就地化保護智能運維檢修模式分析

胡良煥　江銳

摘要：目前，智能變電站因設備多變、鏈路復雜，使得檢修工作量和技術難度增加。為此，提出了就地化保護新技術。與傳統保護相比，就地化保護節約了建設成本，縮短了跳閘延時，提高了檢修效率，但就地化保護檢修安全策略還處于研究初期，缺乏實用性較強的檢修安全策略。文章介紹了就地化保護特點，進一步分析了就地化保護智能運檢模式，為未來就地化保護技術的進一步推廣應用提供參考。

關鍵詞：就地化保護;智能運維;檢修模式

目前就地化保護裝置運維檢修技術及管理經驗尚處于空白狀態，特別是無人值守模式推廣應用后，就地化保護智能運維管理模式可提高勞動生產效率，減少運維成本，隨著就地化保護在新一代智能變電站中的推廣，適應就地二次設備全新的運維檢修模式的研究顯得迫在眉睫。

1.就地化保護特點

就地化保護的智能變電站有別于由戶內保護裝置和戶外合并單元、智能終端組成的傳統智能變電站，其保護裝置貼近一次設備，采用無防護安裝方式。交流采樣和開入開出等信息均采用電纜傳輸，而跨間隔、跨裝置間的信息（如啟動失靈、啟動遠方跳閘和閉鎖重合閘等）采用過程層保護專網進行 GOOSE（面向通用對象的變電站事件）信息傳輸。現場裝置均無液晶面板，通過保護專網將裝置信息上送至智能管理單元，從而實現數據信息處理與分析。

2.就地化保護智能運檢模式分析

2.1智能化運維模式

2.1.1智能診斷分析

就地化保護裝置現場為無液晶設計，相關保護裝置信息已通過保護專網統一上送至智能管理單元。由于各信息均集成于一處，可大幅提高運維人員的設備巡視效率。設備日常巡視時，可在管理單元完成設備異常信息（硬件故障、通道故障、板件溫度告警）查看、裝置定值核對以及采樣值和差流的檢查。除了以上對設備信息的基礎監測功能外，智能管理單元還可實現對現場就地化保護的故障智能診斷和狀態評測：

（1）根據裝置的告警信息、監測信息及其它巡檢信息對裝置硬件的運行狀態進行評估，并根據監測信息的統計變化趨勢進行故障預警。

（2）根據裝置上送的各板件溫度，可實現溫度歷史數據查詢和數據變化曲線動態展示，通過設置溫度預警值，實現裝置溫度的越限告警。

（3）電源電壓的越限告警和歷史數據查詢，變化曲線動態展示。

（4）裝置過程層保護專網、裝置環網的端口發送/接收光強和光纖縱聯通道光強的越限告警和歷史數據查詢功能。

（5）裝置差動電流的越限告警和歷史數據查詢功能。

（6）現場一次、二次設備同源多數據進行比較，實現雙重化開入信息不一致監測;雙 AD（模擬-數字）輸入信息不一致監測;自診斷功能配置一致性監測的對象，可實現告警信息點、告警級別、告警方式的正確性判斷，并按分類、分級進行告警和可視化展示。

（7）依據保護輸出的中間節點信息，結合站內其他信息，對保護隱性故障進行智能診斷分析，并給出評估數據和處理意見。

2.1.2防誤操作校核

在就地化保護運行期間，需要通過智能管理單元對現場裝置進行修改定值、 切換定值區、投退軟壓板、一鍵式備份、一鍵式下裝等控制類操作。因此，智能管理單元需要對相關操作進行防止誤操作的校核，其主要通過裝置身份校核和主

動式綜合防誤檢測完成。

裝置身份校驗系統如圖 1 所示，以運維人員專用的射頻卡（或 UKey）為媒介，可將需要操作設備的身份識別代碼通過電子口令卡管理單元寫入其中。在智能管理單元上進行控制操作時，將自動比對系統中保存的該設備身份信息和射頻卡中讀取的身份信息，如一致方可允許繼續操作，否則立即告警并禁止操作。 該身份校驗系統具有運維人員操作權限和設備一致性的雙重校驗，可有效降低運維人員誤操作的可能性。

主動式綜合防誤檢測根據智能管理單元的功能劃分，僅對相關的二次設備操作進行防誤操作判斷。其相關判斷邏輯如下：

（1）一次系統運行判斷，如退出主變保護裝置低壓側子機的功能壓板時， 主變低壓側斷路器應分位，且低壓側電流采樣值為 0，避免低壓側運行時誤退主變保護低壓側子機的相關功能。其他如母差保護退間隔 GOOSE 接受軟壓板和間隔

保護退 GOOSE 發送軟壓板均需要進行對應間隔一次狀態的判斷。

（2）特殊功能的防誤邏輯判斷，如進行不停電傳動時，系統可比對實時負荷，防止重負荷時進行傳動對系統穩定造成影響，同時對控制回路和閉鎖重合閘等重要告警信號進行核對，確認無異常后，方可進行不停電傳動使能壓板的操作。

2.2更換式檢修方案

2.2.1一鍵配置和測試

就地化保護工廠化調試檢修中心配置了保護檢測平臺，其具有就地化保護標準航插接口，免接線，使用方便快捷，可對不同類型的就地化保護進行交流采集功能、遙信、保護功能、通信功能、校時功能自動測試和裝置配置文件的一鍵式

下裝。該測試平臺檢測方案靈活，可對單臺裝置進行測試、也可多臺裝置進行并行測試。測試過程自動化程度高，相關功能測試均可一鍵完成，并自動生成測試報告，可極大地提高就地化保護裝置的測試效率。

2.2.2現場裝置整機更換

保護裝置采用在就地化端子箱側壁安裝的方式，并通過航空插連接端子排與裝置。更換前需首先斷開航空插的連接。航空插為標準化設計，在特殊情況時可實現不同廠家間裝置的快速更換。在拆卸航空插時，通過特殊的機械結構設計，

可實現電流回路頭尾自動短接，為更換過程提供安全保障;同時，其外觀采用不同色帶和容錯鍵位的技術防誤設計，有效降低現場檢修人員“誤接該安裝方法方便操作，可滿足現場安裝及檢修單人更換作業的需求。

2.2.3不停電傳動

在現場裝置更換完成投運后，為驗證該裝置出口回路的正確性，可進行不停電傳動試驗。在智能管理單元處，進入對應裝置的不停電傳動界面，在不能影響保護裝置原有邏輯與功能的前提下，裝置按相發出短時跳閘命令，并結合裝置的

重合閘功能，快速恢復該間隔供電。如遇下列情況，裝置將自動閉鎖不停電傳動功能：保護裝置遇到 PT 斷線、CT 斷線、通道異常等任何告警;系統發生擾動導致保護啟動;連續進行傳動操作，間隔時間小于 1 min;在重合閘選擇“停用”方式或者重合閘處于放電狀態。

2.2.4帶負荷試驗

對于停電更換僅進行過一次設備通流通壓試驗的保護裝置和緊急消缺不停電更換的保護裝置，需通過智能管理單元進行自動帶負荷試驗檢驗其電壓電流回路的正確性。 該試驗模塊可顯示所需間隔的三相電壓、 電流的幅值、 相位， 并以功角關系法原理圖形式顯示，通過程序內部判斷 CT和 PT 變比、CT 相序、 極性的正確性，給出試驗結論。

3.結語

采用就地化保護的智能變電站可真正實現保護裝置相關信息集中式查看， 設備狀態智能診斷，工廠化智能測試，現場更換式快速檢修的全新運維檢修模式。但是智能管理單元操作界面仍較為復雜， 需進一步簡化操作步驟，從而降低運維難度和學習門檻; 就地化二次設備現場檢修， 如何在戶外嚴苛的自然環境（如下雨或冰雪天）下快速準確完成，仍需在后續的運維檢修方案中完善。

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