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摘 要:智能化變电站作为目前变电站发展的主流趋势,在近年来大量投入使用。在后期扩建过程中,智能化变电站与常规变电站存在区别,文章综合分析了智能化变电站改、扩建工程中存在的风险点及控制措施,并提出相应地安全管理措施。
关键词:改、扩建;智能化变电站
中图分类号:M732 文献标识码:A
智能化变电站,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基础,自动完成信息采集、测控、保护、计量等功能。从目前的技术发展状况来看,一次设备维持常规电流电压互感器、常规断路器等,二次设备主要有合并单元、智能终端、交换机、继保设备等。在改、扩建阶段,因设备属性和网络结构,导致施工与以往常规变电站策略有所不同[1]。因此,有必要对智能化变电站安全措施进行深入研究。
1 智能变电站检修机制
智能变电站的保护装置和智能终端,以及合并单元之间的检修压板配置,如表1所示。
对于智能化变电站的内桥接线,如何在不影响运行的基础上,实现对新增间隔的配置及联动,是不停电扩建策略和安全措施研究的重点[2]。
2 智能变电站内桥接线
内桥接线条件下,母联开关在变压器开关内侧,靠近变压器侧。在线路发生故障时,故障线路断路器断开,备自投装置将分段断路器投入,不影响变压器的运行。但在变压器投、切操作时,需要将相应的线路停电,适用于线路故障较多,线路较长,变压器不需要经常切换的变电站[3]。
文章拟讨论,在初期只有一条线路,两台主变运行,线变组方式下后期扩建另一条线路,补充桥开关CT及备自投装置情况下,相关的安全措施布置。间隔示意图如图1、图2所示。
3 保护配置方面
3.1 不完整内桥接线方式下,DL5处于常闭状态
在线路发生故障,线路保护将跳开DL1,全站停电。在T1变压器区内故障时,跳DL1、DL3、DL5。会额外造成T2变压器被迫停运。T2变压器故障时,跳开DL5、DL4,不影响T1变压器。
失灵配合方面只考虑本侧时如表2所示。
3.2 完整内桥接线方式
DL1与DL2互为备自投,DL5处于常开状态。在经济运行模式下,一条线路、一台主变带全站所有负荷。运行方式有DL1、DL3闭合,分段开关DL5与进线开关DL2处于分闸状态。在线路1发生故障时,将跳开DL1,同时闭合DL2与DL5。
DL1与DL2互为备自投,DL5处于常开状态。在负荷较重情况下,两条线路带两台主变分裂运行。在任一线路发生故障时,跳开故障线路开关,同时合上分段开关DL5。
失灵配合方面只考虑本侧时如表3所示。
从上述内容可知,在扩建过程中,主要是新增DL2线路间隔以及备自投装置,涉及到SV直采及GOOSE直采直跳等光纤连接。如何在不影响运行间隔的基础上,实现上述新增设备的配置及相关联动试验,是不停电扩建研究的重点内容[4]。
4 安措布置原则
在基建施工过程中,一般是按照通信网络、单体调试、单间隔调试、整组试验、故录网分、保护联调的顺序进行施工。因此,在试验过程中,也严格遵循该施工流程,细化每个作业过程中的危险点,制定预控措施。要根据拓扑图,严格执行数据流控制,如图3所示。
4.1 检修机制隔离
对新增设备采用GOOSE检修机制,在间隔停电检修时,将该间隔所有设备投入检修压板。
4.2 断开网络连接
遵循传统模式安措方法“有明显断开点”的原则,对检修设备采用拔出光纤的方法,并做好相关记录。插拔光纤前,做好记录,确认运行设备断链告警是唯一响应。
4.3 轮流退出方式
在220kV及以上电压等级双重化配置的合并单元或智能终端开展软件升级、检修作业时,需要轮流进行。技术方案必须轮流退出运行设备,在进行核对检修机制、MU采样数据品质、离散度等工作时,可采用在备用口同步检查的方式,减少运行光纤插拔工作。
智能化变电站保护逻辑需要从输入输出模块、关联设备、一次设备运行方式等方面考虑[5]。安全管控措施,要在各个环节充分考虑,杜绝高风险作业,杜绝无保护作业,力争将安全隐患降到最低。
5 不停电接入方案
采用内桥接线方式的220kV智能化变电站的线路L2新建间隔,及相关二次设备的配置,可以采取以下策略。
5.1 软件配置
配置新增L2线路间隔SCD文件,两套线路保护的SV直采、GOOSE接受、GOOSE跳闸及“失灵开入”软压板均处于退出状态。
配置新增备自投装置的SCD文件,完成备自投装置至DL1、DL2、DL5之间的SV及GOOSE连接。备自投装置的“SV接受”、“GOOSE接受”和“GOOSE跳闸”、“失灵开入”等软压板均处于退出状态。
重新下装配置DL1间隔智能终端的SCD文件(涉及备自投功能),采取A、B套轮流退出运行的方式,下装前采用文本对比工具,比较新生成的CID配置文件与原先配置文件的差异性。
重新配置T2变压器的两套主变保护的SCD文件,采取A、B套轮流退出运行的方式进行下装,下装前退出相应的保护功能压板和GOOSE跳闸出口压板,在智能终端处退出相应出口硬压板。同时,新增L2线路间隔合并单元至T2变压器的两套保护SV直采光纤。增加T2变压器两套主变保护至DL2断路器GOOSE直跳光纤。
6 试验联动
使用继保仪对新增L2线路间隔的合并单元加量,投入相应L2线路保护、T2主变保护和备自投保护的SV接受压板,检查相应通道的采样正确性。
投入新增L2线路间隔保护装置及智能终端出口压板,完成L2线路保护装置的传动试验。
进行T2主变保护与新增间隔联动试验,做好T2主变保护与运行间隔之间的隔离措施,防止误跳DL4、DL5。基于检修机制,完成T2主变保护对DL2断路器的传动试验。DL4、DL5间隔智能终端投入检修压板,退出相应的出口硬压板,退出T2主变保护至DL4、DL5间隔GOOSE发送软压板。
DL5断路器失灵传动试验,使用智能手持式继保仪给备自投装置加故障量,检查装置有GOOSE直跳报文,检查相应间隔的智能终端出口跳闸灯亮,硬压板上端头有直流脉冲信号。
备自投装置,投入所有SV、GOOSE接受软压板,检查相应采样值和开关位置正确,使用智能继保仪加入电流电压及开关量,模拟备自投动作,检查GOOSE出口报文与动作逻辑相匹配。
可以利用一次停电接入期间,再次进行T2主变保护的传动试验。
在网络交换机处,使用抓包软件确保响应数据链路正确性。
7 结语
综上所述,内桥接线在不完整的情况下进行扩建,有部分试验内容较为复杂,特别是部分试验无法完成传动,给施工调试作业造成一定的困难,也会给后续运维带来麻烦。文章仅从二次保护装置方面入手,分析内桥接线方式下,以线变组方式扩建时二次安全策略,仅供交流参考。
参考文献
[1] 谷栋.智能变电站二次设备规范化运检研究[D].济南:山东大学,2019.
[2] 曾小园.智能化变电站电气二次设计的要点分析[J].通信电源技术,2020,037(003):70-71.
[3] 卢雪.智能变电站电气二次设计常见问题及对策分析[J].通讯世界,2020,027(002):182-183.
[4] 李保权.关于智能变电站的二次设备调试与检修[J].百科论坛电子杂志,2020,000(001):793.
[5] 马成鹏.智能变电站二次设备安全隔离技术研究[J].科技风,2020,000(010):22.
关键词:改、扩建;智能化变电站
中图分类号:M732 文献标识码:A
智能化变电站,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基础,自动完成信息采集、测控、保护、计量等功能。从目前的技术发展状况来看,一次设备维持常规电流电压互感器、常规断路器等,二次设备主要有合并单元、智能终端、交换机、继保设备等。在改、扩建阶段,因设备属性和网络结构,导致施工与以往常规变电站策略有所不同[1]。因此,有必要对智能化变电站安全措施进行深入研究。
1 智能变电站检修机制
智能变电站的保护装置和智能终端,以及合并单元之间的检修压板配置,如表1所示。
对于智能化变电站的内桥接线,如何在不影响运行的基础上,实现对新增间隔的配置及联动,是不停电扩建策略和安全措施研究的重点[2]。
2 智能变电站内桥接线
内桥接线条件下,母联开关在变压器开关内侧,靠近变压器侧。在线路发生故障时,故障线路断路器断开,备自投装置将分段断路器投入,不影响变压器的运行。但在变压器投、切操作时,需要将相应的线路停电,适用于线路故障较多,线路较长,变压器不需要经常切换的变电站[3]。
文章拟讨论,在初期只有一条线路,两台主变运行,线变组方式下后期扩建另一条线路,补充桥开关CT及备自投装置情况下,相关的安全措施布置。间隔示意图如图1、图2所示。
3 保护配置方面
3.1 不完整内桥接线方式下,DL5处于常闭状态
在线路发生故障,线路保护将跳开DL1,全站停电。在T1变压器区内故障时,跳DL1、DL3、DL5。会额外造成T2变压器被迫停运。T2变压器故障时,跳开DL5、DL4,不影响T1变压器。
失灵配合方面只考虑本侧时如表2所示。
3.2 完整内桥接线方式
DL1与DL2互为备自投,DL5处于常开状态。在经济运行模式下,一条线路、一台主变带全站所有负荷。运行方式有DL1、DL3闭合,分段开关DL5与进线开关DL2处于分闸状态。在线路1发生故障时,将跳开DL1,同时闭合DL2与DL5。
DL1与DL2互为备自投,DL5处于常开状态。在负荷较重情况下,两条线路带两台主变分裂运行。在任一线路发生故障时,跳开故障线路开关,同时合上分段开关DL5。
失灵配合方面只考虑本侧时如表3所示。
从上述内容可知,在扩建过程中,主要是新增DL2线路间隔以及备自投装置,涉及到SV直采及GOOSE直采直跳等光纤连接。如何在不影响运行间隔的基础上,实现上述新增设备的配置及相关联动试验,是不停电扩建研究的重点内容[4]。
4 安措布置原则
在基建施工过程中,一般是按照通信网络、单体调试、单间隔调试、整组试验、故录网分、保护联调的顺序进行施工。因此,在试验过程中,也严格遵循该施工流程,细化每个作业过程中的危险点,制定预控措施。要根据拓扑图,严格执行数据流控制,如图3所示。
4.1 检修机制隔离
对新增设备采用GOOSE检修机制,在间隔停电检修时,将该间隔所有设备投入检修压板。
4.2 断开网络连接
遵循传统模式安措方法“有明显断开点”的原则,对检修设备采用拔出光纤的方法,并做好相关记录。插拔光纤前,做好记录,确认运行设备断链告警是唯一响应。
4.3 轮流退出方式
在220kV及以上电压等级双重化配置的合并单元或智能终端开展软件升级、检修作业时,需要轮流进行。技术方案必须轮流退出运行设备,在进行核对检修机制、MU采样数据品质、离散度等工作时,可采用在备用口同步检查的方式,减少运行光纤插拔工作。
智能化变电站保护逻辑需要从输入输出模块、关联设备、一次设备运行方式等方面考虑[5]。安全管控措施,要在各个环节充分考虑,杜绝高风险作业,杜绝无保护作业,力争将安全隐患降到最低。
5 不停电接入方案
采用内桥接线方式的220kV智能化变电站的线路L2新建间隔,及相关二次设备的配置,可以采取以下策略。
5.1 软件配置
配置新增L2线路间隔SCD文件,两套线路保护的SV直采、GOOSE接受、GOOSE跳闸及“失灵开入”软压板均处于退出状态。
配置新增备自投装置的SCD文件,完成备自投装置至DL1、DL2、DL5之间的SV及GOOSE连接。备自投装置的“SV接受”、“GOOSE接受”和“GOOSE跳闸”、“失灵开入”等软压板均处于退出状态。
重新下装配置DL1间隔智能终端的SCD文件(涉及备自投功能),采取A、B套轮流退出运行的方式,下装前采用文本对比工具,比较新生成的CID配置文件与原先配置文件的差异性。
重新配置T2变压器的两套主变保护的SCD文件,采取A、B套轮流退出运行的方式进行下装,下装前退出相应的保护功能压板和GOOSE跳闸出口压板,在智能终端处退出相应出口硬压板。同时,新增L2线路间隔合并单元至T2变压器的两套保护SV直采光纤。增加T2变压器两套主变保护至DL2断路器GOOSE直跳光纤。
6 试验联动
使用继保仪对新增L2线路间隔的合并单元加量,投入相应L2线路保护、T2主变保护和备自投保护的SV接受压板,检查相应通道的采样正确性。
投入新增L2线路间隔保护装置及智能终端出口压板,完成L2线路保护装置的传动试验。
进行T2主变保护与新增间隔联动试验,做好T2主变保护与运行间隔之间的隔离措施,防止误跳DL4、DL5。基于检修机制,完成T2主变保护对DL2断路器的传动试验。DL4、DL5间隔智能终端投入检修压板,退出相应的出口硬压板,退出T2主变保护至DL4、DL5间隔GOOSE发送软压板。
DL5断路器失灵传动试验,使用智能手持式继保仪给备自投装置加故障量,检查装置有GOOSE直跳报文,检查相应间隔的智能终端出口跳闸灯亮,硬压板上端头有直流脉冲信号。
备自投装置,投入所有SV、GOOSE接受软压板,检查相应采样值和开关位置正确,使用智能继保仪加入电流电压及开关量,模拟备自投动作,检查GOOSE出口报文与动作逻辑相匹配。
可以利用一次停电接入期间,再次进行T2主变保护的传动试验。
在网络交换机处,使用抓包软件确保响应数据链路正确性。
7 结语
综上所述,内桥接线在不完整的情况下进行扩建,有部分试验内容较为复杂,特别是部分试验无法完成传动,给施工调试作业造成一定的困难,也会给后续运维带来麻烦。文章仅从二次保护装置方面入手,分析内桥接线方式下,以线变组方式扩建时二次安全策略,仅供交流参考。
参考文献
[1] 谷栋.智能变电站二次设备规范化运检研究[D].济南:山东大学,2019.
[2] 曾小园.智能化变电站电气二次设计的要点分析[J].通信电源技术,2020,037(003):70-71.
[3] 卢雪.智能变电站电气二次设计常见问题及对策分析[J].通讯世界,2020,027(002):182-183.
[4] 李保权.关于智能变电站的二次设备调试与检修[J].百科论坛电子杂志,2020,000(001):793.
[5] 马成鹏.智能变电站二次设备安全隔离技术研究[J].科技风,2020,000(010):22.