羅海珠，劉 燕

(國網江西省電力公司九江供電分公司，江西 九江 332000)

論實戰(zhàn)檢驗配電自動化系統(tǒng)功能的可行性

羅海珠，劉 燕

(國網江西省電力公司九江供電分公司，江西 九江 332000)

配電自動化不僅需要有可靠的一、二次設備作為硬件支撐，還需要軟件系統(tǒng)與硬件設備的高度融合。基于配電自動化系統(tǒng)故障自愈動作策略對滿足電網設計要求的重要性，結合理論計算與實戰(zhàn)過程，對以實戰(zhàn)檢驗配電網自動化一、二次系統(tǒng)的工作思路進行了探索。

智能電網；配電自動化；實戰(zhàn)檢驗；運行策略

0 引言

截止2015年底，國網江西省電力公司九江供電分公司已完成50 %配電網線路自動化改造。為了檢驗配電自動化系統(tǒng)的實用性和可靠性，尤其是故障自愈(DA)動作策略是否滿足設計要求，該公司決定開展一次實戰(zhàn)檢驗，旨在通過此次實戰(zhàn)檢驗發(fā)現(xiàn)該自動化系統(tǒng)設計、運行和配調、配電運檢相關工作流程中存在的問題，以便及時加以完善。

1 實戰(zhàn)檢驗的風險分析

1.1 安全風險

1.1.1 人身安全風險

開展實戰(zhàn)檢驗需要在線路上裝設短路線，設置人工故障點。設置人工故障點和試驗時，如果組織措施和技術措施不到位，人員相互協(xié)調不到位，都有可能造成人身傷害風險。

(1) 設置故障點時的安全風險。設置故障點時，工作票考慮不周全，工作人員可能將設置人工短路線理解為裝設接地線，則可能在未設置安全措施的情況下裝設短路線，造成人身安全風險。

(2)人工短路線設置好后送電過程的安全風險。人工短路線設置好后，即開始實戰(zhàn)送電檢測，此時需要先拆除安全措施。試驗結束后，必須先裝設好安全措施，再拆除人工短路線。在此期間必須有統(tǒng)一、嚴謹?shù)闹笓]，確保各環(huán)節(jié)有條不紊地進行，任何環(huán)節(jié)指揮失誤都有可能造成人身安全風險。

(3) 試驗過程中的觸電安全風險。線路短路可能產生較大的弧光，如果人工短路線設置不合理，出現(xiàn)脫落或斷線，將存在觸電安全風險。

1.1.2 設備安全風險

(1) 短路電流對變電站主變和出線開關沖擊造成設備損壞的安全風險。10 kV出線近距離短路，特別是3相短路，將產生很大的短路電流，對變電站主變和出線開關都會造成較大沖擊，嚴重情況下可能會損壞設備。

(2) 人工短路線設置不合理，對附近線路或設備造成的安全風險。短路電流造成的電動力較大，如果沒有提前預控，將造成人工短路線劇烈搖晃，可能對附近線路或設備，甚至建筑物造成安全風險。

1.1.3 電網安全風險

(1) 越級跳閘的風險。試驗過程中，如果相關設備拒動或保護故障，均可能造成越級跳閘，擴大事故范圍。

(2) 配電自動化故障自愈動作策略失敗造成事故擴大的風險。配電自動化線路一般具有環(huán)內合環(huán)點和環(huán)外合環(huán)點，方便在同一變電站不同母線(環(huán)內)或不同變電站間(環(huán)外)轉移負荷。DA動作策略要求環(huán)內轉移不成功時，自動進行環(huán)外轉移。如果配電自動化系統(tǒng)功能不完善，在沒有隔離故障點的情況下進行環(huán)外負荷轉移，事故則可能擴大。

1.2 優(yōu)質服務風險

隨著經濟、社會的發(fā)展，人們的生產、生活越來越依賴電力，百姓對供電可靠性和供電服務的要求也越來越高，特別是重要機構、專變客戶、醫(yī)院、學校等單位突然停電，往往會造成較大的社會影響或經濟損失，這些都給供電企業(yè)提出了更高要求。

2 實戰(zhàn)檢驗的技術保障措施

針對實戰(zhàn)檢驗過程存在的安全風險，應從技術層面采取有效措施，以技防實現(xiàn)安全風險的可控。

2.1 防范人身安全風險

(1) 設置短路點與拆除短路點前，必須在工作地點兩端裝設好接地線，確保工作人員處于接地線的保護范圍內。

(2) 確保短路線裝設牢固。工作前在設置短路點處安裝驗電接地環(huán)，短路線應使用專用線夾固定在驗電接地環(huán)上，避免短路線在電動力下脫落。

(3) 短路試驗點應選取在較開闊的位置，并設置安全圍欄，防止人員經過時發(fā)生意外。

2.2 防范設備安全風險

(1) 合理選擇短路點，減小短路電流對設備的沖擊。短路點應選取在離變電站較遠的位置，設置的故障類型應是2相短路，并通過計算確定短路電流不會對設備造成損壞。

(2) 科學選取短路線材料。短路線由透明護套的多股軟銅線和專用線夾組成，截面應滿足裝設地點短路電流的要求，以免試驗過程中發(fā)生熔斷；同時短路線不能太長，避免在大的電動力下劇烈擺動。

2.3 防范電網安全風險

(1) 調整保護及重合閘。提前對試驗線路的保護進行試驗，并按照快速切除故障的原則調整保護定值，確保保護動作正確，避免事故擴大。將影響DA動作策略的線路開關保護退出。為了減小對系統(tǒng)的沖擊，將試驗線路的重合閘退出。

(2) 為避免試驗過程中系統(tǒng)動作策略將故障轉移至試驗線路以外的線路，造成事故擴大，將試驗線路環(huán)外電源線路聯(lián)絡開關轉冷備用。

2.4 防范優(yōu)質服務風險

(1) 短路試驗點應遠離居民區(qū)，時間選取在凌晨，可有效避免對居民的騷擾；若造成停電，也不會對居民生活產生較大影響。

(2) 與國家電網公司95598熱線及省公司相關專業(yè)部門及時互通信息，取得上級單位的支持。

3 實戰(zhàn)檢驗的組織保障措施

由于參與實戰(zhàn)檢驗的部門較多，應通過組織保障措施調集各方資源，統(tǒng)一指揮，規(guī)避風險，實現(xiàn)試驗過程的有序可循，避免因工作協(xié)調不一致導致的安全風險。

3.1 檢驗過程必須嚴格執(zhí)行“兩票”

現(xiàn)場工作應辦理工作票，倒閘操作應填用操作票?！皟善薄眱热萦蛇\檢、調度、安監(jiān)等部門提前審核把關，確?？紤]周全，不遺漏任何細節(jié)。

3.2 人員設置合理

整個檢驗過程設置統(tǒng)一指揮人員，并分設現(xiàn)場與監(jiān)控分負責人，負責現(xiàn)場的監(jiān)督和與指揮員之間的信息溝通，確保信息正確、及時傳遞。

3.3 制定應急處置預案

為避免檢驗過程中出現(xiàn)意外狀況，造成安全風險或試驗中斷，應全面考慮可能出現(xiàn)的各種情況，制定應對措施。

4 實戰(zhàn)檢驗的實施方案

4.1 檢驗前變電站10 kV母線運行方式

10 kV母線分段運行，II段母線只接帶三中II線920負荷，其余負荷均倒至I段母線帶。

4.2 檢驗線路三中環(huán)的運行方式

(1) 正常運行方式。三中I，Ⅱ線的環(huán)內斷開點：十里大道3號HK25開關處于斷開位置；華潯分支斷開點：姚家洼中段FK21開關處于斷開位置。

(2) 檢驗前調整運行方式，將華潯分支的斷開點調整至少年宮FK19處。

4.3 檢驗選點

檢驗故障位置選取陸家壟變三中Ⅱ線華潯分支線4號桿處。在華潯分支線4號桿處將導線相鄰2相短接，構成相間短路故障，造成變電站三中Ⅱ線920開關跳閘。

配電自動化DA程序會自動將故障點兩端的華潯門口FK20開關、姚家洼中段FK21開關斷開，合上陸家壟變電站三中Ⅱ線920開關和少年宮FK19開關，實現(xiàn)故障切除及自愈功能。

4.4 短路電流計算

按照變電站110 kV與10 kV系統(tǒng)一分到底的方式，對實戰(zhàn)2相短路故障進行計算(見圖1)。

圖1 2相故障計算

2相短路電流：

馬克·吐溫是最優(yōu)秀的批判現(xiàn)實主義諷刺小說家之一，也是使用反諷修辭的行家。馬克·吐溫的作品對客觀的社會現(xiàn)實進行描述的同時，也包含著個人對丑惡現(xiàn)象的強烈抨擊。

由此可知，按照變電站線路開關與主變開關能耐受31.5 kA的短路電流來考慮，該短路點能夠滿足耐受要求。

4.5 技術保障措施

(1) 為減少停電影響，檢驗時間應選取為凌晨01:00。

(2) 提前3天在沒有裝設驗電接地環(huán)的華潯分支3，4號桿處裝設1組驗電接地環(huán)，以便實戰(zhàn)檢驗作安全措施備用。

(3) 檢驗前，將華潯分支少年宮FK19、華潯門口FK20、姚家洼中段FK21開關的保護退出，并檢查主干線其他開關已退出。

(4) 檢驗前，將網際開關十里大道2號塔WK01、十里大道12號塔WK02、血站WK03開關轉冷備用。

(5) 檢驗前1天，對三中環(huán)進行1次遙控檢驗，同時運檢組織1次現(xiàn)場設備的檢查，包括蓄電池、通信、機構等設備。

(6) 配電運檢現(xiàn)場應準備相應的搶修物資，如電纜頭、大型應急燈、導線、線夾等，并組織人員現(xiàn)場蹲守。

4.6 組織保障措施

(1) 裝設短路線時需辦理工作票，將華潯門口FK20、姚家洼中段FK21開關斷開，并在華潯分支3號桿、5號桿處分別裝設好接地線后，方可開始在華潯分支4號桿處掛短接線。短接線應裝設在相鄰的2相上且不宜過長，以防3相短路?，F(xiàn)場設置圍欄和警示帶。

(2) 檢驗結束，待工作許可人同意后，調度員應與現(xiàn)場確認華潯門口FK20、姚家洼中段FK21開關斷開，現(xiàn)場工作人員做好安措后才能拆除臨時短路線，辦理工作票終結手續(xù)。

(3) 運檢部應事先向省公司報備，說明此次實戰(zhàn)檢驗情況，取得省公司支持。

(4) 供電服務搶修指揮中心應將停電信息提前公布，并向國家電網公司95598熱線報備，做好應對客戶解釋工作。

(5) 本次檢驗每個步驟環(huán)節(jié)應指派專人負責。檢驗結束后，由工作小組負責完成數(shù)據分析，形成總結報告，及時組織對發(fā)現(xiàn)問題的整改、完善。

5 實戰(zhàn)檢驗操作過程

5.1 實戰(zhàn)檢驗前的準備工作

(1) 檢驗前，再次認真核對所有涉及檢驗的開關現(xiàn)場位置與主站位置。

(2) 檢驗前，由配電帶電班完成三中Ⅱ線華潯分支03號桿、04號桿安裝2組驗電接地環(huán)的工作。

(3) 檢驗前，由配電二次班完成退出三中I線、三中Ⅱ線所有柱上開關保護工作，退出陸家壟變電站三中I線、三中Ⅱ線重合閘。

(4) 檢驗前，由運維3班到現(xiàn)場核查開關狀態(tài)，核查完畢后與主站開關位置進行核對：桃園路十里大道路口環(huán)網柜(602，603，604)合上狀態(tài)；十里大道20號塔HK24開關合上狀態(tài)；華潯門口FK20開關合上狀態(tài)；姚家洼中段FK21開關合上狀態(tài)；少年宮FK19開關斷開狀態(tài)；十里大道32號桿HK25開關斷開狀態(tài)。

5.2 工作內容及安全措施

(1) 配電運維3班根據調度令斷開三中Ⅱ線華潯分支華潯門口FK20開關，拉開FK20D1刀閘；

(2) 配電運維3班根據調度令斷開三中Ⅱ線姚家洼中段FK21開關，拉開FK21D1刀閘；

(3) 配電運維3班在三中Ⅱ線華潯分支03號桿、05號桿各裝設接地線1組；(4) 在三中Ⅱ線華潯分支04號桿設短路故障點；(5) 短路故障點設置完畢后拆除三中Ⅱ線華潯分支03號桿、05號桿接地線。

(6) 由配電運維3班根據調度令推上華潯門口FK20D1刀閘。推刀閘前將FK20開關遠方/就地按鈕打至就地位置，操作后再打至遠方位置。

(7) 由配電運維3班根據調度令推上姚家洼中段FK21D1刀閘。推刀閘前將FK21開關遠方/就地按鈕打至就地位置，操作后再打至遠方位置。

(8) 現(xiàn)場總協(xié)調向配網調度調度長匯報：短路線裝設好；接地線拆除；現(xiàn)場蹲守人員全部就位；現(xiàn)場準備工作就緒。

(9) 調度員告知現(xiàn)場人員和地調監(jiān)控人員遠離設備，準備遙控操作試驗：

① 遠程遙控合上姚家洼中段FK21開關，與現(xiàn)場工作人員確認；

② 遠程遙控合上華潯門口FK20開關，將電源送至短路故障點，開始實戰(zhàn)檢驗；

③ 調度員檢查系統(tǒng)中DA動作情況，包括信號、開關位置，并記錄時間。

(10) 若檢驗成功(參照理論動作策略)，通知現(xiàn)場工作人員在華潯分支3號桿、5號桿處裝好接地線，將短路線拆除后再拆除接地線，辦理工作票終結手續(xù)。然后配調通過遙控操作恢復正常運行方式，并與現(xiàn)場人員確認已恢復送電（少年宮FK19和華潯門口FK20開關合上，姚家洼中段FK21開關斷開）。若檢驗不成功，則啟動應急處置預案。

上述操作優(yōu)先采取遠程遙控操作，若操作失敗，則由現(xiàn)場運維人員就地操作。

5.3 實戰(zhàn)檢驗后的恢復措施

檢驗結束后，由配電運檢人員投入華潯分支少年宮FK19、華潯門口FK20、姚家洼中段FK21開關的保護，變電運檢人員恢復三中I，Ⅱ線重合閘。

5.4 理論動作策略

(1) 華潯門口FK20、十里大道20號塔HK24、桃園路十里大道路口環(huán)網柜602，604接收保護告警和事故總告警，三中Ⅱ線站內920開關接收保護動作和開關事故變位，并記錄時間。

(2) 斷開華潯門口FK20開關和姚家洼中段FK21開關，達到故障隔離的目的。

(3) 合上陸家壟變三中Ⅱ線920開關，恢復故障上游送電。

(4) 合上三中I線少年宮FK19開關，恢復故障下游送電，完成負荷轉供。

6 應急處置預案

檢驗開始后，調度員通過系統(tǒng)和現(xiàn)場人員匯報的情況確認開關狀態(tài)，判斷配電故障自愈(DA)是否成功。如果不成功，應立即啟動應急處置預案。

6.1 預案啟動條件

(1) DA程序動作結束。

(2) 動作策略錯誤或開關拒動擴大停電范圍。

6.2 應急操作步驟

一旦發(fā)現(xiàn)DA動作不成功，調度員應立即與在現(xiàn)場的總負責人聯(lián)系，確認開關的狀態(tài)、人員位置，告知立即啟動應急預案，準備遠程操作。具體操作步驟如下：

(1) 退出配電故障自愈(DA)功能；

(2) 調度員通過遠程控制、人工采取理論策略，與現(xiàn)場蹲守人員確認開關位置，將華潯門口FK20開關、姚家洼中段FK21開關斷開，將少年宮FK19開關合上；

(3) 調度員與變電站運維人員聯(lián)系，確認變電站開關的位置，將陸家壟變電站三中Ⅱ線920開關由熱備用轉運行；

(4) 調度員與現(xiàn)場蹲守人員確認桃園路十里大道路口環(huán)網柜(602，603，604)、十里大道20號塔HK24開關狀態(tài)位置，如處于斷開位置，遠程遙控將其合上，此時已人工完成策略動作；

(5) 現(xiàn)場運維人員經工作許可人同意做好安全措施，拆除短接線，再經許可拆除接地線，辦理工作票終結手續(xù)；

(6) 調度員與蹲守人員聯(lián)系，確認姚家洼中段FK21開關處于斷開位置；

(7) 調度員與蹲守人員確認短路線和接地線拆除后，與華潯門口FK20處蹲守的運維人員聯(lián)系，遠程遙控將其合上。

上述操作優(yōu)先采取遠程遙控，若操作失敗，則應由現(xiàn)場運維人員就地操作。

6.3 技術保障措施

(1) 現(xiàn)場應由檢修人員準備好相關設備材料，確保萬一短路損壞設備后，能快速檢修，恢復送電。

(2) 調度自動化專責與廠家人員在調度臺密切關注DA動作情況，分析是否失敗，并將相關情況及時告知調度。

6.4 組織保障措施

(1) 檢驗時，公司有關領導、專責以及廠家工作人員在調度臺上觀摩DA運行情況，協(xié)調處理現(xiàn)場突發(fā)狀況。

(2) 調度臺保證1臺專線電話與現(xiàn)場保持聯(lián)系。(3) 實戰(zhàn)檢驗開始前，在陸家壟變電站三中Ⅱ線920開關處，桃園路十里大道路口環(huán)網柜(602，604)處、HK24處、FK19處、FK20處、FK21處分別派蹲守人員看守，確保遙控失敗能及時進行現(xiàn)場操作。

(4) 確定蹲守人員名單和聯(lián)系方式。

7 結束語

配電自動化是今后配網建設發(fā)展的趨勢，是解決“盲調”，實現(xiàn)故障診斷快、隔離快、恢復快的電網“自愈”，持續(xù)提升供電到戶“最后一公里”服務質量目標的有效措施。但配網自動化建設沒有成熟的經驗，所以必須通過不斷地摸索，加強配電自動化人才的培養(yǎng)和建設，才能為今后配電自動化的實現(xiàn)奠定扎實的基礎，建設出一流、實用的自動化配網。開展實戰(zhàn)檢驗，積累實驗數(shù)據，則能為不斷完善軟件系統(tǒng)，改進建設方案，提供準確而有重要參考價值的科學依據。

1 李建軍，李 寧．配網自動化綜合防誤閉鎖系統(tǒng)的應用[J]．電力安全技術，2012，14(12)：15-17.

2 袁 健，葛凌峰，李祥苓．6 kV配電系統(tǒng)保護裝置改造[J]．電力安全技術，2011，13(6)：40-42.

華安水電廠：發(fā)電、安全紀錄雙創(chuàng)新高

11月30日，繼實現(xiàn)連續(xù)安全生產9 100天后，華安水電廠喜訊再次傳來：華安水電廠累計發(fā)電量9.08億kWh，創(chuàng)下了歷史最高紀錄，實現(xiàn)了安全與發(fā)電效益雙高互促的良好局面。

今年以來，該廠堅持“精益求精，可控在控”的安全理念，全面落實安全生產責任制，量質并舉，著力抓好安全管理、技能培訓、專項檢查各項工作；緊扣“提升設備安全可靠性”不放，以機組檢修、設備改造為依托，加大設備維護治理力度，確保設備以“健康的體魄”防汛抗臺、迎峰度夏。特別是汛期期間，該廠更是高度警惕，加強預判分析，提高應急處置，以“大安全”姿勢成功抵御了臺風“尼伯特”“莫蘭蒂”“鲇魚”帶來的嚴重影響，實現(xiàn)了安全生產局面的穩(wěn)定。

“實現(xiàn)有質量、有效率、有效益的電量增長”，在安全的基礎上，該廠統(tǒng)籌兼顧，精心調度，把搶發(fā)、增發(fā)電量作為企業(yè)提質增效的的關鍵點。面對來水增多的良好發(fā)電態(tài)勢，該廠注重在“爭”上下功夫，在“增”上求實效，全力搶發(fā)、多發(fā)電量。一方面緊抓2廠優(yōu)化調度方案落地的有利時機，以重新明確的“效率高的2廠優(yōu)先1廠發(fā)電”的調度原則為標準，積極探索制定合理的機組開停機先后順序，爭取多發(fā)電量；另一方面緊抓來水預測，及時分析天氣及水庫水位的變化趨勢，做到提前預判、及時應對。同時加大對設備運行各參數(shù)的監(jiān)控力度，做到與中調勤聯(lián)系、多溝通，減少機組空載流量損失，充分運用水資源。優(yōu)化調度方案實施11個月來，發(fā)電效益顯著：2廠發(fā)電量5.98億kWh，同比增長230 %；1廠和2廠發(fā)電量比達1∶2。

該廠還充分認識到“減少計劃檢修損失的電量就是增發(fā)電量”，進一步優(yōu)化調整機組檢修計劃，靈活安排線路定檢和設備改造，避免因機組檢修而造成發(fā)電損失。期間，廣大干部員工加班加點奮戰(zhàn)在生產一線，使得各項檢修工作均比原計劃提前圓滿完成，確保了機組早日并網發(fā)電運行。

與此同時，該廠堅持“向同行最好看齊”的標準，開展對標管理活動和小指標競賽活動，實現(xiàn)了主要生產指標的持續(xù)優(yōu)化。截止11月初，水能利用提高率為6.34 %，同比提高17 %；平均耗水率僅為7.97 m3/kWh，創(chuàng)歷史最低；年節(jié)能電量達5 008.6萬kWh，為去年同期的178 %。

（來源：華電福新能源華安水力發(fā)電廠網站 2016-12-01）

2016-08-03。

羅海珠(1978-)，男，工程師，主要從事電網調控運行工作，email:magic-21@163.com。

劉 燕(1976-)，女，工程師，主要從事繼電保護整定計算工作。