50050000kVkVkVV智能與常規變電站遙控及遙信回路對比分析

劉 凱，劉越凡，汪建敏，梁 靜

（國網江西省電力有限公司檢修分公司，江西 南昌 330029）

0 引言

國網江西省電力有限公司檢修分公司多座運維站已實體化運作，各運維站所轄變電站均包含智能變電站，這對運維人員提出了更高的要求，需要掌握多類型變電站的運維。江西500kV智能變電站的變化體現在二次設備，一次設備仍為常規設備。以瑞金紅都變和龍南雷公山變為例，紅都500kV變電站的監控系統按三層結構兩層網絡構建[1-2]，三層結構在功能邏輯上由站控層、間隔層、過程層組成，兩層網絡為站控層網絡（含間隔層網絡）和過程層網絡，屬于智能變電站[3-4]；雷公山500kV變電站采用分層分布式、開放式網絡結構的監控系統，這種系統在結構上分為站控層設備和間隔層設備兩部分，中間以雙冗余以太網連接通訊，屬于常規變電站。

1 監控系統操作命令傳輸

運維人員在五防工作站模擬操作后，再到監控系統執行操作指令斷開斷路器，雷公山變的操作指令經站控層交換機傳遞至間隔層交換機再傳遞至測控裝置，測控裝置經內部電纜將高電平信號發到1YK:7端子，該端子連接至斷路器操作箱4Q1D:35端子，使1STJ手跳繼電器通電、常開接點閉合，高電平傳遞至4C1D:2，并經電纜連接至斷路器機構箱X1:632端子，斷路器A相分閘線圈Y3LA通電，分閘彈簧釋放能量，斷路器完成分閘操作，如圖1所示。紅都變的操作指令經站控層MMS交換機傳遞至間隔層MMS交換機再傳遞至測控裝置，測控裝置經過程層GOOSE網傳遞至智能終端，1-4C2D1和1-4C2D12接通，高電平傳至斷路器機構箱分閘線圈，斷路器完成分閘操作，如圖2所示。

圖1 雷公山變斷路器操作命令傳輸回路

圖2 紅都變斷路器操作命令傳輸回路

2 典型信號回路

變電站內設備的監控信息按業務需求可以分為設備運行數據、設備動作信息、設備告警信息、設備控制命令、設備狀態監測信息五部分。設備告警信息通常分為硬接點信號和軟報文信號。硬接點信號是一次設備、二次設備及輔助設備以電氣觸點方式接入測控裝置和智能終端的信號，一般表現為光字牌的形式。軟報文信號是一次設備、二次設備及輔助設備自身產生并以通信報文方式傳輸的信號，一般可分為一般告警、系統告警、重要告警、操作記錄、SOE告警等。下面對硬接點信號的產生過程進行分析。

2.1 斷路器的位置接入監控系統

斷路器將分位和合位接入監控系統，以雷公山變212斷路器A相為例，起點是斷路器機構箱，合位是常開接點123-124，經內部電纜接于端子排X1:134，再由電纜接入保護小室測控屏1YX:26端子，測控裝置從該裝置取信號，如果該端子有高電平則認為斷路器是合位，斷路器分位則是常閉接點121-122。測控屏將遙信信號經屏蔽雙絞線連接至間隔層通訊屏的間隔層交換機，再經光纜連接至站控層通訊屏的交換機，監控系統再從站控層交換機獲取斷路器的位置信息，從而完成斷路器位置信息的傳輸，如圖3所示。紅都變的220kV斷路器在合位時，匯控箱中S03:1-2合位位置接點接通，高電平信號回路F700經匯控箱X03:01-＞X03:02-＞智能終端1-4Q2D2端子，智能終端相應接點開入高電平，得知斷路器為合位，智能終端經過程層GOOSE網將信號傳至測控裝置，測控裝置經屏蔽雙絞線接入間隔層交換機，再經光纖傳至站控層交換機，監控系統由此得知斷路器在合位，如圖4所示。

圖3 雷公山變斷路器位置回路圖

圖4 紅都變斷路器位置回路圖

2.2 主變檔位

以雷公山變1號主變A相為例，正常運行方式下無載調壓在4檔運行，A相調壓機構檔位4接通高電平并連接至A相本體端子箱X3:49端子，再經電纜接入主變總端子箱X1:36端子，測控裝置7YX:26端子連接至該端子從而取得高電平信號、其他端子為低電平，測控裝置獲取主變A相無載調壓在4檔運行的信息并將信息傳送至監控系統，如圖5所示。而紅都變1號主變A相無載調壓正常運行方式下在3檔運行，A相調壓機構檔位3接通高電平并轉換為相應的BCD碼，該BCD碼經4QD1-4QD5端子連接至智能終端開入插件的第一組開入，智能終端經過程層GOOSE網傳至測控裝置，再經間隔層和站控層MMS網告知監控系統主變A相的運行檔位信息，如圖6所示。

圖5 雷公山變#1主變A相檔位回路圖

圖6 紅都變#1主變A相檔位回路圖

2.3 控制回路斷線

斷路器的操作回路一般有兩個跳閘回路和一個合閘回路，斷路器在合位時，合閘位置繼電器1HWJ和2HWJ通電、跳閘位置繼電器TWJ失電，斷路器在分位時則相反。雷公山變出現控制回路斷線的信號時，說明斷路器分閘和合閘回路都已斷開、HWJ 和TWJ 繼電器均失電導致其常閉接點閉合，操作箱4YD:4 端子產生高電平并連接至測控裝置的1YX:72端子，測控裝置將控制回路斷線的信號告知監控系統，監控系統相應的光字牌點亮并產生相應的軟報文，如圖7 所示。紅都變的控制回路斷線原理與雷公山變相同，以A 相為例，智能終端CSD-601A 內部1-4n15-c10 和1-4n15-c12 端子為A相合閘回路監視，1-4n16-c10 和1-4n16-c12 端子為A相跳閘回路監視，如果兩對端子均失電，智能終端將報控制回路斷線的信號，該信號經過程層GOOSE 網傳至測控裝置，再經間隔層和站控層MMS網傳送至監控系統，監控系統因此報相應的斷路器控制回路斷線并點亮相應的光字牌，如圖8所示。

圖7 雷公山變斷路器控制回路斷線回路

圖8 紅都變斷路器控制回路斷線原理

2.4 PT斷線

當線路電壓互感器二次空開跳閘或者在操作過程中被斷開時，監控系統將報“PT斷線”的信號。雷公山變220kV線路“PT斷線”的起始接點位于線路電壓互感器的二次空氣開關輔助接點，當二次空氣開關斷開時，常閉接點閉合、電壓互感器端子箱X8:1-X8:4接通，測控屏的高電平連接到1YX:60端子、進而開入至測控裝置相應端子，測控裝置將該信號傳輸至監控系統、相應光字牌點亮，如圖9所示。紅都變無電壓互感器端子箱，其線路電壓互感器二次空氣開關安裝于智能控制柜中，二次空氣開關斷開時，常閉接點閉合，高電平1-4GD:9端子經1-4Q2D:48端子開入至智能終端，智能終端將PT斷線的信號經過程層GOOSE網傳至測控裝置，再經間隔層和站控層MMS網傳送至監控系統，監控系統相應的光字牌點亮，如圖10所示。

圖9 雷公山變PT斷線回路

圖10 紅都變PT斷線回路

3 結語

監控系統光字牌和軟報文信號是運維人員掌握變電站一、二次設備運行狀態的重要媒介，運維人員只有熟練掌握監控系統的架構、理解告警信息的來源，才能更好掌握設備運行狀態。通過本文的分析可幫助運維人員快速掌握智能與常規變電站運維技能。