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摘要:随着国家经济水平的发展与科学技术的进步,我国供电企业开始引进更新的设备器械与管理模式,作为整个电力系统的重要组成部分,变电站也不断朝着智能化、现代化、科学化的发展。现阶段,我国智能变电站数量不断增多,与传统变电站综合自动化的运行方式不同,智能变电站的二次设备多为微机保护和微机自动控制装置,一方面降低因为充油互感器故障而诱发的事故发生率,另一方面能够有效规避电磁波对信息传输的阻碍,保障智能变电站的稳定性与安全性,实现整个电力系统的正常运行。本文就智能变电站二次设备运行及维护管理进行探讨。
关键词:智能变电站;二次设备;维护;管理
1智能变电站二次设备系统架构实现思路
为减少保护、测控功能的实现环节,提高装置速动性和可靠性,提出线路间隔和母联间隔将间隔层和过程层功能集成设计并就地化安装,母线间隔和主变间隔仍采用间隔层功能与过程层功能分开设计,但过程层合并单元和智能终端功能集成设计,间隔层设备与过程层设备之间采用GOOSE和SV共口、点对点光纤传输。为了便于运行和维护,将全站数据分为保护类数据和测量类数据,分别独立采样且数据源唯一,保护类数据由线路间隔就地保护装置或保护类合并单元智能终端一体化装置采样,供母线保护、故录、安稳装置用,测量类数据由线路间隔就地测控装置采样,供PMU、计量等装置用。以线路保护装置为例,将线路保护、智能终端、合并单元功能“合三为一”,保护装置模拟量采样、模拟量跳闸;同时提供合并单元和智能终端的GOOSE、SV接口给其他装置使用,接口采用GOOSE、SV共口方式。该方案可大幅减少装置数量和光纤数量,简化网络架构。图1为220kV智能站二次系统线路间隔架构设计。
2智能变电站二次设备的特点分析
2.1采用感应系统
智能变电站的全部信息都是采用统一的信息录入,按照统一的通信标准来介入变电站的通信网络。变电站内部的接收的所有数据都是由同一个通信网络完成的,无需设置多个接收装置。同样,智能变电站二次设备也是采用感应的系统,十分有效的免除一些不必要的摩擦可能引发的燃烧爆炸事件。由于传统的的技术经常会导致维护人员由于操作不规范,技术不娴熟而造成的人员伤亡,智能变电站二次设备在利用先进的感应系统后,很好的将此类问题排除在外。
2.2智能化管理
智能变电站二次设备中保护二次回路的各种信号一般都是由GOOSE来实现的,由于GOOSE自身所具有的一些优势,决定了二次维护可以防止二次接触所产生的不良影响。与传统变电站相比,而智能变电站所采用的信息是统一的。首先智能变电站的二次设备,具有感应系统的网络化和自动化,属于智能化管理。在管理过程中,智能变电站二次设备主要是通过信号的光纤来进行传输的,总之,智能变电站二次设备以其自身所具优点,可提高了电力设备的维护效率。
3二次设备运行维护管理
3.1确定智能变电站专业巡检项目
为能正确反映装置的状态,设备状态评价应基于收集的信息,由维护人员做出综合判断。鉴于智能电子设备的特点,主要以运行和检验信息为主。常规项目的检查同常规变电站相同,智能变电站除常规项目检查外,还应检查以下项目,才能正确反应装置的状态:(1)合并单元(MU)应无告警信息,查看菜单项中的激光功率变化情况;(2)GOOSE交换机信号灯指示正常;(3)GOOSE网络通讯情况无告警信息;(4)网络记录仪、录波器、信息子站分析历史数据无异常;(5)户外智能终端箱的防雨、防潮、防冻、防尘等措施应完好。
智能变电站二次设备现场巡检验收标准内容:(1)查看保护装置面板运行灯是否异常。(2)光纤敷设弯曲度是否合格。(3)光纤电缆是否用套上保护套保护管包好。(4)是否明确GOOSE等软压板定义。(5)调试报告,光纤衰减是否合格。(6)SV、GOOSE网络流量是否正常。
3.2确定二次设备状况评价项目
利用收集到的设备各类状态信息,依据相关标准,确定设备状态和发展趋势。设备状态评价应基于收集的信息,由维护人员做出综合判断。鉴于智能电子设备的特点,主要以运行和检验信息为主。依据相关标准,设备状态可划分为正常状态、异常状态、严重状态3类。正常状态:各状态量均符合标准要求,技术性能完好、运行工况稳定,不存在一般及以上等级的缺陷。异常状态:单项重要状态量已发生明显变化,接近或超过标准限值,存在可能影响安全运行的一般缺陷。严重状态:技术性能下降严重,重要状态量至少有1项严重超出标准限值,发生严重缺陷或危急缺陷,运行工况已不能适应运行条件要求。
3.3异常处理
由于智能变电站过程层采用光缆作为媒介不同于常规的控制电缆,以此间隔单元任一智能电子设备关闭电源、故障异常处理及更换时,对整站一次及二次系统的影响和注意事项如下所示,维护中应予以特别注意:交换机分全双工和半双工模式,采用全双工模式,交换机对接收的数据进行判断,交换机上的GOOSE输入输出端口,如果输入端口没有数据输入到交换机,交换机认为此光口出问题,将屏蔽此光口的输入输出数据,保护装置报本次采样数据异常,本侧光纤通道中断。
3.4采样通道及GOOSE通道试验方法
采样数据通道异常试验对PT采集器、电流采集器、PT合并器的光纤输入,分别进行插拔、临界接触、频繁中断等光纤异常试验,保护告警灯亮,报“本侧采样数据异常”事件。装置只对接收数据进行判断,装置内部定值和压板控制。判断原理,靠通道数据零漂判断,无零漂表示某一部分光纤断裂。对保护与间隔合并器的通信光纤进行插拔、临界接触、频繁中断等光纤异常试验,保护告警灯亮,报“本侧采样通信中断”事件。GOOSE通道中断试验如果配置有GOOSE接收功能,拔下保护的GOOSE接收光纤,保护告警灯亮,报“GOOSE接收中断”事件。拔下保护装置的发送光纤,也报保护告警灯亮,报“GOOSE接收中断”事件。
4结语
近年来,智能技术取得了较快的发展,智能电网建设速度也在不断的加快,变电技术也取得了前所未有的成就。智能变电站二次设备运行的稳定性是确保变电站安全运行的基础,是电网稳定运行的重要保障,因此,在今后的实践工作中,电力企业要始终做好智能变电站二次设备的运行维护工作,提高检修与管理工作的针对性与高效性,规范工作人员的操作行为,推进现代供电企业追求可持续性盈利目标的实现,加快供电企业可持续化发展进程。
参考文献
[1]徐国旺.浅析智能变电站的二次运行维护与检修[J].科技创新与应用,2014(15):49.
[2]刘永欣,易永辉,陶永健,等.智能变电站过程层网络同步对时方案优化[J].电力系统自动化,2015,39(10):112-116.
作者简介:王磊磊(1986.2),男,山东淄博,电力系统及其自动化硕士,工程师,单位:国网淄博供电公司