袁渝蓉

摘要：變電站是遠(yuǎn)距離輸電的關(guān)鍵中轉(zhuǎn)站，能夠有效減少電能在輸送時(shí)產(chǎn)生的損失，切實(shí)提高電力應(yīng)用效率。雖然我國隨著經(jīng)濟(jì)水平、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的快速發(fā)展使得智能變電站建設(shè)愈發(fā)完善，但是智能變電站仍然處于初級發(fā)展階段。文章結(jié)合實(shí)際案例，以220kV智能變電站為主要研究目標(biāo)對繼電保護(hù)調(diào)試的關(guān)鍵問題及對策進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：220kV智能變電站；繼電保護(hù)調(diào)試；電力輸送；電力損耗；電力設(shè)備 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2015）36-0129-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.36.064

現(xiàn)階段，我國已經(jīng)在大范圍內(nèi)普及智能變電站，智能變電站的投入與使用能夠有效控制我國電力運(yùn)輸，減少電力損耗，并且自動(dòng)化技術(shù)可以讓變電站本身更加完善，保證電力設(shè)備的正常與穩(wěn)定運(yùn)行。智能變電站主要指的是以變電站一次運(yùn)行、二次運(yùn)行的設(shè)備為對象，以網(wǎng)絡(luò)通信平臺為控制基礎(chǔ)，利用標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字信息，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)站外信息共享，保證對電力設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，這是數(shù)字化、智能化、信息化的一次突破。

1 智能變電站的發(fā)展情況

智能變電站與普通的常規(guī)變電站相比較，無論是技術(shù)性還是環(huán)保性都要強(qiáng)于常規(guī)變電站。其主要的要求就是保證自動(dòng)化特點(diǎn)完全應(yīng)用，例如全站式信息數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)信息共享化、通信平臺覆蓋化等。智能變電站的主要功能在于它能夠自主、自動(dòng)地采集一些信息，并進(jìn)行適時(shí)測量與調(diào)控，根據(jù)實(shí)際所需對電力系統(tǒng)進(jìn)行全方位調(diào)控以及在線監(jiān)控等。220kV的智能變電站是現(xiàn)代化電力發(fā)展的主要代表之一，主要特點(diǎn)在于：

1.1 實(shí)現(xiàn)互感器優(yōu)化

220kV的配電裝置以及低壓控制電纜采用地面漕盒，利用光纖將電子互感器的高壓低壓側(cè)間連在一起，提高其抗電磁干擾能力，同時(shí)由于低壓側(cè)能夠輸出弱電信號防止傳統(tǒng)互感器出現(xiàn)短路等問題。220kV智能變電站一般采用的是電子式電流結(jié)合電壓的組合式互感器，在主變區(qū)將主變套管去掉，并優(yōu)化了中性點(diǎn)的互感器，整個(gè)變電站在終端整合部分具備載調(diào)壓控制的功能。

1.2 擁有完善的網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)

220kV智能變電站在運(yùn)行時(shí)會(huì)配備完善的網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)包括GOOSE、T站控層報(bào)文監(jiān)控終端以及故障錄波和輔助性設(shè)備等。同時(shí)，整個(gè)變電站的內(nèi)部會(huì)配置交流、直流一體化的電力供應(yīng)系統(tǒng)，在一些輔助性的系統(tǒng)控制下運(yùn)行，輔助性系統(tǒng)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)、安全防護(hù)與遠(yuǎn)程保護(hù)系統(tǒng)等。智能化的特點(diǎn)主要是體現(xiàn)在完善的監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)線上檢測，方便工作人員及時(shí)記錄相應(yīng)問題，避免出現(xiàn)重大的電力事故。

1.3 操控實(shí)現(xiàn)一體化

在繼電保護(hù)上，智能變電站已經(jīng)將二次設(shè)備控制取締，主機(jī)間的操作實(shí)現(xiàn)一體化，形成主機(jī)集成子站。工作者只要事先根據(jù)實(shí)際情況編輯好想要的操作程序即可進(jìn)行工作，從而避免由于人為因素導(dǎo)致的事故。網(wǎng)絡(luò)化操作還能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，最終實(shí)現(xiàn)無人化操控，節(jié)省了人力與物力。

2 220kV智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試的關(guān)鍵性問題以及相應(yīng)對策

以我國山西某縣為例，當(dāng)?shù)馗鶕?jù)國家電網(wǎng)公司的工作標(biāo)準(zhǔn)投入使用220kV的智能變電站，該變電站采用的是常規(guī)互感器結(jié)合合并單元的方式，主要指常規(guī)的電流互感器、電壓互感器二次通過二次電聯(lián)時(shí)轉(zhuǎn)入到合并單元之中，利用過程層合并單元，在轉(zhuǎn)換之后輸送到計(jì)量、控制、故障分析儀等設(shè)備中。

2.1 關(guān)鍵問題

2.1.1 廠內(nèi)聯(lián)調(diào)。智能變電站雖然在我國已經(jīng)大范圍使用，相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備也隨之得到安置，但是國內(nèi)的設(shè)備生產(chǎn)者對標(biāo)準(zhǔn)有著理解上的差異，不同生產(chǎn)者生產(chǎn)的電力傳輸幀定義不同，繼而會(huì)讓合并單元的采樣出現(xiàn)問題。該縣在電力設(shè)備進(jìn)場之前，相應(yīng)廠家以及集成商已經(jīng)進(jìn)行過廠內(nèi)聯(lián)調(diào)，通過此方式能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題，繼而升級，但是升級之后的設(shè)備未經(jīng)過縝密測試導(dǎo)致相關(guān)功能失效。例如：220kV的保護(hù)設(shè)備升級后，軟壓板無法通過遠(yuǎn)程遙控進(jìn)行操作。由此可見，在廠內(nèi)聯(lián)調(diào)時(shí)現(xiàn)場的調(diào)試人員、驗(yàn)收人員需要對所有的設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試，二次設(shè)備產(chǎn)生的問題必須要在廠內(nèi)聯(lián)調(diào)過程中解決，從而減少現(xiàn)場調(diào)試工作的強(qiáng)度。

2.1.2 繼電保護(hù)需進(jìn)行測試接線。根據(jù)該縣的現(xiàn)場情況，現(xiàn)場采用“單體調(diào)試+整間隔分調(diào)試”的方式進(jìn)行保護(hù)試驗(yàn)。單體調(diào)試接線會(huì)采用測試儀進(jìn)行檢驗(yàn)，測試儀與保護(hù)裝置之間會(huì)使用尾纖連接，測試儀會(huì)直接發(fā)送電壓或電流的采用數(shù)據(jù)，接收由保護(hù)裝置發(fā)出來的GOOSE信號，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對保護(hù)裝置的系統(tǒng)測試。

整間隔調(diào)試會(huì)利用原始的繼電保護(hù)測試儀器進(jìn)行檢測，測試儀會(huì)連接到合并單元上，在保護(hù)裝置上控制保護(hù)電流、測試電流，及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)采樣值在傳輸時(shí)出現(xiàn)的問題，特別是保護(hù)電流出現(xiàn)角度差異的問題。

2.1.3 對光纖進(jìn)行調(diào)試。光纖調(diào)試主要的問題有：第一，光纖需要依照一用一備的方式進(jìn)行配置，防止光纖在損壞之后能夠及時(shí)提供備用光纖。該縣的變電站曾經(jīng)發(fā)生過光纖損壞現(xiàn)象，導(dǎo)致GOOSE網(wǎng)突然中斷，當(dāng)時(shí)若沒有備用的光纖，就非常有可能導(dǎo)致保護(hù)裝置拒動(dòng)，繼而產(chǎn)生事故；第二，每一條光纖芯需要進(jìn)行光衰耗測試工作，在工作后要及時(shí)記錄，防止變電站在之后的投產(chǎn)使用中產(chǎn)生GOOSE信息斷路；第三，調(diào)試光纖的彎曲程度，主要是防止弧度過大導(dǎo)致纖芯斷裂問題，同時(shí)還需要對光纖頭以及光纖盒進(jìn)行密封工作，即使是備用芯也必須要裝上保護(hù)套。

2.1.4 對檢測系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。在智能變電站中，網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀能夠較好地適應(yīng)整個(gè)通信模式設(shè)備，準(zhǔn)確地將變電站過程層、站控層中的通信報(bào)文記錄下來，進(jìn)而進(jìn)行統(tǒng)一的多元化分析，并且實(shí)時(shí)對二次設(shè)備以及GOOSE網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的故障進(jìn)行第一時(shí)間報(bào)警。對網(wǎng)絡(luò)報(bào)文工作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測是變電站調(diào)試工作的關(guān)鍵部分，主要的內(nèi)容包括對網(wǎng)絡(luò)報(bào)文監(jiān)視進(jìn)行調(diào)試、對網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析進(jìn)行調(diào)試等。

2.2 繼電保護(hù)調(diào)試的主要對策

2.2.1 從根本上保證智能變電站內(nèi)部保護(hù)聯(lián)調(diào)工作的穩(wěn)定性。國內(nèi)對站內(nèi)的保護(hù)設(shè)備在測試上未建立起一致標(biāo)準(zhǔn)，而且各大生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)保護(hù)設(shè)備時(shí)未進(jìn)行統(tǒng)一認(rèn)證。因此，智能變電站的廠內(nèi)聯(lián)調(diào)工作需要進(jìn)一步完善，將設(shè)備內(nèi)部的潛在問題落實(shí)并解決好，這樣能夠減少現(xiàn)場調(diào)試的工作內(nèi)容，提高保護(hù)設(shè)備的工作效率。

2.2.2 對光纜光纖標(biāo)簽以及二類設(shè)備的資料、圖紙等進(jìn)行歸檔，這一工作需要在驗(yàn)收時(shí)進(jìn)一步完善，工作者需要統(tǒng)一對光纖光纜進(jìn)行編號編制，特別是要建立起全站的光纖光纜表以及光纜芯的用途走向統(tǒng)計(jì)表等，完善這些資料是為了以后更好地維護(hù)，更好地解決故障。

2.2.3 網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀在應(yīng)用過程中，具有非常強(qiáng)大的監(jiān)視、預(yù)報(bào)、分析等功能，分析儀能夠?yàn)槭鹿首窇?、日常維護(hù)以及設(shè)備狀態(tài)檢修等提供關(guān)鍵性數(shù)據(jù)。工作者必須要熟練掌握分析儀的運(yùn)行方式，在原有基礎(chǔ)上提高自身的工作效率，保證繼電保護(hù)調(diào)試工作的規(guī)范化、效率化。

3 結(jié)語

綜上所述，文章已經(jīng)結(jié)合實(shí)例，對220kV智能變電站的繼電保護(hù)調(diào)試關(guān)鍵問題等進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并提出了相應(yīng)對策。智能變電站是我國未來變電站發(fā)展的重要方向，其前景以及市場毋庸置疑，220kV的智能變電站在很多方面都還要強(qiáng)于一般的變電站，但是我國當(dāng)下的220kV智能變電站在應(yīng)用上缺乏一定的規(guī)范性與完善性，需要在原有基礎(chǔ)上不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合多地區(qū)的使用案例，從而保證我國電力事業(yè)的飛速發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：蔣建華）