智能变电站二次设备安全隔离技术研究论文_孔庆云

智能变电站二次设备安全隔离技术研究论文_孔庆云

(扬州北辰电气设备有限公司 225000)

摘要:智能变电站是将先进的技术、小污染大集成等融合在变电站的设备中,实现整个变电站的信息数字化、通信网络化以及标准化,它能够自动的对站内外信息进行采集、分析、测量、控制等,而且可以实自动的调节、自动的分析决策,以实现变电站真正的智能化。其中智能变电站中的二次设备有其专门的安全隔离技术,本文简单介绍和比较了这些安全隔离技术,并结合了IED智能电子设备的检修机制,以检修发送接收压板为主,开断物理光纤为辅的方法来进行隔离,以实现智能电网的二次设备能够正常安全的运行。

关键字:智能电网;二次设备;安全隔离

前言

在智能变电站中,有一个很重要的保护是继电器的保护,而继电保护不是像传统的由单一的装置来进行保护的,而是由单元的合并、保护装置和智能终端的光纤连接等来共同完成的,系统的二次回路也是由光纤来实现,全部实现数字化的模拟信号,变电站中的二次设备的软压板也改成硬压板来代替,检修压板也带来了全新的检修机制,这种全新的智能系统已逐步代替传统的笨重的变电站系统,现如今对智能变电站的研究主要还是集中在技术上,对于设备的研究反而比较少,所以二次设备上的安全措施考虑的也比较少,甚至还不全面,怎样使智能变电站在检验、扩建和缺陷处理等问题上有安全的保障,这对于智能变电站的安全可靠运行具有重要的意义。

一、安全隔离技术

1、SV 信号隔离机制

(1)SV 接收软压板

在智能变电站中,其二次设备的保护装置都装设有SV接受软压板,若智能保护装置不在软压板的接受间隔内,那么对于间隔MU的模拟量及其状态都会被忽略掉,保护系统自动的认为没有此支路而去执行其他的指令,关于SV接收压板和间隔保护的关系是:在母差保护中,假如某一侧的SV接受压板退出了,那么此时的差动保护就不算入其中,而在主变保护中,假如某一侧的SV接受压板退出了,那么该保护系统的后备保护也会退出去,此时的差动保护也不算入这一侧的数据中。在实际的工作过程中,如果智能变电站的一次设备停止运行了,那么就要相应的退出SV接收压板,可是如果一次设备没有停止运行,系统的单间隔保护可以直接的退出来,而跨间隔保护中,母差功能要从母差保护中退出来,相应的变压器也要退出差动保护和后备保护等。

检修压板

在合并单元中有一个标有“保护检修状态”的硬压板,这块硬压板在投退压板时是以开入的方法进行的。该硬压板在投入的时候,它会将所有的SV中的TEST的值置位为TRUE,在互感器检修的时候,检修压板也会投上,以保证合并单元的报文中有检修位。在跨间隔保护中,如果母差保护中的检修压板跟MU间隔的检修压板有出入,此时母差保护就会关闭;如果主变保护中的检修压板跟MU间隔保护的压板不同,那么此时的差动保护就会退出,状态不一样的每一侧的后备保护也会退出。

(3)装置间的光纤

从某种意义上说,将保护与合并单元间的光纤隔离开来是最直接最有效的隔离方法。具体来讲就是以发送方发来的一些数据和隔离信号为指引,当接收方分析判断出SV断链了,那么就会发出警告,以此来中断接收方继续处理光纤传输的数据信号。

2、GOOSE 信号隔离机制

在GOOSE信号隔离机制中,它的回路输出口设有四种隔离手段,它们分别是:

(1)保护装置本体上的 GOOSE 软压板

在智能变电站中,其智能保护装置都会装设上GOOSE发送软压板,它在运行期间会发送相应的GOOSE报文,其主要功能就是控制GOOSE报文中的跳闸信号的发送的真假性,当报文中的软压板设置为1,那么保护装置的实际状况跟报文是一致的,否则,会使GOOSE报文信号一直都处于0状态。

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(2) 接收侧GOOSE 接收软压板

有发送就必有接收,GOOSE接收软压板是用来控制IED设备进行接收报文信号中的跳闸信号的真假性,当接收软压板接收到信号为1,此时保护装置会根据报文的实际内容来执行,否则,保护装置将停止当前执行的状态,对一些逻辑信号会自动的设置当前值。

(3)检修压板

GOOSE信号隔离机制中的检修压板基本与SV信号隔离机制的检修压板相同,不同的是要把GOOSE报文中的TEST的值改成TRUE,然后将下一级接收到的报文跟保护装置的检修压板进行比较,加入信号相同就会执行相应的指令,否则对报文的信号将不做任何处理。

(4)装置间的光纤

从物理上来说,将保护与合并单元间的光纤隔离开来是最直接最有效的隔离方法。具体来讲就是以发送方发来的一些数据和隔离信号为指引,当接收方分析判断出GOOSE断链了,那么就会发出警告,以此来中断接收方继续处理光纤传输的数据信号。

二、二次设备检修安全措施执行方法

通过前面的阐述,在智能变电站中,二次设备的安全隔离方法有四种,分别是发送软压板、接收软压板、检修压板和光纤链路。这四种方法各有各的利弊,而本文的的安全隔离技术是利用智能电子设备本身的检修机制的优势,结合以接送压板和检修压板为主,以开断光纤链路为辅的双重检修和安全隔离,以确保智能变电站的二次设备能够安全可靠的运行。

下面我们就以220KV的主变保护为研究对象来说明一下智能变电站二次设备的安全隔离措施的具体实施办法。

1、变压器停电情况下,主变保护检修校验

(1)将主变保护侧的母联、分段以及总开关跳闸软压板,还有中失灵的高压侧的软压板全部都退出来。

(2)将220KV和110KV母线中的中高压侧的SV和GOOSE的接收发送软压板、启动失灵等也退出来。

(3)将合并单元、检修压板等投入进去。

(4)将主变保护中的光纤取下来,标记好并套上保护罩。

(5)将主变压侧的合并单元的端子排中的电流互感器断开。

2、主变保护缺陷处理

(1)将主变保护电路每一侧的母联、分段、总线等的软压板退出来,同时高中压侧的失灵和解除失灵的保护复压闭锁软压板也要退出来。

(2)退出中高压侧的母线保护变压器的失灵和解除失灵的保护复压闭锁软压板,但不可以退出间隔的SV接收软压板。

(3)将合并单元、检修压板等投入进去。

(4)将主变保护中的光纤、直跳取下来,标记好并套上保护罩。

3、某侧智能终端缺陷

(1)将智能终端中的跳闸出口硬压板退出来。

(2)如果母差保护该侧的刀闸的强制软压板与实际位置有出入,则要将其改到实际位置处。

(3)将智能终端缺陷的检测压板投入进去。

三、 结束语

本文研究了智能变电站二次设备的安全隔离技术,首先文章先阐述了智能变电站中的安全隔离技术,然后分析出发送软压板、接收软压板、检修压板和光纤链路这四种安全隔离技术,接着文章以220KV的主变保护为研究对象,研究了系统在变压器停电和不停电的情况下对装置的检验、缺陷处理等具体情况对应的安全措施的实施办法,以提高智能变电站中的二次设备的安全隔离技术,推进智能电网的发展。

参考文献

[1]蓝海涛.智能变电站继电保护二次安全措施规范化的建议[J].北京:智能电网,2014,2(1) :62-66.

[2]侯伟宏, 裘渝涛, 吴振杰, 等.智能变电站继电保护 GOOSE回路安全措施研究[J].北京:中国电力,2014(2) :9.

[3]童洁,陈晓刚,侯伟宏.智能变电站不停电电力系统继电保护校验技术[J].水电能源科学,2013(7) :45.

论文作者:孔庆云

论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期

论文发表时间:2016/11/5

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