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摘要:当前,以全站信息数字化、网络化、标准化为基本要求的智能站,已全面推广应用,与之相适应的运检技术规程,需要结合实践来探索总结。本文结合实际运行需求,以御东变首检为例,探讨了智能站首检技巧及存在的问题。
关键字:智能站 主变保护 整租试验
智能站的每个单设备性能测试在设备进场前的集中集成测试中已经完成。如果每次检验都进行细致全面的性能和功能测试,时间、精力、供电可靠性上都受到很大影响,还可能因检修面大任务重而留下隐患。为做好本地区的智能站首检,本人认为在首检时应该侧重系统级功能测试,整组条件下进行最为可取。
一、智能站继电保护系统与常规微机站不同
常规站以控保单装置作为核心,配以外围二次回路构成功能单元,装置性能调试、功能调试高度重合;调试围绕单装置进行。装置与外围二次回路的物理交接面(端子排等)清晰直观,能直接实现电气量测量、查找、隔离;基于此制订的技术规程、应急隔离和抢修方案经过了实践的检验,安全高效。
智能站控保系统以多装置构建系统,各种光、电信息基于IEC61850协议交互构成功能系统,除了单装置的性能测试,还要保证交互协调正确的系统级功能测试,前者为前提,后者才是最终最根本的要求。而高度集成、网络化、数字化的应用,使装置间的联系抽象而复杂,相应的检修手段、工具更加复杂,基于抽象信息交互基础上的运规、应急隔离和抢修方案都需要进一步积累,接受实践的检验。作为设备运检主人,应立足于电网运行要求,站在系统功能的高度,重点把握各项功能的测试,验证相关运规、隔离和抢修方案的正确性。
二、周期检验与新建智能站检验不同
智能站新设备种类多、系统构成复杂,且专业交叉、综合性强。新建智能站有足够的时间、技术力量按技术规范要求来对整站每个设备进行逐一性能测试,实现设计功能。目前很多基建调试都是在各硬件性能、设置正确的前提下来验证、验收功能,设计的保护功能得到实现即通过验收。
常规站则是在基建站投运1-2年内进行首次检修,由于供电可靠性的要求,停电检验的时间有限。在基建调试和实际运行的基础上,系统中存在的设备错误基本已经排除,即使存在的小部分也经过了运行时间的考验不影响各装置正常的保护功能。而在智能站保护系统现场运行中不仅要保证各设备性能完好、设置正确时的系统功能;更要根据单装置异常时的思维,对设备异常时的应急措施,做到正确隔离、快速抢修。所以,周期检修应以贴近运行实际的系统性整体功能(装置正常、异常时)及应急策略验核作为重点。
三、智能站首检校验思路
整组试验是体现系统性思维,现场检验继电保护完整性、正确性的最直接方法。校验应最大限度的保证整组试验的完整性;校验内容应验证智能站保护系统的各种情形下的功能及应对措施的正确性、有效性;对智能站设备正常、异常时功能的实现及应急隔离、检修策略进行验证,对设备性能故障的判断等。内容上分3个层次来进行验证。
第一层级,系统各装置硬件正常,对各装置内部参数,特别是软压板的设置,对功能的实现进行整组校验。由于光纤接头易污染、老化、损坏,过多的插拔操作会损坏光纤或插头,甚至埋下安全隐患。而光纤本身在运行中是比较稳定的,系统本身具备实时自检告警的能力。采取整组试验,在CT端子用传统的继保校验仪通入试验电流,模拟电网发生的故障情况,可以验证保护功能是否正确。
第二层级,对系统中某单个装置硬件异常时,其对系统功能的影响范围及隔离措施进行验证。在单台装置发生异常时,需要对保护、遥测、遥信等功能受到的影响进行评估,并采取合理的应对措施,确定隔离方案、调整运方。既保证检修所需要的合理停电范围,又要保证运行中的一次设备不失去保护,不会误动。如GOOSE交换机、光纤、合并单元、智能终端、保护装置有异常时,异常范围控制的策略验证。
第三层级,就是对单设备硬件性能异常时,对本装置的处理方法。一方面要有能力、有标准判断设备性能是否合格。例如SV链路异常灯亮时,确定损坏的元器件是光纤还是通讯板,还是光纤盒。
四、首检工作应充分、周详。
由于大量电缆被抽象的光纤代替,智能站二次回路全部或部分虚化。为了做好智能站自动化/继电保护的校验,需提前做好前期准备,在理论认知的基础上,有针对性地对检修站点的二次系统设计资料进行研习。与常规站不同,智能站的设计一般采用的是“SV/GOOSE信息流图+SV/GOOSE信息逻辑配置表+装置光缆联系图”的设计方法。SV/GOOSE信息流图以信息集的形式描述信息传输的具体路径和流向,包括信息流经的具体物理装置如合并单元、中间交换机等。SV/GOOSE信息逻辑配置表是以装置为对象,将收发的信息集结合虚端子连接关系,映射成各装置具体的输入输出信号。装置光缆联系图反映的是二次设备之间的光纤连接关系,其与网络方案和设备光接口的配置配合使用。通过这三者的结合,能将抽象的信息、功能具化为脉络清晰的物理实现路径。
五、御东变智能站首检实践
2016 年4月,对2015年投运的御东变进行首次校验。其全站110kV一次设备采用 “一次设备本体+常规传感器+智能组件”的智能化方案,10kV侧101、102开关采用“一次设备本体+常规传感器+智能组件”的智能化方案,10kV侧其他各出线间隔及压变间隔采用常规互感器,就地安装于开关柜内。
按照功能实现机制的差异,保护功能的校验分两类:1、基于常规采样的保测一体装置,主要是10kV出线间隔;2基于SV网、GOOSE网的主变保护。常规保测一体装置及回路的校验已经有成熟的经验、规范,这里不再赘述。本次校验主要探索、讨论的是基于SV、GOOSE网络的主变部分的校验:一方面保证各硬件、软件正常时的功能响应正确;一方面保证在但装置异常时,应急响应策略合理、有效。
在御东变首检中,借助两根临时电缆(分别接入电流和电压回路)可实现整组调试,接线方式如下图所示。经一次汇控柜端子排通入试验电气量进行校验。临时电缆的作用是将继电保护保护校验仪产生的电气量同时传送至处于不同设备室、间隔的端子排。在此情况下,校验各种功能的方法与常规微机保护相一致,可以进行主变保护整组校验。
六、主变保护整组试验,验证内容及注意事项
1、验证检修机制。
MMS检修机制检验:当保护装置投入检修压板时,上送的MMS报文中应置检修位,后台及总控收到检修报文应与正常报文区别处理;
SV检修机制检验:输入的SV报文检修品质与保护装置检修状态不对应时,保护应闭锁;
GOOSE检修机制检验:输入的GOOSE信号检修品质与装置检修状态不对应时,装置应不处理该GOOSE信号。
(1)验证SV交换机、GOOSE交换机对保护功能及出口跳闸的影响。根据“直采直跳”的设计,本间隔的保护功能、跳闸出口不应受到SV交换机、GOOSE交换机的影响。
(2)验证101开关或102开关本体异常时的隔离策略。
(3)保护装置开入开出及软压板检查及保护定值检验
(4)主变差动保护平衡试验及开关整组传动。
2、注意事项及适用范围:
(1)因使用临时电缆可能较长,在传送电气量时注意区分电流和电压相位,防止电流回路开路、电压回路短路。
(2)该种方法适用于承载能力较强的试验仪器。
七、参考文献
[1]智能变电站二次设备运维检修实务.陈庆.中国电力出版社.2018-07;
[2]智能变电站二次设备运维检修知识.陈庆.中国电力出版社.2018-08
论文作者:王竞春, 陈婷
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第05期
论文发表时间:2019/7/15
标签:装置论文; 智能论文; 功能论文; 设备论文; 系统论文; 异常论文; 常规论文; 《当代电力文化》2019年第05期论文;