(1内蒙古电力(集团)有限责任公司薛家湾供电局 内蒙古呼和浩特 010300;2华能(集团)北方魏家峁煤电有限责任公司 内蒙古呼和浩特 010300)
摘要:变电站是电力设备中最关键的部分,变电站二次设备隔离技术是电力系统维修操作的典型案例。本文把通过把各种隔离措施的优缺点进行甄别对比,对智能变电站回路特点进行了总结和评估,并对横向确定范围和纵向操作顺序制定了总体的隔离措施。同时文章介绍了变电站基本操作,同时对二次设备安全措施相关隔离措施进行了总结和分析,提出了相关的检验设备和检修措施。
关键词:智能变电站;二次设备;安全隔离;研究
1 引言
智能变电站中,继电保护功能不再是由单一装置来实现,而是由合并单元、继电保护装置、智能终端通过光纤连接组成一个系统来实现。二次回路全部由光纤代替,模拟信号全部数字化,二次设备软压板代替硬压板,检修压板带来了全新的检修机制,传统继电保护检验二次安全措施方法已不适应智能变电站需要,目前对智能变电站的研究主要集中在技术层面对新技术新设备的应用,对智能变电站二次安全措施的研究还相对较少,且部分有研究,但对于安全措施的探讨还不够全面。如何在智能变电站校验、缺陷处理、改扩建作业中,有效执行安全措施,实现与运行装置的安全隔离,对保障智能变电站设备的安全、稳定和可靠运行具有重大意义。
2 传统变电站与智能变电站二次设备压板差异
当开展二次设备检修或二次设备发生故障时,采用先退出硬压板,后退出软压板的操作顺序;检修或故障处理完毕后,则采用相反的顺序投入压板。智能变电站压板的类型、数量与传统变电站存在明显不同,主要表现在:(1)不再按照保护功能设置硬压板,而是在各间隔智能组件柜中设置保护动作总出口硬压板;(2)增设了保护装置、合并单元、智能终端设备检修硬压板;(3)保护装置增设SV接收软压板和GOOSE发送软压板。以上智能变电站压板的配置特点造成了开展二次回路运行维护及检修工作时面临以下问题:(1)智能变电站存在多项保护功能以及多台保护装置共用出口硬压板,无法单独退出某项保护功能的动作出口;(2)保护装置与合并单元、智能终端通过光纤直接相连,无法设置二次回路的物理断开点;(3)由于检修硬压板的存在,当一台二次设备的运行方式改变时,会对其他相关二次设备运行造成影响。以上问题使得在开展智能变电站二次设备检修及故障处理工作中,压板操作比传统变电站更加复杂。
3 智能变电站二次设备检修故障隔离现状
智能变电站设备在升级、改造、维修、换件等二次设备时,都需要严格的根据我国电力工程的安全操作公章制度进行。带电工作的设备与停电后的设备间必须有明确的断开点。在传统变电站中遇到时,可以利用保护和测控及端子箱等硬件设备的短接回路方法、打开硬压板的方法、可以断开回路中的电缆回路等处置方法来完成二次检修的隔离工作。当前,智能变电站中的检修所应对的二次隔离工作,都是通过控制柜中的电缆回路和拔插光纤来处理,或利用投退软压板技术并针对虚端子完成的隔离。正因如此,二次检修的安全控制工作越来越受到重视,也是防止发生事故的关键措施。由于工作方式发生变化,智能变电站设备检修过程中,二次设备检修的安全控制问题便引起大家的关注。
4 安全隔离技术
4.1 SV信号隔离机制
第一点,SV接收软压板。SV接收软压板是智能保护设施的重要部件,是对MU的模拟量及其状态进行保护的装置,当智能设备离开某设备的接受装置,则对应间隔MU的被保护功能就退出了,保护系统的反应是无保护任务。SV接收压板与跨间隔保护的关系处理从以下几个方面进行。
A.保护母差的过程,如果一测的SV接收压板退出保护,那么一侧就不会被保护;B.保护主变的过程,如果另一侧SV接收压板退出保护,则后备保护会退出,差劲保护忽略另一侧。可是在工作的过程中,一次设备突发停止工作的时候,通常采用下面的措施可以解决。(1)工作停止的时候,停运的情况发生时,相对应的措施退出没设备的接收压板;(2)应对停运的一次设备,必须退出单间隔的模式。之后再把相关的保护功能退出,方能跨界实施保护。这样操作的结果是相应的功能退出相应的保护,而变压器的保护必须从另外的两种保护中退出。第二点,对压板的检修。相关系统必须设置相关状态的硬压板,这个装置是功能投退的设备,是以进入的状态开始的,把这个设备投入后,一些设备发出相关报告文确定某些装置的位置。当互感器出现某些事故进行检修的时候,务必要利用合并单元的设备,只有这样的操作报告文数据就会显示检修位。保护装置的预警系统必须是在前面的两个设备数据不一致的时候开始启动,随之与其适应的保护自动关闭。
4.2 GOOSE信号隔离机制
(1)保护装置本体上的GOOSE软压板。智能保护装置(包括保测一体装置)都设置有GOOSE发送软压板,在退出相应压板以后不再发送相应的GOOSE报文(包括心跳报文)。GOOSE发送软压板用于控制GOOSE报文中发送的跳闸信号(包括其他信号)的有效性。当发送软压板设置为1时,GOOSE报文中发送的信号反映装置的实际状态。当发送软压板为0时,GOOSE报文中发送的信号始终为0。(2)接收侧GOOSE接收软压板。GOOSE接收软压板用于控制IED设备接收GOOSE报文中的跳闸信号(包括其他信号)的有效性。如启动失灵、解除复压闭锁等,在GOOSE接收侧设置GOOSE接收软压板,作为双侧安措以提高可靠性。当GOOSE接收软压板为1时,保护装置按照GOOSE报文的实际内容进行处理。当GOOSE接收软压板为0时,保护装置不再处理GOOSE报文的实际内容,而是根据接收信号的逻辑自动设置固定的值,例如装置将接收的启动失灵、失灵联跳信号清零,防止保护误动作。(3)检修压板。智能保护装置及智能终端均设置了一块“保护检修状态”硬压板,该压板属于采用开入方式的功能投退压板。当该压板投入时,相应装置发出的所有GOOSE报文的TEST位值为TRUE。下一级设备接收的报文与本装置检修压板状态进行一致性比较判断,如果两侧装置检修状态一致,则对此报文信息作有效处理;如果两侧装置检修状态不一致,则对此报文信息作无效处理。(4)装置间的光纤。从物理上将保护与保护间或保护与智能终端之间的光纤隔断是最直接的隔离手段。从发送方断开发送数据的光纤链路,可靠隔离信号,将导致接收方判断为GOOSE或SV断链而告警,并影响接收方逻辑,接收方不再处理光纤传输的信息内容。
5 结束语
智能变电站二次系统的在线监控技术在很大程度上提高了一定的工作效率,实现了通信网络的实时共享,为智能变电站二次设备检修及故障隔离措施的应用能够进一步提高智能变电站运行水平,相信在未来的发展中,变电站二次设备运行将会更加稳定,为我国的电力实业发展开创新的方向和道路。
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