高倩琳

（國網(wǎng)泰興市供電公司，江蘇 泰州 225400）

0 引言

智能變電站和常規(guī)變電站繼電保護的檢驗流程總體類似，只是智能變電站基于通用標準IEC61850，利用了數(shù)字化技術(shù)、信息化技術(shù)、合并單元等技術(shù)，所以其有著智能化、通信網(wǎng)絡化的特點，所以在對智能站繼電保護進行檢驗時，其內(nèi)容和對象等方面都有了較大變化。

1 常規(guī)站和智能站繼電保護結(jié)構(gòu)比較

1.1 常規(guī)站繼電保護結(jié)構(gòu)

常規(guī)變電站的繼電保護結(jié)構(gòu)中的保護配置大體上可以分為以下4 個方面。

（1）變壓器保護。通常常規(guī)變電站的內(nèi)橋接線會處于高壓側(cè)，這便意味著需要相應的保護裝置在電流互感器中應用。當內(nèi)橋接線處于高壓側(cè)配置時，過流保護動作為跳開延時變壓器所配置的所有斷路器。其動作過程可以分為兩步，首先當處于第一時限時，高壓側(cè)斷路器會最先跳開，當達到第二時限時，變壓器各側(cè)斷路器會相繼跳開。此過程是由復合電壓閉鎖實現(xiàn)的，其中兩段式是常規(guī)站的保護模式，第一段中的一、二時限會將分段斷路器以及本側(cè)斷路器分別跳開，第二段則是利用延時，將變壓器中所有斷路器跳開。如果常規(guī)站的內(nèi)橋接線處于低壓配置時，其過流保護除復合電壓閉鎖外還有限速端，其保護模式也為兩段式，第一段中的一、二時限會跳開10kV 和本側(cè)斷路器，在第二段中，除一、二時限外還會分別跳開分段斷路器、本側(cè)斷路器以及主變壓器中的所有斷路器。

（2）線路保護。在常規(guī)站的不接地系統(tǒng)中通常會配置三段式模式的相間電流保護，如果常規(guī)站采用低電阻接地系統(tǒng)還會配置零序電流對線路進行保護，如果過流保護不能滿足常規(guī)站的需求，還可能會配置相間距離、全線速動保護。

（3）電容保護。在常規(guī)站的不接地系統(tǒng)中通常會在電容保護中使用和線路保護相同的相間電流保護，并且對放電線圈開口三角、低電壓還有過電壓配置零序電壓保護，如果常規(guī)站采用低電阻接地系統(tǒng)還需要對上述部分進行零序電流保護配置[1-2]。

（4）接地電阻保護。常規(guī)站的接地裝置通常會配置相間電流或者零序電流對其進行保護，其動作為跳開斷路器。

1.2 智能站繼電保護結(jié)構(gòu)

站控層是智能變電站繼電保護系統(tǒng)中的核心邏輯層，其不但可以進行數(shù)據(jù)采集，還能對數(shù)據(jù)信息進行監(jiān)視。所以，智能變電站中的繼電保護系統(tǒng)有著極高的集成性，其監(jiān)控過程僅僅通過一臺計算機就可以實現(xiàn)。而且基于通用標準IEC61850，智能變電站中的各類設備之間有著極高的互通性以及共享性，又可以利用相同系統(tǒng)對其進行控制。

間隔層在整個智能變電站中起到保護作用，利用站控層所傳輸?shù)臋z測結(jié)果，對相對應的一次設備進行調(diào)控，最終形成間隔層設備。而且在設備出口以及采樣方面，智能站所采用的是二次網(wǎng)絡通信，利用光纖點對點的形式，確保數(shù)據(jù)信息的準確傳達。

過程層具備實施能力，其智能組件大體可以分為3個部分。其中的智能終端是利用光纖和繼電保護系統(tǒng)中的一次、二次設備進行關聯(lián)。從該角度看，智能終端是繼電保護系統(tǒng)中的關鍵裝置。基于GOOSE 事件，智能終端可以從一次設備中獲取關鍵信息，利用光纖將數(shù)據(jù)信息傳輸至間隔層。而且智能終端還可以利用GOOSE 事件接受間隔層傳輸回來的信息，再根據(jù)數(shù)據(jù)信息的變化對一次設備進行調(diào)整，可以說，在整個過程層中，智能終端的質(zhì)量便代表了繼電保護系統(tǒng)的性能。其中合并單元是智能變電站繼電保護系統(tǒng)中的核心裝置，其功能為繼電保護、計量“模擬量”信息，并將其轉(zhuǎn)換，同時合并單元還是智能變電站中所有組件以及電壓數(shù)字信息的來源，因此，該部分組件的文件配置、信息轉(zhuǎn)換的正確性尤為重要。除此之外，該部分組件還具備處理異常信號源、監(jiān)測通道的能力，不但對智能變電站繼保系統(tǒng)有著極為重要的意義，還會影響到間隔層、站控層系統(tǒng)的運行。其中交換機的作用為承載GOSSE、SV 的信號傳輸，由于交換機的作用是信號傳輸，所以一旦其發(fā)生故障，智能站繼保系統(tǒng)可能會出現(xiàn)癱瘓的現(xiàn)象，所以其作用尤為重要[3]。

2 常規(guī)站和智能站繼電保護的檢驗方法比較

2.1 常規(guī)站檢驗方法

對常規(guī)站繼電保護進行檢驗通常會采取單一節(jié)點排除的形式，其原理、方法都較為簡單，工作人員只需要利用專門用于測試繼電保護的儀器，將儀器中的電壓電流測試線和常規(guī)站中的繼電保護裝置互相連接，再向常規(guī)站的相關繼電保護裝置輸入模擬量電流或者電壓，以此種方式對常規(guī)站的繼電保護系統(tǒng)的運行情況進行檢驗。此種方式不但可以檢驗出常規(guī)站繼電保護相關裝置的性能，還能最大限度保證其二次回路的邏輯完整。檢驗流程如圖1 所示。

圖1 常規(guī)站繼電保護系統(tǒng)檢驗流程

2.2 智能站檢驗方法

根據(jù)智能變電站智能化、通信網(wǎng)絡化、高集成化的特點，在對其繼電保護系統(tǒng)進行檢驗時可以使用兩種方法。

2.2.1 全數(shù)字檢測儀

在對智能變電站繼電保護進行檢驗時，可以利用全數(shù)字檢測儀對其機電系統(tǒng)的運行情況進行檢驗。和普通測試儀相比較，全數(shù)字檢測儀的輸出信號為光信號，所以，其可以直接通過光纖和智能變電站中的繼電保護系統(tǒng)相連接。其原理是通過檢測儀和智能站中相關繼電保護裝置之間的光纖點進行連接，再利用光信號的傳輸，將電流或者電壓的模擬采樣值、跳閘、合閘信息傳輸給相應的繼電保護裝置，從而達到檢驗相關繼電保護裝置運行是否平穩(wěn)的目的[4]。

在使用該種檢驗方法時，應當著重注意以下3 個方面：①在正式檢驗開始前，要將待檢測智能站繼電保護系統(tǒng)中的SCD 格式文件完全導入至全數(shù)字檢測儀中。②如果智能站繼保系統(tǒng)中的裝置為單間隔形式，工作人員只需要在其中加入相對應的SV 數(shù)據(jù)，就可以直接對相關繼電保護裝置進行檢驗。③對智能站中涉及備自投類似的邏輯關系時，便會受到備自投SCD 格式文件中GOOSE 事件輸出路數(shù)的局限，所以，對其繼電保護系統(tǒng)的檢驗就需要在全數(shù)字檢測儀中加入GOOSE事件的相關數(shù)據(jù)。但在此過程中，如果GOOSE 的路數(shù)層級過低，便會直接影響到繼電保護系統(tǒng)的檢驗結(jié)果，因此，應當在開展繼電保護系統(tǒng)檢驗時，對GOOSE 路數(shù)進行升級或者排查。

此種檢驗方法的檢驗對象是智能站中繼保系統(tǒng)相關裝置的技術(shù)邏輯功能層，對智能站中的合并單元、交換機等并沒有起到檢驗作用，所以利用全數(shù)字檢測儀對智能站繼保系統(tǒng)進行檢驗的全面性較為欠缺。但由于智能站的智能化水平較高，而且繼保系統(tǒng)的集成性也較強，各個零構(gòu)件之間密切相關，從該角度看，只要智能站技術(shù)邏輯功能層運行平穩(wěn)、準確，便代表智能站繼保系統(tǒng)運行平穩(wěn)。此種以小見大的檢驗方式在實際中應用極為廣泛。

2.2.2 機電保護檢驗方法

機電保護檢驗方法是一種傳統(tǒng)的繼保檢驗方法，利用此種方法對智能站繼保系統(tǒng)進行檢驗存在著一定局限性，通常只能在利用電磁互感器的智能站中。該種檢驗方法的原理是利用傳統(tǒng)繼保測試儀的單間隔終端柜中的合并單元和智能終端柜中的合并單元，對其通入模擬量電流或者電壓，觀察相關繼電保護裝置的運行情況，此種檢驗方法可以對智能站中的合并單元、交換機、智能終端的運行狀態(tài)進行檢驗。所以，此種檢測辦法有著較高全面性，可以對智能站中的所有附件設備進行檢驗。機電保護檢驗方法是通過測試線來和合并單元、交換機、智能終端實現(xiàn)連接。

2.3 比較分析

從上述常規(guī)站繼保系統(tǒng)檢驗方法和智能站繼保系統(tǒng)檢驗方法來看，由于智能站有著智能化、集成化、通信網(wǎng)絡化等特點，所以在繼保系統(tǒng)檢驗方面和常規(guī)站有著較大區(qū)別，智能站繼保系統(tǒng)檢驗方法也呈現(xiàn)出了新的特點。以往常規(guī)站中所使用的傳統(tǒng)單節(jié)點排除法已經(jīng)不適合當前智能站的繼保系統(tǒng)檢驗，已經(jīng)逐漸被社會的發(fā)展所淘汰。全數(shù)字檢測儀、機電保護檢驗方法被大范圍應用到智能站繼保系統(tǒng)檢驗中，而且此兩種辦法已經(jīng)在應用中取得了一定成效。其中利用全數(shù)字檢測儀對智能站繼保系統(tǒng)進行檢驗，雖然全面性不夠，但此種辦法可以根據(jù)技術(shù)邏輯功能層的運行狀態(tài)來判斷繼保系統(tǒng)的整體運行狀態(tài)，從另一個角度來看，此種檢驗方法突出了智能站的集成性以及智能化。為防止因其全面性不足使得繼保系統(tǒng)的檢驗結(jié)果產(chǎn)生誤差，可以利用機電保護檢驗方法對其進行查缺補漏，利用測試線在物理層和交換機、合并單元、智能終端進行連接，對其運行情況進行逐一檢驗，將兩種檢驗方法相互結(jié)合，可以最大限度增強智能站繼電保護系統(tǒng)檢驗結(jié)果的準確性[5]。

3 常規(guī)站和智能站繼電保護檢驗中的安全措施比較

3.1 常規(guī)站安全措施

常規(guī)站繼保系統(tǒng)檢驗中的安全措施目的為規(guī)范檢驗工作、將待檢驗相關設備和其他正在運行過程中的設備進行隔離，防止影響到常規(guī)站繼保系統(tǒng)的整體運行，提高檢驗結(jié)果的準確度，從而達到保障檢驗工作人員人身安全、設備安全的目的。在常規(guī)變電中，繼保檢驗安全措施如下：①相關檢驗人員要及時對相關繼電裝置的交接時的狀態(tài)信息進行記錄，比如保護屏、一次設備的位置、保護屏、匯控柜硬壓板的投退狀態(tài)。②在繼保系統(tǒng)中的保護屏端子排區(qū)域?qū)⒔涣麟妷夯芈窋嚅_，并在外側(cè)粘貼紅色絕緣膠帶，從而起到警示作用，防止檢驗人員誤操作出現(xiàn)接地短路現(xiàn)象。③檢驗人員在短接后要立即斷開交流電流回路，以此種方式防止開路電壓出現(xiàn)傷人現(xiàn)象。④在斷開待檢驗設備和其他設備之間的信號回路時，檢驗人員要拆開回路中的公共端，并將相應出口壓板退出。⑤將待檢驗設備的跳合閘出口回路斷開，退出出口硬壓板。⑥將待檢驗設備至故障錄波器的回路斷開，并拆開其回路公共端，以此防止檢驗過程中故障錄波器出現(xiàn)頻繁啟動的現(xiàn)象。⑦將待檢驗設備的遙信回路斷開，并拆除公共端口，以此檢驗報文擾亂后臺。

3.2 智能站安全措施

在智能站繼電保護檢驗中，一次設備停電和不停電時，隔離措施有較大差異，所以應當分別考慮。

在一次設備不停電時，其安全措施可分為3 種：在對合并單元進行檢驗時應當退出相關保護，比如保護功能軟壓板以及出口軟壓板；在對智能終端進行檢驗時應當退出GOOSE 接受軟壓板以及出口硬壓板，比如跳合閘、遙控硬壓板；在對機電系統(tǒng)中其他保護裝置進行檢驗時應當退出涉及該裝置的失靈GOOSE 軟壓板。

在一次設備停電時，其安全措施也可分為3 種：①對合并單元進行檢驗時應當退出SV 接收軟壓板。②檢驗智能終端時應當退出所有出口硬壓板、GOOSE軟壓板。③對繼電保護系統(tǒng)中其他裝置進行檢驗時應當退出GOOSE 出口軟壓板，退出智能終端跳合閘出入口硬壓板。

根據(jù)上述內(nèi)容，可見智能站的安全措施主要是在投退硬壓板和軟壓板方面，和常規(guī)站的多種檢驗安全措施相比極為簡潔，但需要檢驗人員對智能站整體結(jié)構(gòu)有一個較為全面認識。

4 結(jié)語

綜上所述，常規(guī)站和智能站在結(jié)構(gòu)、繼電保護檢驗方法、繼電保護檢驗安全措施方面存在較大差異，智能站的檢驗方法更為安全、便捷，所涉及的安全措施更是極為簡單。相關人員要加強對智能站繼保系統(tǒng)檢驗方法的學習，提高自身的相關技術(shù)，從而達到保障智能站穩(wěn)定運行和快速發(fā)展的目的。