內橋接線方式下的智能化變電站擴建工程二次安全措施分析

熊成林 李梓 段志強

摘 要：智能化變電站作為目前變電站發(fā)展的主流趨勢，在近年來大量投入使用。在后期擴建過程中，智能化變電站與常規(guī)變電站存在區(qū)別，文章綜合分析了智能化變電站改、擴建工程中存在的風險點及控制措施，并提出相應地安全管理措施。

關鍵詞：改、擴建;智能化變電站

中圖分類號：M732 文獻標識碼：A

智能化變電站，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基礎，自動完成信息采集、測控、保護、計量等功能。從目前的技術發(fā)展狀況來看，一次設備維持常規(guī)電流電壓互感器、常規(guī)斷路器等，二次設備主要有合并單元、智能終端、交換機、繼保設備等。在改、擴建階段，因設備屬性和網絡結構，導致施工與以往常規(guī)變電站策略有所不同[1]。因此，有必要對智能化變電站安全措施進行深入研究。

1 智能變電站檢修機制

智能變電站的保護裝置和智能終端，以及合并單元之間的檢修壓板配置，如表1所示。

對于智能化變電站的內橋接線，如何在不影響運行的基礎上，實現對新增間隔的配置及聯動，是不停電擴建策略和安全措施研究的重點[2]。

2 智能變電站內橋接線

內橋接線條件下，母聯開關在變壓器開關內側，靠近變壓器側。在線路發(fā)生故障時，故障線路斷路器斷開，備自投裝置將分段斷路器投入，不影響變壓器的運行。但在變壓器投、切操作時，需要將相應的線路停電，適用于線路故障較多，線路較長，變壓器不需要經常切換的變電站[3]。

文章擬討論，在初期只有一條線路，兩臺主變運行，線變組方式下后期擴建另一條線路，補充橋開關CT及備自投裝置情況下，相關的安全措施布置。間隔示意圖如圖1、圖2所示。

3 保護配置方面

3.1 不完整內橋接線方式下，DL5處于常閉狀態(tài)

在線路發(fā)生故障，線路保護將跳開DL1，全站停電。在T1變壓器區(qū)內故障時，跳DL1、DL3、DL5。會額外造成T2變壓器被迫停運。T2變壓器故障時，跳開DL5、DL4，不影響T1變壓器。

失靈配合方面只考慮本側時如表2所示。

3.2 完整內橋接線方式

DL1與DL2互為備自投，DL5處于常開狀態(tài)。在經濟運行模式下，一條線路、一臺主變帶全站所有負荷。運行方式有DL1、DL3閉合，分段開關DL5與進線開關DL2處于分閘狀態(tài)。在線路1發(fā)生故障時，將跳開DL1，同時閉合DL2與DL5。

DL1與DL2互為備自投，DL5處于常開狀態(tài)。在負荷較重情況下，兩條線路帶兩臺主變分裂運行。在任一線路發(fā)生故障時，跳開故障線路開關，同時合上分段開關DL5。

失靈配合方面只考慮本側時如表3所示。

從上述內容可知，在擴建過程中，主要是新增DL2線路間隔以及備自投裝置，涉及到SV直采及GOOSE直采直跳等光纖連接。如何在不影響運行間隔的基礎上，實現上述新增設備的配置及相關聯動試驗，是不停電擴建研究的重點內容[4]。

4 安措布置原則

在基建施工過程中，一般是按照通信網絡、單體調試、單間隔調試、整組試驗、故錄網分、保護聯調的順序進行施工。因此，在試驗過程中，也嚴格遵循該施工流程，細化每個作業(yè)過程中的危險點，制定預控措施。要根據拓撲圖，嚴格執(zhí)行數據流控制，如圖3所示。

4.1 檢修機制隔離

對新增設備采用GOOSE檢修機制，在間隔停電檢修時，將該間隔所有設備投入檢修壓板。

4.2 斷開網絡連接

遵循傳統(tǒng)模式安措方法“有明顯斷開點”的原則，對檢修設備采用拔出光纖的方法，并做好相關記錄。插拔光纖前，做好記錄，確認運行設備斷鏈告警是唯一響應。

4.3 輪流退出方式

在220kV及以上電壓等級雙重化配置的合并單元或智能終端開展軟件升級、檢修作業(yè)時，需要輪流進行。技術方案必須輪流退出運行設備，在進行核對檢修機制、MU采樣數據品質、離散度等工作時，可采用在備用口同步檢查的方式，減少運行光纖插拔工作。

智能化變電站保護邏輯需要從輸入輸出模塊、關聯設備、一次設備運行方式等方面考慮[5]。安全管控措施，要在各個環(huán)節(jié)充分考慮，杜絕高風險作業(yè)，杜絕無保護作業(yè)，力爭將安全隱患降到最低。

5 不停電接入方案

采用內橋接線方式的220kV智能化變電站的線路L2新建間隔，及相關二次設備的配置，可以采取以下策略。

5.1 軟件配置

配置新增L2線路間隔SCD文件，兩套線路保護的SV直采、GOOSE接受、GOOSE跳閘及“失靈開入”軟壓板均處于退出狀態(tài)。

配置新增備自投裝置的SCD文件，完成備自投裝置至DL1、DL2、DL5之間的SV及GOOSE連接。備自投裝置的“SV接受”、“GOOSE接受”和“GOOSE跳閘”、“失靈開入”等軟壓板均處于退出狀態(tài)。

重新下裝配置DL1間隔智能終端的SCD文件（涉及備自投功能），采取A、B套輪流退出運行的方式，下裝前采用文本對比工具，比較新生成的CID配置文件與原先配置文件的差異性。

重新配置T2變壓器的兩套主變保護的SCD文件，采取A、B套輪流退出運行的方式進行下裝，下裝前退出相應的保護功能壓板和GOOSE跳閘出口壓板，在智能終端處退出相應出口硬壓板。同時，新增L2線路間隔合并單元至T2變壓器的兩套保護SV直采光纖。增加T2變壓器兩套主變保護至DL2斷路器GOOSE直跳光纖。

6 試驗聯動

使用繼保儀對新增L2線路間隔的合并單元加量，投入相應L2線路保護、T2主變保護和備自投保護的SV接受壓板，檢查相應通道的采樣正確性。

投入新增L2線路間隔保護裝置及智能終端出口壓板，完成L2線路保護裝置的傳動試驗。

進行T2主變保護與新增間隔聯動試驗，做好T2主變保護與運行間隔之間的隔離措施，防止誤跳DL4、DL5。基于檢修機制，完成T2主變保護對DL2斷路器的傳動試驗。DL4、DL5間隔智能終端投入檢修壓板，退出相應的出口硬壓板，退出T2主變保護至DL4、DL5間隔GOOSE發(fā)送軟壓板。

DL5斷路器失靈傳動試驗，使用智能手持式繼保儀給備自投裝置加故障量，檢查裝置有GOOSE直跳報文，檢查相應間隔的智能終端出口跳閘燈亮，硬壓板上端頭有直流脈沖信號。

備自投裝置，投入所有SV、GOOSE接受軟壓板，檢查相應采樣值和開關位置正確，使用智能繼保儀加入電流電壓及開關量，模擬備自投動作，檢查GOOSE出口報文與動作邏輯相匹配。

可以利用一次停電接入期間，再次進行T2主變保護的傳動試驗。

在網絡交換機處，使用抓包軟件確保響應數據鏈路正確性。

7 結語

綜上所述，內橋接線在不完整的情況下進行擴建，有部分試驗內容較為復雜，特別是部分試驗無法完成傳動，給施工調試作業(yè)造成一定的困難，也會給后續(xù)運維帶來麻煩。文章僅從二次保護裝置方面入手，分析內橋接線方式下，以線變組方式擴建時二次安全策略，僅供交流參考。

參考文獻

[1] 谷棟.智能變電站二次設備規(guī)范化運檢研究[D].濟南：山東大學，2019.

[2] 曾小園.智能化變電站電氣二次設計的要點分析[J].通信電源技術，2020，037（003）：70-71.

[3] 盧雪.智能變電站電氣二次設計常見問題及對策分析[J].通訊世界，2020，027（002）：182-183.

[4] 李保權.關于智能變電站的二次設備調試與檢修[J].百科論壇電子雜志，2020，000（001）：793.

[5] 馬成鵬.智能變電站二次設備安全隔離技術研究[J].科技風，2020，000（010）：22.