智能變電站關鍵調試技術存在問題及對策

莊夢珂

（四川送變電建設公司調試分公司 四川成都 610051）

智能變電站關鍵調試技術存在問題及對策

莊夢珂

（四川送變電建設公司調試分公司 四川成都 610051）

在智能變電站的運行過程中，繼電保護裝置能夠對站內出現的異常情況及故障進行及時檢測，并發出警報信號或者隔離、切除故障點，對確保整個變電站的安全運行發揮著十分重要的作用。本文主要從智能變電站二次系統調制流程及設備選型入手，重點對其變電站關鍵調試技術進行了分析，并有針對性地提出了一系列解決措施，希望給行業相關人士一定的參考和借鑒。

智能變電站；二次設備；調試

1 引言

對于智能變電站而言，二級繼電保護設備調試內容比較廣，其傳統的二次繼電保護設計已經無法滿足工作需要。為此，相關工作人員只有對智能變電站二次繼電保護的關鍵調試及時進行深入分析，并采取相關措施提升工作效率，才能達到明顯提升智能變電站運行水平的目的。

2 智能變電站二次系統調試流程及設備的選型

2.1 智能變電站二次系統調試流程

基于智能變電站二次系統，需要做出調試的對象不同，再加之系統本身構成存在較大的復雜度，所以，實現零缺陷以及高效投運等目標就需要科學的調試整個二次系統。對于智能變電站的二次系統，具體的調試包含：出廠的驗收和聯調；針對保護裝置和測控裝置等進行單體調試操作；分系統進行調試，其內容包含了操作試驗、通信鏈路的檢查、交換機配置、一體化電源聯調等諸多方面；主變系統整體的性能試驗；站全壓的啟動調試。

2.2 設備選型

在繼電保護運行過程中，相關設備的選擇也非常重要，不同的變電站系統，對于設備的選型也有著不同的要求，在以往的設計過程中，設備選型問題主要體現在母線電壓切換裝置等方面。

（1）為了保證繼電保護的運行可靠性，保護系統一般都使用雙母線供電，為了避免母線切換過程中保護失靈問題的發生，在母線切換裝置的選擇過程中，電壓開關盒應選擇雙位置繼電器。

（2）變電站后臺系統在繼電保護系統中主要起到實時監視的作用，在設計過程中，如果對后臺系統選擇不當，在全天候持續運行，且處于強電磁干擾環境中時，會對后臺系統的數據交換及適應能力提出考驗。為此應根據整體的保護設計情況，選擇應用性能強的后臺系統。

（3）單相接地故障在變電站運行過程中是最為常見的一種故障，當單相接地時，可在規定時間內對故障進行查找、消除，為了保證接地故障發生時，繼電保護系統及時準確的判斷定位，在保護設計時最好采用由零序電壓3U0與零序電流3I0組成的方向元件。

（4）互感器作為繼電保護系統最為重要的信息采集裝置，針對不同的保護要求，應針對性的進行選擇，同時針對運行環境的特殊性應采取針對性的措施。

3 智能變電站二次系統調試的關鍵技術分析

3.1 分系統調試

3.1.1 檢查光纖通信鏈路

當對光纖通信的鏈路進行檢查時，要涵蓋幾方面內容：光纖端面是否整潔、光纖鏈路及其光功能是否正確。在各個IED裝置之間要使用光纖進行連接，以便完成智能變電站傳輸數字量信息的目標。通信通道連接以及通信本身的好壞會對二次系統設備的測控與保護等功能產生直接的影響。由于在光纖端面的基建、安裝等一系列環節會出現一些操作不規范的現象，致使其極易被污染，誤碼率也被大大提高，這是裝置發出警告的一個主要原因。而通過光顯微鏡就可以對光纖端面的清潔度進行檢查。檢查光功能主要是用于TED裝置收發信裕度的檢查。通過紅光源可以對光纖鏈路的正確性進行檢查。檢查現場的光纖通信鏈路，就能夠滿足整組的調試，同時也是調試啟動的前提條件。

3.1.2 保護系統聯調

除開裝置常規的邏輯功能之外，檢查的內容還包含了下述幾個方面：①對GOOSE開入和開出量進行詳細的檢查，在具體的檢查環節，需要考慮到網絡傳輸之中GOOSE的開關量以及GOOSE的直跳。②進行采樣異常情況的閉鎖試驗，在模擬采樣通道故障或者是SV采樣數據的異常模擬之中，其保護應該針對保護出口的正確閉鎖，然后針對這一情況做出告警信息。③MMS，這一點是考慮到GOOSE通信鏈路的中斷進行試驗，通過模擬一系列異常行為，包括MMS鏈路中斷、GOOSE鏈路中斷等，同時仔細針對保護裝置進行診斷能力的檢查。④檢查收信裕度和裝置的收發光功率。⑤檢查對時功能或者是精度。⑥在針對整組進行的傳動試驗過程中，主要應檢查保護裝置的出口、閉鎖、跳閘等情況，同時檢查裝置的監控系統信號是否正確、智能終端是否正確。

3.1.3 一體化電源聯調

對一體化的電源裝置的設備鏈條試驗主要包含了：狀態量信息和模擬量信息的檢查，另外也對控制功能進行針對性的檢查。3.1.4網絡記錄監測系統聯調

網絡記錄監測系統包含了網絡通信的實時狀態監測設備以及網絡報文記錄的分析軟件系統。其聯調的試驗內容包含了：網絡通信實時狀態的檢測功能測試；檢查裝置的對時功能；檢查裝置告警功能；網絡報文記錄分析功能測試。

3.2 主變系統整體性能試驗

以智能變電站而言，是將信息共享標準化、通信平臺的網絡化以及傳輸信息的數字化作為其特點，并且信息的集成共享和復雜度都要遠遠高于傳統變電站。所以，就應該站在系統的角度上，來進行相應的試驗。在變電站的二次系統之中，主變系統占據了重要地位，在二次的系統調試之中，主變系統整體性能也是研究的重點。

3.2.1 試驗方案

變電站的主接線為內橋接線，而其加壓方式的選擇就有兩種：①出現了10kV母線本身的短路現象，這一點可以考慮從110kV上進行加壓；②出現了110kV線路的短路問題，則反之考慮10kV的加壓處理。

3.2.2 試驗內容

①檢查主變壓器測控裝置鏈路及其差動保護是否完整、差動保護與后備保護的相對極性是否正確。②針對出現在變壓器的差動保護區域內的各種典型故障進行模擬，同時檢查主變壓器差動保護的跳閘動作是否正確，還要檢查顯示的監控信息是否正確。③針對整個智能變電站的網絡系統進行全方位的信息性能檢查。

3.3 站系統全壓啟動調試

基于全壓啟動調試，做好二次系統調試流程的全面檢驗，針對啟動方案的審查通過為準則，調試包含了：①檢查操作命令的執行正確性和監控系統顯示信息正確性。②在帶負荷試驗和充電試驗中，應該檢查狀態信息和裝置信息。③對網絡狀態結果利用網絡通信監測設備進行檢查中，不得有報文信息異常告警的情況發生。④考慮到信息的處理與分析以及異常行為等環節也需要做好相對應的處理。

4 智能變電站二次繼電保護應注意的問題

4.1 針對220kV及以下變壓器的保護設置

通常情況下，220kV變壓器屬于三相式三卷變壓器，依據變壓器的技術設計要求，這種變壓器會裝置相應的瓦斯保護和差動保護功能，特別是在高壓側和中壓側都會裝有復合電壓保護。此外，還需要將各方向的復合電壓保護以及零序方向的電流予以保護，以便對變壓器的內部情況、母線線路反應變壓器自身保護、母線臨近電壓設備的接地情況以及產生的故障等情況予以反映。110kV及以下的變壓器也會裝設瓦斯保護和差動保護，其保護作用與220kV變壓器的作用相似。

4.2 與通信設備相配合

電流的保護系統要與通信設備進行密切配合。具體來說，主要包含以下幾個方面：①如果是50km以下的線路，條件允許可以優先使用雙光纜，其他情況則需要使用雙回線路對雙光纜進行設置；②一條回路線的兩套保護措施同時進行專業操作時，則需要通過兩套獨立的通信設備相互傳輸，且每套通信設備能夠傳輸最多8套的保護信息；③如果在實際操作過程中使用專用光纖線路，其光纖線路可以從通信架直接引接。

4.3 其他設備的設計要求

①在對斷路器進行設計的過程中要求對二次回路的運行予以簡化，以免長電纜進入造成保護誤動，當二次設計與斷路器保護出現不一致的情況時，發揮斷路器的跳閘壓力閉鎖等功能，這主要是由斷路器本身的機構箱來實現的；②在對雙母線進行設計的過程中需要對電壓回路予以簡化，提升保護裝置，為保證運行的可靠性打下堅實基礎。在對雙母線進行設計時，二次設計需要裝置三相電壓互感器。

5 結語

總而言之，二次繼電保護對于智能變電站乃至整個電力系統的安全穩定運行都有著重要的意義，保護系統的運行可靠性是保護設計過程中的關注重點。在文章中我們只是簡單的對智能變電站關鍵調試技術存在的問題及解決措施進行闡述，而在實際的設計及調試過程中，需要考慮和注意的問題還有很多。且隨著智能化變電站的推廣應用，在繼電保護設計方面又出現了更多的變化和要求。為了能夠設計出更好、更恰當的繼電保護方案，就要求設計人員應不斷的強化相關設計理論及技術。

[1]于海山，白文芳，王剛.智能變電站運行維護中應注意的問題[J].技術與市場，2016（05）.

[2]陳建民，高 翔.智能變電站二次系統仿真技術探討[J].供用電，2016（05）.

[3]程利娟.智能變電站站域保護策略分析設計[J].通訊世界，2016（09）.

TM76

A

1004-7344（2016）21-0071-02

2016-7-10

莊夢珂（1989-），男，助理工程師，碩士，主要從事繼電保護調試工作。