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摘要:智能变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,其二次设备的检修原理也与常规变电站有着很大的区别。近年以来。智能变电站得到了快速的发展应用,但检修人员的技术水平没有得到相应的提高,不能够熟练掌握被检修设备与运行设备之间的隔离方法。本文主要针对智能变电站二次设备的检修机制进行阐述和分析,以帮助检修人员掌握上述方法。
关键词:智能变电站;二次设备;检修与故障隔离
在开展变电站二次设备检修及故障隔离过程中,曾多次发生因误投、漏投压板以及压板操作顺序不当造成的一次设备跳闸事故。这些事故一方面是由于现场技术人员工作失误导致;另一方面是因为在目前智能变电站规程中,与压板操作有关的内容过于笼统,无法对运行维护及检修人员现场操作起到有效指导作用,从而增加了变电站二次设备检修及故障隔离工作的安全风险。
1智能变电站
智能变电站使用的智能型设备的主要特点是低碳、环保、可靠、集成和先进,以规范化的信息平台和一次设备参量的标准化和数字化为基础,在设计过程中需要对信息化、数字化和网络化进行严格要求,可以自主地完成一些智能化操作,比如对信息进行控制、检测、保护、计算、采集以及测量等进行智能化操作。以IEC61850的标准为基础,促使互动协同化、一体化集成和信息标准化得以完全实现。智能化变电站二次系统的主要特点包括三点:(1)信息交换标准化、系统实现高度集成化。系统结构比较合理,变电站与控制中心可以使无缝通信得以实现,从而使采集设备状态特征量时,不会有盲区存在,使系统的配置、维护得到快速的实现;(2)对控制系统化进行保护,使控制自动化运行得以实现,使电流和电压在采集时完全实现自动化,有效集成所有的数据信息,促使二次系统设备实现不断的优化和整合,使数据共享得到全面实现;(3)对决策在线化进行仔细分析。在线监测所有的设备,使信号回路状态、动作信息智能电子装置IED故障以及电网运行状态数据等实现高效获取。
2二次设备的检修原理
(1)合并单元(MU)的检修机制。合并单元主要采集电流电压、向间隔层设备传输SV信息,合并单元投入检修压板的实质是让SV数据里的检修品质位至1,实时翻译出自身的自检状态。保护装置接收合并单元的SV信息,要正确动作必须是两者的检修状态保持一致,正常运行时,合并单元和保护装置的检修硬压板都不投入,保护装置接收正常的SV采用信息,用于逻辑分析、判定故障。检修试验时,两者检修硬压板都投入,数字化试验仪在加入试验量时也需要投入仪器的检修状态,这样才能正常模拟各种故障状态,装置正确动作。
(2)智能终端的检修机制。智能终端将异常设备的运行状态以GOOSE信息的形式上传至间隔层设备,同时又接收间隔层设备下传的GOOSE信息,它的检修功能分为两点:①检修硬压板投入后,所有上送的GOOSE报文置检修位(TEST位)。②智能终端接收间隔层设备的GOOSE报文,如保护装置的跳闸命令,与自身的检修状态比较,若二者状态一致(同为运行状态或检修状态)则命令有效,相应一次设备正确动作。如两者不一致,则视为无效,不进行相应动作。
(3)保护装置的检修机制、和智能终端类似,保护装置不仅要根据自身的检修状态(检修压板的投退)来确定发送的数据是否置检修位,还要判别其接收到的数据是否是检修状态,包括合并单元传输来的SV和智能终端传输的GOOSE信息以及间隔层其它相关设备输送的信息。当保护装置正常运行,接收到合并单元的SV采样值报文检修位置1时,保护将闭锁可能误动的保护,例如运行中的变压器某侧开关合并单元电流数据为检修状态或品质异常,则装置应闭锁差动保护和与该侧电流相关的后备保护,直到数据恢复正常。对于GOOSE信息的检修状态,当保护接收到的GOOSE开入信息检修位置1时,如果自身正常运行非检修状态,会闭锁相应开入,特别是母线保护中各间隔的失灵启动、失灵解除电压闭锁等重要的GOOSE信息开入。
以上是智能变电站三个最主要的二次设备的检修机制,清楚了相应的原理,检修人员才能正确的开展装置的投退和检修试验工作。
3检修及故障隔离措施
3.1线路运行时合并单元发生故障
当线路运行时合并单元因故障停运,对应保护装置和220kV母差失灵保护需停运,智能终端可继续运行,具体隔离原则如下。(1)退出对应220kV母差失灵保护所有跳闸出口、失灵联跳软压板;投入对应220kV母差失灵保护的检修硬压板;退出母差保护投入、失灵保护投入、以及该间隔的SV接收、启动失灵开入软压板。(2)退出对应保护单元的跳闸、重合闸、启动失灵软压板,申请退出纵联保护软压板;投入对应保护单元检修硬压板。(3)投入该间隔另外一套保护装置的重合闸软压板。(4)投入故障合并单元的检修硬压板,检查另外一套智能终端的合闸出口硬压板在投入位置。
3.2线路运行时单套保护装置检修
单套保护装置退出运行进行检修时,对应合并单元、智能终端需退出运行,对应的220kV母差、失灵保护也需停运,具体故障隔离原则如下。(1)退出对应220kV母差失灵保护所有跳闸出口、失灵联跳软压板;投入对应220kV母差保护的检修硬压板;退出母差保护投入、失灵保护投入、以及该间隔的SV接收、启动失灵开入软压板。(2)退出本套保护单元的启动失灵软压板,申请退出纵联保护软压板,投入本套保护单元的检修硬压板。(3)退出本套智能终端的跳闸、合闸出口硬压板,投入本套合并单元、智能终端的检修硬压板,检查另外一套智能终端的合闸出口硬压板在投入位置。(4)投入该间隔另外一套保护装置的重合闸软压板。
3.3主变运行时110kV侧合并单元发生故障
故障合并单元退出运行,保护装置需陪停。如果该合并单元电气量引入到单套配置的110kV母差保护装置中,则110kV母差保护需停运(至于哪一套主变保护对应110kV母差保护,运规中应有明确说明),其它二次设备可以继续运行,具体故障隔离原则如下。(1)如果110kV母差保护需停运,则应退出母差保护所有跳闸出口软压板,投入110kV母差保护检修硬压板,退出母差保护投入、失灵保护投入、以及该间隔的SV接收、启动失灵开入软压板。(2)退出对应保护单元跳主变各侧开关、跳各侧母联(分段)开关、各侧启动失灵、解除复压闭锁、以及闭锁备自投软压板,投入对应保护单元的检修硬压板。(3)投入故障合并单元的检修硬压板。
综上所述,智能变电站二次设备之间多采用光纤、网线进行联接,没有明显的物理断开点,增加了二次设备检修和故障隔离工作的安全风险。本文提出了二次设备检修和故障隔离工作过程中的压板操作原则,并以一座220kV智能变电站为例,针对线路、主变、母线二次设备检修及故障隔离过程中的压板操作措施进行了分析,提出了明确的操作顺序以及设备陪停要求,可以降低因变电站运行维护人员误操作压板、检修人员安全措施制定不当等人为原因造成的一次设备误跳闸或强迫停运事故发生的概率。
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