智能變電站繼電保護二次安全措施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計研究

王新

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局，云南 昆明 650200）

0 引言

在智能變電站進行二次設(shè)備檢修作業(yè)的過程中，一方面，由于同一屏柜有多條線路同時運行，而檢修人員只對其中一條線路進行檢修，所以運行人員需采用紅膠布在二次壓板非檢修區(qū)域，采用掛牌、貼膠帶等提示性方法，隔離保護裝置[1]。另一方面，檢修人員在二次壓板非檢修范圍內(nèi)容易造成設(shè)備跳閘，所以線路端子排進行安全措施布置時，也需要采用掛牌、貼膠帶等提示性方法進行隔離[2]。以上兩種布置二次安全措施的方式，均存在掛牌易脫落、遺失，壓板誤投退，耗費人力資源，延長有效檢修時間的問題。目前，仍然缺乏必要的技術(shù)防范手段，有效解決上述問題。為此，本文提出智能變電站繼電保護二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計研究，致力于提高智能變電站繼電保護二次安措的安全性。本次設(shè)計進度計劃：2020年5月至6月到現(xiàn)場調(diào)研確定技術(shù)方案，7月確定硬件設(shè)計方案，8-9月完成材料采購，10-11月完成開模、生產(chǎn)閉鎖附件及測試，12月進行現(xiàn)場安裝及驗收。本文針對智能變電站繼電保護二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的具體內(nèi)容進行了詳細(xì)介紹。

1 智能變電站繼電保護二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計

1.1 開發(fā)智能變電站繼電保護二次安措定制模具

項目實施主要措施及進度計劃主要措施：采用二次壓板及端子排閉鎖附件+隔離鎖具的方式，實現(xiàn)閉鎖管理，對相關(guān)閉鎖附件及鎖具統(tǒng)一規(guī)范進行定制模具開發(fā)。壓板閉鎖附件可實現(xiàn)單塊壓板閉鎖或一排壓板的閉鎖，便于安裝且可隨意上鎖和移除，實現(xiàn)電流端子、普通端子、雙層端子排的隔離閉鎖[3]。隔離鎖具部分采用定制鎖孔開模，確保鑰匙功能的唯一性。本次開發(fā)的智能變電站繼電保護二次安措定制模具，隔離附件材料選擇，易于成型、易于駐色；采用PC+ASA等常用材質(zhì)，易于設(shè)計、易于開模成型；定制隔離鎖具，區(qū)別于現(xiàn)場其他金屬鎖具，起到警示作用；鎖芯更換為同一類型，減少鑰匙種類和數(shù)量，一把鑰匙開全站隔離鎖具；小附件大作用，解決檢修“膠帶”隔離問題。帶電作業(yè)，安全方便，本方案只需在各閉鎖點表面采用卡扣或粘貼的方式，不存在誤碰電危險；裝置易于拆裝，不會影響運行人員正常倒閘操作。

1.2 計算智能變電站繼電保護二次安措可靠性

在開發(fā)智能變電站繼電保護二次安措定制模具的基礎(chǔ)上，計算智能變電站繼電保護二次安措可靠性。無論是二次壓板及端子排閉鎖附件+隔離鎖具在拒動還是誤動情況下，都會對智能變電站繼電保護二次安措的可靠性造成一定程度上的影響[4]。通過計算的方式，得出智能變電站繼電保護二次安措可靠性的具體數(shù)值。設(shè)智能變電站繼電保護二次安措可靠性為W，可表示為：

公式（1）中，M指的是智能變電站繼電保護過程中外界因素對其的干擾指數(shù)；B指的是PC+ASA隔離附件材料的彈性模量；F指的是智能變電站繼電保護二次安措安裝成功率。通過公式（1），得出二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的可靠性，數(shù)值越高證明智能變電站繼電保護二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的可靠性越高；反之，則越小。本文設(shè)計的智能變電站繼電保護二次安措可靠性必須保證在87.5%以上。

1.3 完成智能變電站繼電保護二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計

得出智能變電站繼電保護二次安措可靠性后，在二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計中引進繼電保護信息系統(tǒng)，同步采集交流電壓和電流量，通過繼電保護信息系統(tǒng)能夠?qū)崟r測試二次安措標(biāo)準(zhǔn)化回路狀態(tài)。本文設(shè)計的智能變電站繼電保護二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，可根據(jù)現(xiàn)場各種檢修中遇到的隱患點，采取相應(yīng)的隔離閉鎖模式；壓板隔離可采用單壓板及整排壓板閉鎖的方式，避免了資源浪費，降低了生產(chǎn)成本[5]。與此同時，在智能變電站繼電保護二次安措設(shè)計中，設(shè)計保護屏柜，采用透明罩方式，只需把底座安裝在急停開關(guān)底部，可隨意上鎖和移除，美觀大方不存在顏色誤差，能起到較好的誤碰誤操作，減少檢修人員操作時的心理負(fù)擔(dān)。另外，在智能變電站繼電保護二次安措各隔離點閉鎖附件，采用PC+ASA等常用材質(zhì)，易于設(shè)計、開模成型，項目實施不存在阻礙難點，易于后期的推廣，可提升變電站管理水平。至此，完成智能變電站繼電保護二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。

2 實驗分析

2.1 實驗準(zhǔn)備

實驗對象選取某智能變電站，分別使用當(dāng)前二次安措以及本文設(shè)計二次安措進行實驗，設(shè)置當(dāng)前的二次安措為實驗對照組。在保證不受到外部環(huán)境干擾的條件下，將本次實驗內(nèi)容設(shè)為比較兩種二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計下的安全系數(shù)，安全系數(shù)數(shù)值越高證明該二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的安全性能越高。首先使用本文設(shè)計的二次安措執(zhí)行智能變電站繼電保護操作，通過Prowertly軟件測得其安全系數(shù)，定義該組為實驗組。再使用當(dāng)前二次安措執(zhí)行智能變電站繼電保護操作，通過Prowertly軟件測得其安全系數(shù)，定義該組為對照組。將實驗次數(shù)設(shè)為10次，記錄實驗結(jié)果。

2.2 實驗結(jié)果分析與結(jié)論

整理實驗結(jié)果，如表1所示。通過表1中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)實驗次數(shù)為10時，實驗組的平均二次安措安全系數(shù)為0.943，而對照組的平均二次安措安全系數(shù)為0.603，由此可知，本文設(shè)計二次安措下測得的安全系數(shù)明顯高于對照組，具有實際應(yīng)用價值。

3 結(jié)語

通過智能變電站繼電保護二次安措標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，能解決的主要問題包括：檢修二次壓板的強制隔離閉鎖，解決二次壓板誤投退的問題；檢修二次設(shè)備線路保護端子排的強制隔離閉鎖，解決錯接、誤接、漏接等隱患；保護屏柜按鈕的強制隔離閉鎖，解決誤操作保護裝置；規(guī)范現(xiàn)場隔離鎖具管理；提高檢修人員及運行人員工作效率；降低檢修工作中人為失誤事故概率。通過上述研究，能夠取得一定的研究成果，解決當(dāng)前智能變電站繼電保護二次安措中存在的問題。由此可見，本文設(shè)計的二次安措是具有現(xiàn)實意義的，能夠指導(dǎo)智能變電站繼電保護二次安措優(yōu)化。在后期的發(fā)展中，也能為提高智能變電站繼電保護的綜合性能提供參考。

表1 二次安措安全系數(shù)對比結(jié)果