智能變電站繼電保護安全措施規(guī)范建設(shè)

摘 要：隨著變電站的運行和管理實現(xiàn)智能化，確保其運行安全的繼電保護系統(tǒng)的工作原理發(fā)生了根本性改變，如何確保智能變電站繼電保護回路的運行安全成為了新的重要課題。本文首先介紹了智能變電站繼電保護系統(tǒng)的構(gòu)成及其特點，探討了檢修壓板、出口和接收軟壓板、跳合閘出口硬壓板以及光線接口等隔離措施的原理與使用方法，分析了用于確保系統(tǒng)在檢修維護過程中正常運行的安全措施規(guī)范建設(shè)原則。

關(guān)鍵詞：安全措施規(guī)范;智能變電站;繼電保護;有效隔離;雙重保護

引言：

智能化控制系統(tǒng)可以有效提高電力網(wǎng)絡的運行效率，并且由于智能電網(wǎng)具有故障自診和自愈功能，極大的提高了服務的質(zhì)量和系統(tǒng)運行的可靠性。而配電站的智能繼電保護系統(tǒng)是保護輸配電設(shè)備安全、實現(xiàn)電力系統(tǒng)可靠運行的基礎(chǔ)。在進行日常運行維護和檢修的過程中，必須確保系統(tǒng)正常發(fā)揮其對正常運行設(shè)備、線路的保護功能。

一、智能變電站的繼電保護原理和運維特點

（一）智能變電站繼電保護系統(tǒng)的原理

在智能化的變電站運行管理模式下，通過光纖網(wǎng)絡，使分布于變電站一次、二次設(shè)備和線路上的智能化終端裝置之間有了雙向通訊，實現(xiàn)了相關(guān)設(shè)備和裝置運行狀態(tài)信息的共享。因此，按照國家相關(guān)標準構(gòu)建的智能變電站繼電保護系統(tǒng)，其控制回路的運行基于更廣泛的數(shù)據(jù)信息實時采集、分析和判斷，確保以整個網(wǎng)絡的運行安全為目標，保護和控制的范圍更大、邏輯關(guān)系更加復雜，并且通過對各項數(shù)據(jù)信息的智能化判斷直接啟動保護動作。

（二）智能變電站繼電保護系統(tǒng)的運維特點

由于智能變電站的繼電保護動作由其智能控制終端自動控制，因此保護裝置的跳合閘基于光纖網(wǎng)絡通信直接在系統(tǒng)的過程層完成。因此，在對智能變電站繼電保護系統(tǒng)進行運維檢修時，需要全新的安全保護措施，才能保證待檢設(shè)備、線路與正常運行設(shè)備和線路之間的有效隔離。而智能變電站控制系統(tǒng)中，所有設(shè)備和裝置均配有不同功能的隔離壓板，除檢修壓板保持傳統(tǒng)的硬壓板形式，其它均為通過軟件系統(tǒng)實現(xiàn)控制和保護功能投退的軟壓板。而由于智能變電站繼電保護系統(tǒng)的復雜性，運維檢修相關(guān)的軟壓板功能和原理也比較復雜，要求運維檢修人員熟悉所有軟壓板功能的具體應用條件[1]。因此，為確保智能變電站繼電保護系統(tǒng)的安全，必須建設(shè)相應的規(guī)范化安全保護措施和操作規(guī)范。

二、智能變電站繼電保護回路中的有效隔離措施

在傳統(tǒng)變電站繼電保護系統(tǒng)的運維檢修中，工作人員可以直觀的判斷待檢設(shè)備和線路相關(guān)繼電保護功能是否已有效隔離，但是由于智能變電站繼電保護系統(tǒng)保護范圍廣、邏輯關(guān)系復雜，且控制和保護功能是基于光纖網(wǎng)絡的信息傳遞，而非電力電纜。因此，智能變電站繼電保護回路中的隔離手段在技術(shù)原理方面截然不同。

（一）檢修壓板及其應用原理

在智能變電站的繼電保護系統(tǒng)中，所有智能終端和合并單元等設(shè)備都設(shè)置有檢修壓板，當運維檢修人員根據(jù)實際需要投入檢修壓板時，系統(tǒng)在核對待檢設(shè)備位置并確認無誤后，即可實現(xiàn)待檢設(shè)備的有效隔離。但是被隔離智能設(shè)備在這種狀態(tài)下依然會接收并轉(zhuǎn)發(fā)控制命令。

（二）過程層出口和接收軟壓板及其應用原理

軟壓板的投退操作是通過智能控制系統(tǒng)軟件的邏輯運算實現(xiàn)的，當系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)時，會定期自動檢查軟壓板的投退狀態(tài)。而當系統(tǒng)運維或管理人員操作軟壓板的投退，系統(tǒng)會根據(jù)接收到的信息對軟壓板的狀態(tài)進行校核，經(jīng)過對信息更改并進行合法性的校驗后，從系統(tǒng)的運行邏輯上實現(xiàn)對信號傳輸?shù)母綦x。而過程層出口和接收軟壓板分別用于隔離設(shè)備的信號輸出和接收，當運維檢修人員操控出口和接收軟壓板使相應的控制和保護功能退出時，系統(tǒng)軟件通過中斷待檢智能設(shè)備閉鎖重合、啟動失靈以及跳閘等信號的輸出或接收，從而讓設(shè)備在邏輯上退出繼電保護系統(tǒng)的運行。

（三）跳合閘出口硬壓板的使用方法和注意事項

跳合閘出口硬壓板設(shè)置在智能終端的出口處，與一次回路是串聯(lián)關(guān)系，因此當根據(jù)運維檢修需要退出跳合閘出口硬壓板時，實際上是通過電氣線路的斷開實現(xiàn)了繼電保護裝置的有效隔離。因此，雖然隔離措施十分可靠，但是因此也切斷了跨間隔保護，會導致相應的出口保護失效。

（四）斷開光纖線路實現(xiàn)有效隔離

由于智能變電站繼電保護系統(tǒng)的運行是基于光纖網(wǎng)絡的信息傳遞，因此通過拔掉插頭斷開待檢設(shè)備的光纖線路，是最直接有效的隔離辦法。但是由于智能化控制系統(tǒng)會實時檢查各部分系統(tǒng)和設(shè)備的運行狀態(tài)，因此人為強行切斷某一智能設(shè)備的光纖通信，會引發(fā)控制系統(tǒng)的預警，從而干擾系統(tǒng)正常運行。并且由于切斷光線通信會導致無法進行相應回路的試驗和測試，也會引起接口處不必要的磨損和破壞，降低系統(tǒng)運行的可靠性[2]。因此，除非萬不得已，這種簡單直接的隔離手段并不建議使用。

三、建設(shè)智能變電站繼電保護安全措施規(guī)范的原則

鑒于智能變電站繼電保護系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠的重要性，在運行檢修過程中應有效應用上述保護措施，根據(jù)目前實踐操作中存在的問題，依據(jù)以下兩個原則制定相關(guān)操作規(guī)范：

（一）至少同時使用兩種有效隔離措施

在前文介紹的有效隔離措施中，每一種措施都有其優(yōu)點和明顯隱患。其中在使用投入檢修壓板和退出過程層出口軟壓板實現(xiàn)隔離時，都需要經(jīng)系統(tǒng)的控制軟件進行相關(guān)的邏輯校驗和最終實現(xiàn)投退。因此，假如系統(tǒng)軟件出現(xiàn)問題，就會導致投退失效，從而無法有效隔離控制和保護信號的傳輸[3]。而當利用退出接收軟壓板實現(xiàn)信號隔離時，待檢設(shè)備相應安全措施是否真正實施難以得到驗證，在這種情況下進行設(shè)備檢修操作，依然存在引起繼電保護系統(tǒng)誤動的可能。因此，在制定智能變電站繼電保護安全措施規(guī)范時，應在操作中至少同時采取兩種隔離手段，根據(jù)實際運維檢修需要綜合運用各種隔離措施，提高繼電保護系統(tǒng)在運檢過程中的運行可靠性。

（二）明確智能監(jiān)控裝置的軟壓板名稱、功能和操作方法

由于我國在智能變電站建設(shè)中所使用的智能設(shè)備品類多、來源復雜，因此各種裝置、設(shè)備的控制系統(tǒng)各不相同。在各類軟壓板的稱謂和功能的實現(xiàn)方式上沒有統(tǒng)一的標準，加之繼電保護系統(tǒng)各設(shè)備之間復雜的結(jié)構(gòu)關(guān)系，因此運維檢修人員在使用時，容易因不熟悉不同裝置與設(shè)備的軟壓板功能設(shè)置出現(xiàn)操作失誤，引起不必要的事故和導致系統(tǒng)運行混亂[4]。因此，在安全措施規(guī)范中，應詳細提供所有設(shè)備和裝置的軟壓板名稱、功能信息和操作注意事項，幫助相關(guān)人員了解如何確認隔離操作的有效性。

四、結(jié)束語

由于智能變電站繼電保護系統(tǒng)的架構(gòu)和運行原理與傳統(tǒng)系統(tǒng)截然不同，在安全措施規(guī)范建設(shè)方面的思路也要相應轉(zhuǎn)變。在保障系統(tǒng)運行可靠的根本目標下，轉(zhuǎn)變運行檢測工作的理念并采取新的安全措施，才能適應智能變電站繼電保護系統(tǒng)運維檢修的需要。

參考文獻：

[1]楊洛林. 智能變電站繼電保護安全措施規(guī)范建設(shè)[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品， 2016（16）：187-188.

[2]李越凡， 杜煜， 胡廣利. 針對智能變電站繼電保護二次安全措施控制分析[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計， 2016（12）.

[3]譚惠尹. 智能變電站繼電保護二次安全措施規(guī)范化的建議研究[J]. 數(shù)字通信世界， 2017（9）.

[4]張永峰. 智能變電站繼電保護系統(tǒng)檢修安全措施分析[J]. 工程技術(shù)研究， 2017（7）.

作者簡介：

孫川（1987-）男，漢族，河北省石家莊市，大學本科，電氣工程師，從事電氣設(shè)計工作;