處理方法以及安全措施都需要進一步研究和完善。220kV塘雅變的合并單元更換工作采用穩妥的全套保護陪停方式，整個工作涉及的陪停保護較多，安全措施也較為復雜。在實際運行過程中，母線合并單元斷電并不影響線路、主變、母差的主保護功能，為了提高智能變電站合并單元消缺的效率，可采取以下減化流程：

（1）投入需消缺的母線合并單元檢修壓板。檢查并確認各保護裝置TV（電壓互感器）斷線告警顯示正確。

（2）退出所有線路的后備保護、主變高壓側的后備保護，保留線路保護與主變保護的主保護功能，母差保護復壓開放。

（3）合并單元更換反措過程與前文2.4一致。

采用該方法可以減少相關停電設備，提高保護的運行可靠性，為今后的母線合并單元消缺提供一種思路。

[1]何祥文，馮正偉，汪銘峰，等.500kV智能變電站智能終端更換方案探討[J].浙江電力，2015，34（4）:22-25.

[2]劉乃杰，于利國，高川.數字化變電站擴建接口方式的實踐[J].浙江電力，2012，31（10）:10-12.

（本文編輯：趙曉明）

Replacement of Scheme Bus Merging Unit Based on Non-outage Mode

ZHANG Wei，WU Xun，GAO Chuan
（State Grid Jinhua Power Supply Company，Jinhua Zhejiang321001，China）

In smart substations，bus merging unit is key in the process layer.The impact of bus merging unit replacement without outage on operation intervals must be taken into consideration，and complete safety measures must be taken in replacement work.By analyzing the function of the bus merging unit，the paper summarizes a scheme for bus merging unit replacement without outage and safety measures in line with the replacement work in a220kV substation，providing reference to the similar projects.

smart substation；bus merging unit；non-outage replacement

TM631

：B

：1007-1881（2016）09-0029-03

2016-07-07

張 偉（1990），男，助理工程師，從事電力系統繼電保護與自動化工作。