高效停電模式在電源專業反事故措施執行中的應用

張大興

（廣東電網有限責任公司惠州供電局，廣東 惠州 516000）

0 引 言

2016-2017年，針對站用電源專業，陸續推出了多項反事故措施。每項反事故措施基本都涉及所有運行站，需要整改的設備量大。針對如何高效執行電源專業反事故措施、全面完成交流系統改造任務的問題，廣東電網惠州供電局變電管理二所電源專業創新性地提出了一個改造模式——“三合一”改造模式。它以高效停電為原則，即停一次電完成交流系統ATS改造、失壓線圈拆除、水泵空開選型整改三大反事故措施整改[1]。

1 項目特點與難點

“三合一”改造工程屬于根據反事故措施進行的一項普遍性改造工程。三項反措的改造期限均存在不同程度的超期問題。究其原因，在于該項目具有相應的特點與難點，如圖1所示。

（1）停電范圍廣，停電風險高：每段交流母線改造需要整段交流母線停電至少2 d，造成站內設備處于單路電源供電或者停電狀態。

（2）待改造設備多，工作量大，時間緊：改造設計71個變電站，共有142套ATS需要改造，需要拆除失壓線圈41個，更換消防水泵空開138個。

（3）交叉作業多，協調工作量大：涉及6大專業間的工作協調配合，工期要求每個站的交流母線只能停不超過2 d，因此只有6大專業協同配合才能高效完成任務。

（4）設備老舊，改造難度大，缺乏經驗：長期以來，站用交流系統缺乏維護，對設備的關注度不高，造成設備健康水平低下。

（5）風險管控難度大：交流母線輪停過程中，將造成站內I類用電負荷和II類用電負荷（直流系統、主變冷卻系統、有載調壓、UPS裝置等）單回路供電，III用電負荷（日常照明、生活用電等）停電，提高了設備的運行風險。

（6）待改造設備類型多，結構各異：對站用交流系統進線斷路器可以分為單路刀融刀閘式、雙路刀融刀閘式、固定式塑殼斷路器式以及插拔式塑殼斷路器式4種，每一種的改造難度改造具體步驟、改造風險點都不同。

2 項目實施過程

2.1 基于風險，落實管控措施

根據各個站的實際情況制定有效并符合現場的安全措施，不能因為改造工程影響設備的正常運行。

針對交流母線輪停引起的I類用電負荷和II類用電負荷單回路供電狀態，需進行危害辨識、風險分析，并制定專項預案。

I類用電負荷和II類用電負荷單回路供電狀態可能引起6種事故：（1）全站站用交流電源失壓處理；（2）一段直流母線失壓處理；（3）交流不間斷電源兩段交流輸出母線失壓處理；（4）蓄電池組異常處理；（5）直流系統接地處理；（6）充電機異常處理。

圖1 反事故措施整改過程中面對的特點和難點

2.2 分類分級，循序漸進

通過對改造涉及的71個變電站進行分層分類分級劃分，形成了電壓等級由高到低、隱患等級由高到低、改造難度由易至難的多維度改造優先級。其中，改造難度由易至難為插拔式塑殼斷路器、固定式塑殼斷路器、雙路刀融刀閘和單路刀融刀閘。

2.3 以220 kV榮田站為例，介紹“三合一”改造的具體流程

2.3.1 ATS閉鎖回路加裝

工藝關鍵點：新裝的中間繼電器及更換的交流饋線斷路器應符合設計要求。分勵繼電器、中間繼電器由于結構特殊，產品出廠時已按設計要求配置了專用安裝板、安裝螺釘及接線螺釘。需要特別注意，由于大容量斷路器接觸的可靠性將直接影響斷路器的正常使用，因此安裝時必須引起重視，嚴格按制造廠要求進行安裝。施工前認真核對設備名稱和編號；所需更換的交流饋線斷路器所帶負荷應轉移至其他線路供電；應采取依次停電施工，依次恢復饋線斷路器供電的方法，防止饋線斷路器所帶負荷失電。

2.3.2 失壓線圈拆除

工藝關鍵點：失壓線圈的拆除必須要進線斷路器處于未儲能狀態。拆除失壓線圈要針對不同廠家的產品，結合斷路器控制回路實際接線確定是否可以拆除失壓線圈，具體為：（1）斷路器控制電源采用站用直流電源供電，由獨立備自投根據邏輯控制斷路器分合閘，不受進線交流電源失壓影響，故可以拆除斷路器低壓脫扣線圈；（2）斷路器控制電源各自取本進線交流電源，當本進線交流失壓時，斷路器因失去控制電源而無法控制分閘，需要依賴低壓脫扣線圈實現自動分閘，然后再由進線控制器合上備供電源斷路器（兩進線斷路器配置有防止合環機械聯鎖裝置，禁止兩進線斷路器同時合閘），故不可以拆除斷路器低壓脫扣線圈。

2.3.3 交流水泵空開更換

工藝關鍵點：斷開P1智能電源柜、1QF#1站用變變低401斷路器、P13智能電源柜2QF#2站用變變低402斷路器，做好防觸電安全保護措施。在確認設備停電后，對照圖紙核查需拆除的斷路器的編號再拆除。拆除時需進行相序標記，以防止后續新裝斷路器相序錯誤而導致設備損毀。

2.4 多專業協調，注重改造實效

項目責任專業及相關專業：電源專業、繼電保護專業、運行專業、自動化專業、通信專業調度專業以及系統運行專業。

（1）電源專業：本項改造工程的主體負責專業。

（2）繼電保護專業：為了實現站用變低壓零序電流保護能夠閉鎖ATS裝置和站用變保護裝置能夠動作出口跳閘變低斷路器（交流進線斷路器），需要通過電纜將ATS裝置、變低斷路器（交流進線斷路器）與站用變保護裝置聯系起來；上述站用變保護裝置屬繼電保護專業管轄[1]。

（3）運行專業：在進行“三合一”改造項目過程中，需要進行變電站站用交流母線的輪停，會造成異常信號上送，影響監控人員監盤，調度會下令給運行人員將“無人值班”變電站恢復至“有人值班”狀態。例如：交流I段母線停電時，直流系統將上送“I段直流系統總故障”“I段直流系統交流I路失壓”“II段直流系統總故障”和“II段直流系統交流I路失壓”信號，1號主變壓器風冷系統將上送“1號主變壓器冷卻器故障”“1號主變壓器交流I路失壓”，其他系統如事故照明系統、UPS系統等具有交流雙回路供電的系統也會上送相應信號。

（4）自動化專業：在進行“三合一”改造項目過程中，需要進行相關信號上送回路的完善，并修改相應的遙信轉發表，如“ATS裝置閉鎖信號”“ATS裝置閉鎖復歸信號”。

（5）通信專業：在進行“三合一”改造項目過程中，需要進行變電站站用交流母線的輪停；通信設備從交流饋線屏上接去電源，按照相應規范，如果需要斷開通信負荷電源，應至少提前3 d向通信部分報送紙質申請單申請。

（6）調度專業：本次“三合一”改造項目涉及的71個變電站中，共有22個站為站用變兼接地變；改造過程中需要站用變（接地變）轉為冷備用狀態，需要拉開站用變（接地變）的接地點，涉及到調度專業管轄的10 kV母線的運行方式的改變。

（7）系統運行專業：通過現場勘查發現，項目涉及的71個變電站中僅有5個站的站用變變低斷路器（交流進線斷路器）定值有效，其余66個變電站中45個站站用變變低斷路器（交流進線斷路器）定值為出廠默認狀態，其余11個站工作在OFF狀態（未投入保護功能）。通過本次“三合一”改造項目，將全面梳理站用變變低斷路器參數，上報系統運行部，由系統運行部進行相關參數整定，由電源班進行執行。

3 結 論

（1）項目創新全網范圍內領先。電源專業創新性地提出了一個改造模式——“三合一”改造工程。前期分工做好大數據的調查統計、編寫施工方案、繪制改造圖紙，完成所需備品備件的分析采購，以高效停電為原則，單套交流系統停一次電，高效完成交流系統ATS改造、失壓線圈拆除、水泵空開選型整改3大工程。

（2）項目涉及規模、難度大，項目復雜。在本思路的指引下，電源專業全員參與，調度、方式、運行、繼保及電源多專業協同合作，嚴格執行施工方案和工程圖紙的施工要求，使工程質量可控，進度在控，基本完成涉及惠州供電局變電管理二所72個變電站共計144套交流系統，共432項次反措改造工程。

（3）取得了重大經濟效益和社會效益。運用“三合一”改造工程模式，共減少變電站交流系統停送電288次，取得了經濟效益和社會效益。同一套交流系統避免重復停送電的工作，為電網穩定運行增添了強有力保障。

（4）“三合一”具有很好的應用前景、推廣價值和示范作用，在實際應用中可以逐步發展為“N合一”的高效模式。“三合一”改造項目是高效停電模式，在電源專業反事故措施執行中的一次成功應用，可為以后變電站內電源設備分級分類的改造升級提供一種切實可行的解決方案。