文凱

摘 要：隨著社會的快速智能化發(fā)展，變電站這一傳統(tǒng)的重要場所也不斷向著智能化方向發(fā)展。現(xiàn)如今，我國智能變電站的發(fā)展已經達到了可以大規(guī)模進行推廣的條件。智能變電站主要由設備層、系統(tǒng)層組成，與傳統(tǒng)變電站最大的差別體現(xiàn)在三個方面：一次設備智能化、設備檢修狀態(tài)化，以及二次設備網絡化。其中二次設備的在線監(jiān)測系統(tǒng)作為智能變電站的核心設備，其運行與維護，對于保障智能變電站的正常運轉來說具有至關重要的作用。本文從多方面簡析了智能變電站二次設備的運行維護。

關鍵詞：智能變電站；二次設備；運行；維護

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）16-0168-01

智能變電站二次設備的運行與維護，對于提升電網建設質量和電網運行效率，提高電網設備全壽命周期管理水平，保障能源輸送和優(yōu)化資源配置方面具有重大的經濟效益和社會效益。電網公司在做出成績的同時，設備生產企業(yè)也應意識到二次設備產品質量的重要性，夯實運維服務。目前，電網公司面臨著變電站數(shù)目不斷增多，而運行維護人員無法同步增加導致的運行維護壓力大的矛盾。如果解決不好這個矛盾，就會影響設備的可靠性，進一步威脅供電可靠性。因此，要求二次設備廠商的解決方案不止局限于產品供應，服務也是不可或缺的組成部分。

1 智能站的保護配置

220kv及以上電壓等級的繼電保護及與之相關的設備、網絡等應按照雙重化原則進行配置，即開關保護雙重化與重合閘雙重化。雙重化配置的MU應與電子式互感器兩套獨立的二次采樣系統(tǒng)一一對應。雙重化配置保護使用的GOOSE（SV）網絡應遵循相互獨立的原則，當一個網絡異?；蛘咄顺鰰r不應影響另一個網絡的運行。兩套保護的跳閘回路應與兩個只能終端分別對應，兩個智能終端應與斷路器的兩個跳閘線圈分別對應。保護裝置、智能終端等電子設備間的相互啟動、相互閉鎖、位置狀態(tài)等交換信息，可通過GOOSE網絡傳輸，雙重化配置的保護之間不直接交換信息。

智能斷路器與傳統(tǒng)斷路器相比具有如下優(yōu)點：（1）智能終端就地安裝于斷路器本體附近，通過光纜與二次設備連接，一二次設備之間有效隔離，消除電磁騷擾問題，提高二次設備的安全可靠性；（2）高速以太網技術和GOOSE報文特有的快速重發(fā)機制和接收預報警機制大大提高了狀態(tài)量、控制命令的傳輸實時性和成功率；（3）智能終端具備16路開入通道，最大配置19路開出通道，可監(jiān)視、控制本間隔所有狀態(tài)，能夠實現(xiàn)間隔內的防誤閉鎖和順序操作；（4）具備一次設備在線監(jiān)測功能，可將對一次設備的定時檢修轉變?yōu)闋顟B(tài)檢修；（5）具有4路光纖以太網接口，在實現(xiàn)網絡互連和數(shù)據共享的同時，大大減少交換機的用量。

智能斷路器由斷路器、隔離開關和KE-9483智能終端組成。每個間隔配置一臺KE-9483，就近安裝于斷路器本體附近。KE-9483具備16路開入量采集通道，就近采集斷路器和隔離開關的狀態(tài)，當狀態(tài)量變化時，通過高速光纖以太網向間隔層二次設備發(fā)布GOOSE報文，報文中包含狀態(tài)量變化的品質、時間等信息。二次設備需要控制斷路器和隔離開關動作時，也通過光纖以太網向KE-9483發(fā)布相應的GOOSE報文，由KE-9483控制合跳閘操作回路。

2 智能站保護的采樣及跳閘

線路保護直接采樣，直接跳相應的斷路器；經GOOSE網絡啟動斷路器失靈、重合閘。變壓器保護直接采樣，直接跳各側斷路器；跳母聯(lián)、分段斷路器及閉鎖備自投、啟動失靈等可采用GOOSE網絡傳輸。變壓器保護可通過GOOSE網絡接收失靈保護跳閘命令，并實現(xiàn)失靈跳各側斷路器。非電量保護采用就地直接電纜跳閘，信息通過本體智能終端上送過程層GOOSE網。母線保護直接采樣、直接跳閘，當接入元件數(shù)量較多的時候，可采用分布式母線保護。斷路器保護跳本斷路器采用點對點直接跳閘；本斷路器失靈時，經GOOSE網絡通過相鄰斷路器保護或者母線保護跳相鄰斷路器。

3 智能站二次設備的運行狀態(tài)

跳閘：保護裝置的交、直流回路正常運行，保護出口回路（跳閘、啟動失靈和啟動重合閘等）正常運行，裝置SV軟壓板投入，檢修應壓板退出。

信號：保護裝置的交、直流回路正常運行，保護出口回路（跳閘、啟動失靈和啟動重合閘等）停用，裝置SV軟壓板投入，檢修應壓板退出。

停用：保護裝置的交、直流回路停用，保護出口回路（跳閘、啟動失靈和啟動重合閘等）停用，裝置SV軟壓板退出，檢修應壓板投入。

變壓器智能化單元（可簡稱 TIED），這是整個智能化變壓器的核心，其內部植有數(shù)據管理。箱式變壓器的保護是專門保護變壓器的，是集開發(fā)研制的集保護、監(jiān)視、控制、通信等多種功能于一體的電力自動化高新技術產品，是構成智能化箱式變壓器的理想電器單元。目前，低壓電器智能化要求應用智能制造技術和裝備，建立包括關鍵部件自動生產線、低壓電器自動檢測線、低壓電器自動裝備線等。

4 檢修機制

檢修狀態(tài)通過裝置檢修硬壓板并入實現(xiàn)，當壓板投入時，表示裝置處于檢修狀態(tài)。裝置應通過LED狀態(tài)燈、液晶顯示屏或者報警接點提醒運行、檢修人員裝置處于檢修狀態(tài)。裝置檢修硬壓板投入時，其發(fā)出的SV、GOOSE報文均帶有檢修品質標識，接收端設備將收到的報文檢修品質標識與自身檢修硬壓板狀態(tài)進行一致性比較判斷，僅在二者檢修狀態(tài)一致時，對報文做有效處理。

變壓器的狀態(tài)檢測主要包括局部放電監(jiān)測、油中溶解氣體監(jiān)測、繞組光纖測溫、侵入波監(jiān)測、變壓器振動波和噪聲等。

智能變壓器運行中除了與高壓電網相連接的母線外，變壓器與控制系統(tǒng)僅靠通信光纖相連。低壓電器門檻不低，但是產品重復性競爭嚴重。如果企業(yè)不轉型升級，還是專注于低端產品，不會符合行業(yè)發(fā)展的需要。在力陽電器原材料采購方面，下游的原材料成本雖然下降了，但是勞動力成本在逐步攀升，未來幾年勞動力成本將越來越高，但是目前機器人加工等自動化流程還未實現(xiàn)，導致中小型低壓電器企業(yè)壓力巨大。因此，智能制造是提升低壓電器行業(yè)自動化水平的最高體現(xiàn)。

5 MMS報文檢修處理機制

首先，裝置應將檢修壓板狀態(tài)上送客戶端。當裝置檢修壓板投入時，本裝置上送的所有報文中信號的品質q的Test位應置。客戶端根據上送報文中的品質q的Test位判斷報文是否為檢修報文，并坐錯車相應處置。當為檢修報文時，報文內容應不顯示在簡報窗口中，不發(fā)出音響警告，但應該刷新畫面，保證畫面的狀態(tài)與實際相符。檢修報文應及時存儲，并可通過單獨的窗口進行查詢。

6 GOOSE報文檢修處理機制

GOOSE面向對象的通用變電站事件，主要應用于傳遞狀態(tài)信息和保護動作信號。9-2采樣值報文基于61850-9-2部分定義的采樣值發(fā)送原則。應用于合并單元發(fā)送采樣值和保護接收采樣值，一旦出現(xiàn)這兩種數(shù)值相等的情況，便將信號作為有效進行處理或者操作，不一致時則要始終保持之前的狀態(tài)即可。當發(fā)送方GOOSE報文中test置位發(fā)生GOOSE中斷時，接收裝置應報具體的GOOSE中斷報告，但不應報“裝置告警（異常）”信號，也不應點“裝置告警（異常）”燈。

7 結語

總而言之，隨著我國電力供應范圍、并網輸送量逐年增長以及用戶對電力可靠性要求日趨苛刻，智能變電技術將不斷完善，這也需要二次設備的運行和維護與之同步；在與云計算、大數(shù)據融合過程中，除了在設備上預留端口以外，服務方案還包括收集數(shù)據、實時監(jiān)測、信號交互、故障處理等基本維護措施。未來企業(yè)也會著力在新一代智能變電站中擬引入一種新的監(jiān)測信息采集裝置，類似于一種公用的測控裝置，其功能將定位于對過程層設備的二次狀態(tài)監(jiān)測信息進行采集并上送至綜合應用服務器。

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