智能變電站220kV線路保護(hù)裝置驗(yàn)收要點(diǎn)研究

高林

德州供電公司，山東德州，253000

0 引言

智能變電站220kV線路新保護(hù)投運(yùn)前，變電檢修單位必須對(duì)新設(shè)備進(jìn)行工程竣工驗(yàn)收，以檢驗(yàn)保護(hù)配置、回路設(shè)計(jì)等是否符合電力系統(tǒng)繼電保護(hù)安全運(yùn)行要求[1-4]。按照目前變電站典型繼電保護(hù)配置，根據(jù)十八項(xiàng)反措的要求，智能站220kV線路應(yīng)配置兩套不同廠家的保護(hù)裝置，能夠完成所需的各項(xiàng)保護(hù)功能，并應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試傳動(dòng)檢驗(yàn)。因?yàn)?20kV線路保護(hù)電壓等級(jí)較高，回路設(shè)計(jì)較復(fù)雜，在新裝驗(yàn)收時(shí)需要注意的問(wèn)題不少。現(xiàn)主要研究智能變電站220kV新裝線路保護(hù)裝置各個(gè)驗(yàn)收環(huán)節(jié)要點(diǎn)，用以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工作，以使各個(gè)步驟更清晰、規(guī)范[5-6]。

1 驗(yàn)收前準(zhǔn)備工作

1.1 資料檢查

了解一次設(shè)備的接線及投入運(yùn)行后可能出現(xiàn)的運(yùn)行方式和設(shè)備投入運(yùn)行的方案。熟悉現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝情況，確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境符合驗(yàn)收條件，提前安排驗(yàn)收人員熟悉該間隔相關(guān)二次設(shè)備情況。組織SCD文件驗(yàn)收前審核，認(rèn)真檢查虛端子配置情況，確保SCD文件的正確性及其與對(duì)應(yīng)設(shè)備配置文件的一致性。檢查線路保護(hù)相關(guān)二次回路安裝圖、電纜敷設(shè)圖等全部紙質(zhì)圖紙及電子圖紙，成套保護(hù)裝置說(shuō)明書(shū)及出廠試驗(yàn)報(bào)告、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試報(bào)告等是否齊全、準(zhǔn)確。

1.2 現(xiàn)場(chǎng)核查

根據(jù)圖紙及虛端子設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)所有保護(hù)裝置的安裝位置是否正確，二次回路設(shè)計(jì)是否符合相關(guān)設(shè)計(jì)、反措標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。還要檢查確認(rèn)相關(guān)工器具、繼電保護(hù)測(cè)試儀是否合格，確認(rèn)設(shè)備狀態(tài)是否良好。

2 電流互感器、電壓互感器檢驗(yàn)

2.1 設(shè)計(jì)要求核查

檢查電流、電壓互感器的變比、容量、準(zhǔn)確級(jí)符合設(shè)計(jì)要求，并做相關(guān)試驗(yàn)。尤其要準(zhǔn)確測(cè)試電流互感器極性、變比，確認(rèn)電流互感器每個(gè)繞組的準(zhǔn)確級(jí)是否和電流互感器銘牌對(duì)應(yīng)。并與施工圖紙核實(shí)，電流、電壓互感器繞組的使用符合設(shè)計(jì)要求。

2.2 電流、電壓回路檢查

檢查電流互感器二次繞組、電壓互感器二次回路接線正確性及端子排引線壓接的可靠性，測(cè)量二次回路直流電阻，防止電流互感器二次繞組開(kāi)路，電壓互感器二次繞組回路短路。檢查電流互感器、電壓互感器二次回路接地情況是否正確。電流互感器每一個(gè)二次繞組應(yīng)分別在開(kāi)關(guān)場(chǎng)有且僅有一點(diǎn)接地，不允許多個(gè)繞組接地點(diǎn)串接。電壓互感器獨(dú)立繞組應(yīng)在開(kāi)關(guān)場(chǎng)有且僅有一點(diǎn)接地。檢查在電壓回路中的空氣開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作可靠，且滿足相關(guān)動(dòng)作時(shí)限的要求。

2.3 合并單元檢驗(yàn)

（1）合并單元檢修狀態(tài)測(cè)試。合并單元發(fā)送SV報(bào)文檢修品質(zhì)應(yīng)能正確反映合并單元裝置檢修壓板的投退。當(dāng)檢修壓板投入時(shí)，SV報(bào)文中的“檢修”位應(yīng)置1，裝置面板檢修指示燈應(yīng)點(diǎn)亮；當(dāng)檢修壓板退出時(shí)，SV報(bào)文中的“檢修”位應(yīng)置0，裝置面板檢修指示燈熄滅。

（2）合并單元電壓切換檢驗(yàn)。給合并單元施加兩組母線電壓，通過(guò)GOOSE網(wǎng)絡(luò)向合并單元發(fā)送不同刀閘位置信號(hào)，檢查合并單元的電壓切換功能是否正常，邏輯應(yīng)滿足電網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行要求。

3 二次回路檢驗(yàn)

3.1 光纖回路檢查

按照設(shè)計(jì)圖紙檢查各裝置間光纖回路的正確性，包括保護(hù)設(shè)備、合并單元、交換機(jī)、智能終端之間的光纖回路。光纖外觀應(yīng)檢查尾纖應(yīng)呈現(xiàn)自然彎曲（彎曲半徑大于5cm），不應(yīng)存在彎折半徑過(guò)小現(xiàn)象，不應(yīng)承受任何外重，尾纖表皮應(yīng)完好無(wú)損。尾纖接頭應(yīng)干凈無(wú)異物，如有污染應(yīng)清潔干凈，備用接頭應(yīng)佩戴防塵帽。

尾纖接頭連接應(yīng)牢靠牢固，不應(yīng)有松動(dòng)現(xiàn)象。1310nm和850nm光纖回路（包括光纜熔接盒）的衰耗不應(yīng)大于2dB，不合格的重新做頭更換。

3.2 電纜二次回路檢驗(yàn)

二次檢驗(yàn)應(yīng)根據(jù)說(shuō)明書(shū)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行，檢驗(yàn)防跳回路和三相不一致回路、跳合閘回路接線正確性等。根據(jù)反措要求，220kV線路兩套線路保護(hù)回路之間不應(yīng)存在電氣聯(lián)系。應(yīng)采取檢驗(yàn)措施，保證兩套回路之間不存在寄生回路的現(xiàn)象。

斷開(kāi)裝置與回路的聯(lián)系，用1000V絕緣電阻表測(cè)量各回路（分別將電流、電壓、直流控制、信號(hào)回路所有端子連接在一起）對(duì)地和各回路相互間絕緣電阻阻值大于10MΩ。對(duì)新安裝二次回路所有部件進(jìn)行觀察、清掃與必要的檢修及調(diào)整。檢查屏柜上的設(shè)備及端子排上內(nèi)部、外部接線正確，接觸應(yīng)牢靠，標(biāo)號(hào)應(yīng)完整準(zhǔn)確，且應(yīng)與圖紙和運(yùn)行規(guī)程相符合。對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的二次回路進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)自保護(hù)屏柜引至斷路器（包括隔離開(kāi)關(guān)）二次回路端子排處有關(guān)電纜二次線連接的正確性及螺釘壓接的可靠性。

3.3 智能終端檢驗(yàn)

智能終端自啟動(dòng)或斷電重啟應(yīng)自檢正常，重啟過(guò)程中，不應(yīng)誤輸出、誤發(fā)信。智能終端斷電后，應(yīng)發(fā)出故障告警，接收設(shè)備應(yīng)發(fā)出鏈路中斷或異常、GOOSE斷鏈告警。檢驗(yàn)斷路器分相位置、刀閘位置、低氣壓閉鎖重合等遙信信息應(yīng)發(fā)送正確。

4 屏柜檢查

4.1 保護(hù)裝置及輔助設(shè)備檢查

檢查保護(hù)裝置的各部分插件是否與設(shè)計(jì)相符，裝置各插件標(biāo)識(shí)清晰，并具有入網(wǎng)標(biāo)識(shí)。抽查主要二次設(shè)備、輔助設(shè)備的工藝質(zhì)量，以及導(dǎo)線與端子采用材料的質(zhì)量，裸露銅線是否符合精益化的要求。保護(hù)裝置外殼接地良好，接地線截面不小于4mm2。

4.2 標(biāo)識(shí)、封堵等

檢查屏柜上的標(biāo)志正確完整清晰，并與圖紙和運(yùn)行規(guī)程相符。屏柜命名應(yīng)與調(diào)度命名一致，并使用雙重名稱。裝置硬壓板按雙重名稱進(jìn)行標(biāo)注，備用壓板應(yīng)注明。壓板顏色應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求：跳閘、合閘壓板用紅色，檢修、遠(yuǎn)方投入功能壓板用黃色，備用壓板用淺駝色。屏柜內(nèi)的電纜孔洞應(yīng)封堵，不允許封堵不嚴(yán)，或存在明顯縫隙。尾纖擺放整齊有序，編號(hào)準(zhǔn)確并標(biāo)有起止點(diǎn)，標(biāo)識(shí)清晰完善。

5 保護(hù)裝置檢驗(yàn)

依據(jù)裝置檢驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的試驗(yàn)方法，對(duì)保護(hù)的每一項(xiàng)功能進(jìn)行逐一檢驗(yàn)。

5.1 裝置上電檢查

（1）打開(kāi)保護(hù)裝置電源，裝置應(yīng)能正常工作。

（2）檢查并記錄裝置的硬件和軟件版本號(hào)、校驗(yàn)碼等信息，并校對(duì)時(shí)鐘。

5.2 交流量精度檢查

（1）零漂誤差-0.05～+0.05。

（2）檢驗(yàn)0.5、1、2倍的額定電流和0.5、1、1.4倍的額定電壓下的測(cè)量精度，通道采樣值誤差≤5%。額定值時(shí)誤差標(biāo)準(zhǔn)＜5%，采樣均從試驗(yàn)儀加入。

（3）投退SV接收軟壓板，確認(rèn)是否與電流電壓采樣對(duì)應(yīng)。

5.3 開(kāi)關(guān)量輸入輸出回路檢驗(yàn)

（1）常規(guī)開(kāi)入檢查。

表1 常規(guī)開(kāi)入檢查表

（2）GOOSE開(kāi)入檢查：斷路器分相跳閘位置TWJA、TWJB、TWJC，其他保護(hù)動(dòng)作信號(hào)。

（3）開(kāi)出硬接點(diǎn)檢查：驗(yàn)證保護(hù)裝置告警、故障接點(diǎn)。

5.4 檢修狀態(tài)測(cè)試

保護(hù)裝置輸出報(bào)文的檢修品質(zhì)應(yīng)能正確反映保護(hù)裝置檢修壓板的投退。保護(hù)裝置檢修壓板投入后，發(fā)送的GOOSE報(bào)文檢修品質(zhì)應(yīng)置位，同時(shí)面板應(yīng)有顯示；保護(hù)裝置檢修壓板打開(kāi)后，發(fā)送的GOOSE報(bào)文檢修品質(zhì)應(yīng)不置位，同時(shí)面板應(yīng)有顯示。輸入的GOOSE信號(hào)檢修品質(zhì)與保護(hù)裝置檢修狀態(tài)不對(duì)應(yīng)時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)正確處理該GOOSE信號(hào)，同時(shí)不影響運(yùn)行設(shè)備的正常運(yùn)行。在保護(hù)測(cè)試儀與保護(hù)檢修狀態(tài)一致的情況下，保護(hù)動(dòng)作行為正常。輸入的SV報(bào)文檢修品質(zhì)與保護(hù)裝置檢修狀態(tài)不對(duì)應(yīng)時(shí)，保護(hù)應(yīng)報(bào)警并閉鎖。

5.5 定值、軟壓板檢查

定值整定：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況設(shè)置設(shè)備參數(shù)、保護(hù)定值等，根據(jù)定值單整定保護(hù)定值并將打印定值與定值單逐項(xiàng)核對(duì)。整定值失電保護(hù)功能檢驗(yàn)：通過(guò)拉、合電源開(kāi)關(guān)的方法檢驗(yàn)保護(hù)裝置的整定值在直流電源失電后不會(huì)丟失或改變。

檢查設(shè)備的軟壓板設(shè)置是否正確，軟壓板功能是否正常。軟壓板包括SV接收軟壓板、GOOSE接收/出口壓板、保護(hù)元件功能壓板等。

5.6 保護(hù)裝置邏輯校驗(yàn)

（1）縱聯(lián)差動(dòng)。將光纖通道自環(huán)，投入差動(dòng)保護(hù)功能軟壓板、控制字等。分別檢驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)在各相的動(dòng)作情況，并進(jìn)行定值檢驗(yàn)。

（2）距離保護(hù)。投入距離保護(hù)功能軟壓板、控制字等。分別驗(yàn)證接地距離I、II、III段和相間距離I、II、III。定值誤差在5%范圍內(nèi)合格。

（3）零序保護(hù)。投入零序保護(hù)功能軟壓板、控制字等。分別驗(yàn)證零序保護(hù)II、III段及零序加速段保護(hù)。檢驗(yàn)時(shí)還應(yīng)進(jìn)行零序保護(hù)反方向檢驗(yàn)，保證保護(hù)可靠不動(dòng)作。定值誤差在5%范圍內(nèi)合格。

（4）重合閘。驗(yàn)證單相重合閘、三相重合閘、停用重合閘在單相故障和多相故障下的動(dòng)作情況。注意：重合閘判同期時(shí)主要檢驗(yàn)?zāi)妇€與線路電壓之間的角差。

（5）CT、PT斷線告警。CT斷線告警是電流回路是否完好的標(biāo)志，故此信號(hào)必須實(shí)際傳動(dòng)到位。報(bào)警條件一般為自產(chǎn)零序電流大于一定值而無(wú)零序電壓，則延時(shí)10秒發(fā)CT斷線異常信號(hào)。PT斷線告警是電壓回路是否完好的標(biāo)志，電壓與距離、零序保護(hù)等息息相關(guān)，此信號(hào)必須實(shí)際傳動(dòng)到位。

5.7 保護(hù)裝置GOOSE輸出檢驗(yàn)

（1）GOOSE輸出。投退GOOSE發(fā)送軟壓板，查看保護(hù)裝置報(bào)文及相關(guān)裝置的GOOSE接收情況。測(cè)試保護(hù)動(dòng)作分別跳斷路器A、B、C相，查看保護(hù)裝置指示燈、裝置報(bào)文，智能終端接收GOOSE跳令后對(duì)應(yīng)相跳閘燈動(dòng)作情況。啟動(dòng)斷路器A、B、C相失靈，查看保護(hù)裝置指示燈、裝置報(bào)文，對(duì)應(yīng)母線保護(hù)接收GOOSE啟失靈令后對(duì)應(yīng)相開(kāi)入情況。模擬多相及多段故障，查看本保護(hù)裝置指示燈、裝置報(bào)文及另一套保護(hù)閉鎖斷路器重合閘開(kāi)入情況測(cè)試保護(hù)動(dòng)作分別合斷路器A、B、C相，查看保護(hù)裝置指示燈、裝置報(bào)文，智能終端接收GOOSE跳令后對(duì)應(yīng)合閘燈動(dòng)作情況。

（2）整組GOOSE功能檢測(cè)。GOOSE報(bào)文發(fā)送檢修位：檢修壓板投入時(shí)，GOOSE報(bào)文應(yīng)及時(shí)降test標(biāo)志置位。GOOSE檢修跳閘邏輯：測(cè)試保護(hù)與智能終端檢修態(tài)各種組合情況下的動(dòng)作行為。GOOSE檢修開(kāi)關(guān)位置邏輯：測(cè)試保護(hù)與智能終端檢修態(tài)各種組合情況下保護(hù)的開(kāi)關(guān)位置狀態(tài)。GOOSE中斷告警：測(cè)試斷鏈及配置錯(cuò)誤告警，查看相應(yīng)裝置指示燈及后臺(tái)監(jiān)控上報(bào)告警信息正確與否。

6 保護(hù)整組試驗(yàn)

首先檢查保護(hù)裝置動(dòng)作行為、斷路器動(dòng)作行為、裝置指示燈動(dòng)作信號(hào)、廠站自動(dòng)化系統(tǒng)信號(hào)、監(jiān)控信息等正確無(wú)誤。然后將保護(hù)裝置帶實(shí)際斷路器進(jìn)行必要的跳、合閘試驗(yàn)，以檢驗(yàn)各有關(guān)跳、合閘回路、防跳回路及閉鎖回路正確性。其次分別模擬單相A、B、C瞬時(shí)和永久故障、斷路器動(dòng)作情況、后臺(tái)及錄波器等信號(hào)上傳情況。最后模擬相間和三相故障，斷路器動(dòng)作情況，后臺(tái)、錄波器、子站等信號(hào)上傳情況。

7 保護(hù)裝置通道聯(lián)調(diào)試驗(yàn)

借助于光纖通道實(shí)現(xiàn)的縱聯(lián)保護(hù)的整組試驗(yàn)。記錄光纖通道是專用通道還是復(fù)用通道，并記錄通道的延時(shí)時(shí)間。

7.1 差動(dòng)保護(hù)調(diào)試

首先模擬線路正常運(yùn)行：兩側(cè)斷路器合位，對(duì)側(cè)加額定電壓，本側(cè)模擬線路區(qū)內(nèi)故障（A、B、C相故障），觀察、記錄動(dòng)作情況。其次模擬本側(cè)對(duì)線路充電：本側(cè)開(kāi)關(guān)合位，對(duì)側(cè)開(kāi)關(guān)分位，本側(cè)模擬線路區(qū)內(nèi)故障（A、B、C相故障），記錄動(dòng)作情況。模擬線路弱饋保護(hù)：兩側(cè)斷路器合位，兩側(cè)分別進(jìn)行如下試驗(yàn)：一側(cè)加三相電壓（一般為34～37V左右，即大于線路PT斷線電壓且小于弱饋電壓），另一側(cè)模擬線路區(qū)內(nèi)故障（A、B、C相故障）。

7.2 遠(yuǎn)跳試驗(yàn)，必須投入差動(dòng)保護(hù)功能壓板

（1）本側(cè)保護(hù)接收對(duì)應(yīng)母差保護(hù)的GOOSE支路跳閘，對(duì)應(yīng)其他保護(hù)開(kāi)入變?yōu)?：對(duì)側(cè)保護(hù)收到遠(yuǎn)跳命令，若定值“遠(yuǎn)跳受本側(cè)控制”控制字為1，對(duì)側(cè)需加啟動(dòng)量，遠(yuǎn)跳才動(dòng)作；控制字為0，無(wú)需加啟動(dòng)量直接遠(yuǎn)跳動(dòng)作。

（2）對(duì)側(cè)保護(hù)接收對(duì)應(yīng)母差保護(hù)的支路跳閘開(kāi)入：本側(cè)保護(hù)收到遠(yuǎn)跳命令，若定值“遠(yuǎn)跳受本側(cè)控制”控制字為1，本側(cè)需加啟動(dòng)量，遠(yuǎn)跳才動(dòng)作；控制字為0，無(wú)需加啟動(dòng)量直接遠(yuǎn)跳動(dòng)作。

7.3 通道聯(lián)調(diào)注意事項(xiàng)

（1）對(duì)于光纖通道，可采用自環(huán)方式檢查通道是否完好；光纖尾纖應(yīng)呈現(xiàn)自然彎曲（彎曲半徑大于5cm）。在新安裝或更換設(shè)備后應(yīng)測(cè)試其通道傳輸時(shí)間。

（2）測(cè)試裝置通道收發(fā)功率大小是否滿足要求，接入跳纖，觀察裝置通道中斷能否復(fù)歸。

（3）檢查兩側(cè)保護(hù)裝置的型號(hào)、版本，是否符合差動(dòng)保護(hù)要求，且裝置命名正確、規(guī)范。

8 保護(hù)裝置應(yīng)用負(fù)荷電流及工作電壓進(jìn)行方向測(cè)試

首先測(cè)量所有電流、電壓的幅值，檢驗(yàn)電流、電壓回路接線是否正確、牢靠。電流回路備用繞組應(yīng)用鉗形電流表檢測(cè)回路是否正常。其次檢查電流差動(dòng)保護(hù)接到保護(hù)回路中的電流回路的相對(duì)極性關(guān)系及變比是否正確，測(cè)量中性線的不平衡電流是否滿足要求。最后根據(jù)測(cè)試結(jié)果畫(huà)出電流電壓的六角圖，結(jié)合一次潮流的流向，判斷出電流電壓的相對(duì)關(guān)系是否正確。

9 結(jié)語(yǔ)

本文在總結(jié)智能變電站220kV線路保護(hù)驗(yàn)收經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)從二次回路檢驗(yàn)、保護(hù)裝置的邏輯調(diào)試、整組傳動(dòng)、通道聯(lián)調(diào)等方面對(duì)智能變電站220kV線路保護(hù)裝置驗(yàn)收要點(diǎn)進(jìn)行了分析，條理清晰，重點(diǎn)明確，貼合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。并對(duì)智能變電站驗(yàn)收工作提出了建議，有助于提高智能變電站的施工和驗(yàn)收水平，保障智能變電站的順利投運(yùn)。應(yīng)該說(shuō)，智能變電站的二次設(shè)備施工復(fù)雜、精細(xì)，其驗(yàn)收過(guò)程更是紛繁復(fù)雜，隨著智能變電站技術(shù)的發(fā)展，持續(xù)研究二次設(shè)備施工和驗(yàn)收相關(guān)內(nèi)容是每個(gè)二次工作人員的應(yīng)有之義。