(江苏省电力公司检修分公司,江苏宿迁223800)
摘要:随着数字化技术的全面发展与完善,智能化技术在变电站的各项管理中的应用也随之增加,随着220KV智能变电站技术的成熟,以及相关设备的完善,全面化智能变电站必定是我国电网建设的大势所趋。本文通过对智能变电站的分析来探讨其运行维护和管理,希望给同行以理论借鉴。
关键词:220KV;智能变电站;运行维护;管理
前言
智能变电站主要指的是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
1220KV智能变电站的内涵与结构
1.1220KV智能变电站的内涵
智能变电站较于以往的普通变电站,具有信息标准化和网络化的显著特点,这个优势特征主要是通过可靠、先进和环保的智能组件进行工作来实现的,同时还具有对整体站内的各项事项进行全自动化的配置,以达到完成测量、监测、控制等目标。智能变电站在运行过程当中,能够与智能电网中的其他组件进行相互配合,从而实现电网的自动控制和调节功能。智能变电站的建立就是为了完成电力系统内部设备运行信息的共享和互动,对延长变电站的使用寿命和增强变电站内部的信息共享、智能控制具有重要作用。
1.2220KV智能变电站的结构
相比于传统变电站,智能变电站具有以下特点:
(1)通讯规约标准化:全站采用统一的通信规约IEC61850标准实现站内信息交互;(2)一次设备智能化:新增电子互感器、合并单元、智能终端等过程层设备;(3)二次设备网络化:新增合并单元、智能终端、过程层交换机等,采用网络或点对点直接跳闸。光纤传输部分取代传统变电站控制电缆。图1为传统站与智能站的结构对比。
2.1合并单元
合并单元用于接收互感器传变后的电压、电流量,并对其进行相关处理,通过光纤将电压、电流的采样值传输至保护、故障录波、测控等二次设备。合并单元与保护装置之间采用光纤点对点直连。
合并单元仅装设有“检修硬压板”。(1)检修硬压板:该压板投入后,装置为检修状态,此时装置所发报文中的“Test位”置“1”。装置处于“投入”或“信号”状态时,该压板应退出。(2)跳合闸出口硬压板:该压板安装于智能终端与断路器之间的电气回路中,压板退出时,智能终端失去对断路器的跳合闸控制。装置处于“投入”状态时,该压板应投入。(3)非电量保护功能硬压板:负责控制本体重瓦斯、有载重瓦斯等非电量保护跳闸功能的投退。该压板投入后非电量保护同时发出信号和跳闸指令;压板退出时,保护仅发信。
2.2智能终端
智能终端主要用于接收保护、测控等二次设备发出的跳合闸GOOSE报文指令,解析指令后实现对断路器、隔离开关的分合控制;同时将一次设备的状态量(如断路器位置等)上送保护和测控等二次设备。智能终端与保护、测控采用光纤连接,与一次设备采用电缆连接,可实现常规变电站内断路器操作箱的功能。
智能终端检修相关注意事项:
(1)操作智能终端硬压板前,应确认所属断路器处于分位,且所有相关保护装置的GOOSE接收软压板已退出,特别是仍继续运行的保护装置。(2)一次设备不停电情况下进行智能终端检修时,应确认该智能终端跳合闸出口硬压板已退出,且同一设备的两套智能终端之间无电气联系后,方可投入该智能终端检修硬压板。(3)保护装置检修硬压板操作前,应确认与其相关的在运保护装置所对应的GOOSE接收、GOOSE发送软压板已退出。(4)断路器检修时,应退出在运保护装置中与该断路器相关的SV软压板和GOOSE接收软压板。(5)操作保护装置SV软压板前,应确认对应的一次设备已停电或保护装GOOSE发送软压板已退出。否则,误退保护装置“SV软压板”,可能引起保护误、拒动。(6)保护装置退出时,一般不应断开保护装置及相应合并单元、智能终端、交换机等设备的直流电源。(7)线路纵联保护装置如需停用直流电源,应在两侧纵联保护退出后,再停用直流电源。(8)双重化配置的智能终端,当单套智能终端退出运行时,应避免断开合闸回路直流操作电源。如因工作需要确需断开合闸回路直流操作电源时,应停用该断路器重合闸。
2.3智能变电站保护装置
智能变电站保护装置与传统站保护的作用相同,由于新增了合并单元和智能终端等智能二次设备,故保护相关回路的实现方式与传统站存在差异。保护装置与合并单元、智能终端之间采用光纤点对点连接,与其他保护、测控装置之间采用光纤网络连接。
保护装置设有“检修硬压板”、“GOOSE接收软压板”、“GOOSE发送软压板”、“SV软压板”和“保护功能软压板”等五类压板。
保护检修:(1)GOOSE接收软压板:负责控制接收来自其他智能装置的GOOSE信号,同时监视GOOSE链路的状态。退出时,装置不处理其他装置发送来的相应GOOSE信号。该类压板应根据现场运行实际进行投退。(2)GOOSE发送软压板:负责控制本装置向其他智能装置发送GOOSE信号。退出时,不向其他装置发送相应的GOOSE信号,即该软压板控制的保护指令不出口,该类压板应根据现场运行实际进行投退。(3)SV软压板:负责控制接收来自合并单元的采样值信息,同时监视采样链路的状态。该类压板应根据现场运行实际进行投退。SV软压板投入后,对应的合并单元采样值参与保护逻辑运算;对应的采样链路发生异常时,保护装置将闭锁相应保护功能。例如:电压采样链路异常时,将闭锁与电压采样值相关的过电压、距离等保护功能;电流采样链路异常时,将闭锁与电流采样相关的电流差动、零序电流、距离等功能。SV软压板退出后,对应的合并单元采样值不参与保护逻辑运算;对应的采样链路异常不影响保护运行。(4)保护功能软压板:负责装置相应保护功能的投退。
3智能变电站运维工作注意事项
由于智能站设备的智能化、网络化,二次设备的大部分传统电缆被光缆所取代,许多电磁信号被转换成了数字信号,所以相比较传统变电站而言,智能站的运行维护发生了较大的变化,对运维人员也提出了新的挑战。
3.1日常巡视注意事项
智能站二次设备的网络化,虽然大大减少传统的二次电缆,但是对于网络交换机的依赖性也同步增加,特别是对于一些网采网跳的装置,一旦交换机发生异常或故障,将直接导致装置失去作用,因此,在日常巡视中应该重视交换机工作情况的检查。间隔交换机故障,影响本间隔GOOSE链路,应视为失去本间隔保护,应申请停用相应保护装置,及时处理。公用交换机故障,根据交换机所处网络位置以及网络结构确定其影响范围,可能影响母线保护、变压器保护、故障录波等公用设备,应申请停用相应设备。
智能终端、合并单元等智能组件的应用是智能变电站的一大特点。一个智能组件采集的电流、电压信息或者开关、刀闸信息可以同时给线路保护(主变保护)、母线保护、测控装置所使用,一旦发生异常或故障,会影响到多个装置的正常运行。因此,智能组件及GOOSE网络、SV网络的检查也是巡视一大重点。
由于智能组件就地布置,特别是户外式的智能终端汇控柜内的环境控制变得十分重要。对于户外布置的装配式变电站来讲,运行环境的控制更是严峻的挑战。即使是户内式变电站,主变的本体智能终端通常也是随主变就地户外布置。智能组件本身在运行过程中散发热量,再加上智能终端柜外阳光的照射,柜内有可能形成高于设备正常运行所允许的最高温度;同时,在雨雪天气,柜内湿度也会显著升高。因此,需要运维人员加强对智能终端汇控柜内温湿度控制器及柜体密封性检查,确保智能组件运行于正常的工作环境。
3.2倒闸操作注意事项
智能站以后台监控系统上的“软压板”取代传统的保护“硬压板”,只保留了装置的置检修硬压板及智能终端的跳合闸硬压板,因此现在运维人员只需在后台监控系统上进行软压板的投退操作。同时,智能站与传统站的压板含义也不尽相同,需要我们在操作过程中多加小心。
在进行保护投退操作时,应直接投退该套保护的功能软压板,不能去操作智能终端的跳合闸硬压板。除了装置异常处理、事故检查等情况外,禁止通过投退跳合闸来投退保护,否则可能会造成其他保护无法正确出口动作。
置检修压板在智能站中也有着不同的含义。对于传统站,其置检修压板作用表现在故障信息的检测方面,可以有效防治故障信息对变电站产生不利影响或干扰;对于智能站来说,压板的作用主要体现在保护应用上,即保护检修设备不出现故障问题、错误操作等,同时还可以有效避免倒闸误操作问题的发生,从而对其进行有效的保护。正常运行的智能组件严禁投入“置检修”硬压板。而且关于检修硬压板的操作应制定明确的规程,倒闸操作中运维人员不应或禁止操作置检修硬压板,设备检修结束后应重点检查置检修压板确在退出位置。
4结语
220KV智能变电站的供电工作对于加快社会发展进程、提高人们生活水平具有重要意义。保证供电生产的安全性是220KV智能变电站在实际运行中最重要的工作,加强220KV智能变电站的运行维护和管理工作,将会很大程度上增强220KV智能变电站实际运行中的安全性和可靠性。
参考文献:
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[2]徐伟江.关于220KV智能变电站的运行管理探讨[J].现代制造技术与装备,2013(6)
[3]付阳.智能变电站继电保护的新特点及其运维管理[J].安徽电力,2013(S1)