智能變電站二次回路隔離措施研究

張捷

（國網重慶市電力公司檢修分公司，重慶 404100）

隨著科技的發展，人們對于電力需求的持續增長，變電站在設計、建設和產品研制等方面逐漸融入了智能化元素，近年來大量新技術、新材料的運用使得國內變電站逐步走向了“智能化”道路。盡管智能化的設備使得運行的風險系數降低，安全性能提升，但是在具體的操作過程中，不免還會出現紕漏，導致設備出現拒動或者誤動。如何保障智能變電站運行的安全性，實現對智能變電站二次回路隔離，提高設備運行效率是一個值得思考的問題。本文圍繞智能變電站二次回路隔離措施展開，為提高運行的安全性，降低設備出現誤動及拒動的可能性提供了理論參考。

1 中國智能變電站運檢維護現狀

近年來，中國將安全生產作為一項極端重要的工作來抓落實，抓整改，已經取得了顯著成效，在智能變電站發展領域，主要表現為設備的智能化水平提高，設備自我監護、預警功能逐漸完善，極大地降低了潛在風險發生的可能。但是電力生產依舊是高風險的項目，在運檢維護方面還是需要提高警惕。尤其是智能變電站設備與常規的變電設備在技術上、材質上、結構上都發生了很大改變，運維工作更需要作為重點。從實踐來看，智能變電站的安全系數還有待考究，運檢維護受到工作人員一時難以適應新的二次回路實現模式，智能變電站正處在推廣初期，在設備設計規范、運行標準等都還沒有形成行業規范等因素的影響，在開展時遇到了一些難題，提出智能變電站二次回路隔離，加強隔離措施，確保運行安全成為不得不討論的重要課題。

2 智能變電站二次回路的特點

智能變電站不同于傳統的二次回路，在連接點和隔離上采用的是光纖材質，這種材質的最大缺點是易折斷，連接點非常容易出現錯誤，并且智能變電站不同于傳統的二次回路，工作人員在排查斷開點的時候，智能變電站由于隱蔽性在發現問題方面難度較大，這就為故障排除增加了工作難度[1]。從專業角度分析，對于智能變電設備而言，與常規設備最不相同的地方在于智能變電站的模擬量和開關量在開關場地即變成數字量，通過光纖直采或網絡組播的方式發送至響應裝置，并且保護裝置也取消了硬壓板設置，開關量接收發送只通過裝置內部的軟壓板進行隔離，這就是人們常說的智能變電站電氣連接變得抽象化，這也成為了目前智能變電站運檢維護工作面臨的最大難點。對于傳統的變電站來說，二次回路可以實現多層次、全方位、可視化的安全保護措施，可通過投退壓板、端子排隔離或拆線的方式完全切斷與其他間隔的相關聯系，換句話說常規的變電站的隔離情況是可以直接被觀察到的，哪怕是在復雜的情況下，通過測量也是能夠實現對地電位的檢測，掌握其隔離情況的。但是智能變電站的數字量雖然從理論上來說更加精準化和具體化但是其可靠性在實踐過程中還是值得探討的。這是因為，智能化的設備在設計上融入了更多的內部程序、軟件等，通過外部觀感檢修人員是無法發現問題根源的，比如，在現場驗收過程中，未經過GOOSE發送軟壓板的前提下就出現了保護跳閘的誤動情況，其原因為廠家在配置SCD文件時漏連相關虛端子所致[2]。所以說，智能化的設備盡管在運算和工作效率上有所改善，但是運行檢測等方面同樣會因為設備更新出現新的問題，并且是不容忽視的。

3 智能變電站二次回路隔離措施

3.1 GOOSE回路隔離措施

光纜在整個電力系統中的作用是信息傳輸和反饋，在智能變電站保護裝置中，電纜傳輸信息和口令的作用依舊不容小覷，電纜的安全性直接影響到智能設備運行的效率。GOOSE回路隔離措施是一種基于電纜的隔離措施。具體來講可以區分為四種類型：①能夠將信號隔離在發送方的退出GOOSE出口軟壓板的措施；②與之工作原理相同的是投入設備的檢修壓板；③退出GOOSE接受軟壓板，這種類型的隔離是將信號隔離在了接收方；④采用光纖隔離保護，其工作原理是通過退出智能終端的出口硬壓板，將信號隔離在傳輸通道上，并以此來確保工作的準確性，這種隔離保護的特點是能夠保證開關無任何動作。

采用GOOSE回路隔離措施的檢修工作是回路保護的關鍵環節，但是對于智能變電站的檢修工作也十分復雜，大致可以分為智能終端檢修、合并單元檢修、保護裝置檢修等三大類別?；诠饫w隔離的特性，這種隔離方法無法實現虛回路測試，整組傳動試驗無法正常進行，實際上是不適合采用光纖隔離手段?；谏鲜鰴z修的特點，為了確保隔離效果，完善檢修手段，方便智能變電站的檢查修理，一般采用的智能變電站二次回路保護措施為自GOOSE接收軟壓板退出、投入設備的檢修壓板、光線隔離設置、退出保護裝置GOOSE發送軟壓板等隔離方法。

按照問題發生的實際情況進行具體分析。當合并單元出現異常情況時，保護裝置的采樣將會失效，在這種情況下，通常采用的手段為，利用木箱保護及時采集信息并利用合并單元具備的對應線路所起到的線路保護的功能采取軟硬壓板，分別從GOOSE發送和接收壓板退出，緊接著投入智能變電站二次回路保護裝置的檢修壓板和智能終端。當智能終端出現異常情況時，當務之急是迅速退出出現異常情況的所有出口硬壓板，在退出后還應該進一步確認是否完全退出，只有在完全退出的前提下才能采取下一步操作，即投入檢修硬壓板。

3.2 SV回路隔離措施

為了確保采集到的電流電量情況能夠以數字量的形式傳遞到智能變電站保護裝置中，通常采用的措施方法是以智能變電站中的合并單元，利用電纜完成電流電壓值，這一方式同樣是SV回路隔離措施的主要手段。具體的措施可以根據實際情況分為兩種措施，一種是投退合并單元檢修壓板措施，另一種是投退SV接受軟壓板措施。

受環境的影響，僅采用一種隔離措施可能難以達到理想的隔離效果，有的裝置盡管在SV軟壓板退出的狀態下可以正常采集到電流電壓數值，但是數據的傳送卻會受到阻礙，電流電壓數值無法傳送到職能保護裝置中，但是大部分裝置在SV軟壓板退出的狀態下是無法完成電流電壓數據采集的[3]。因此，通常認為為了工作的安全性和穩定性一般采用兩種隔離措施，配合使用，來達到理想的隔離狀態，取得良好的保護效果。

4 智能變電站二次回路隔離對策的應用分析

不同的智能變電站二次回路隔離措施的特點不同，但是在當前階段都存在著一定程度的缺陷。

光纖作為GOOSE信息傳輸媒介，能夠實現智能變電站之間的信號傳遞，理論上講通過對裝置光纖采取隔離措施是最直接也是最有效的智能變電站隔離手段，但是在實際的操作中，反復多次對光纖設備進行插拔會導致接口松動，影響設備壽命，還會對光纖設備端口造成一定的污染，影響設備連接的靈敏度，導致信息傳輸效率遲緩，因此光纖隔離可作為短期少次的隔離措施，而不能作為常規性、長期性的措施選擇。

另外其他一些智能變電站的隔離措施也并非在任何情況下都可以使用。比如，GOOSE軟壓板方法無法在保護裝置或者保護程序發生異常的情況下正常工作，因為GOOSE隔離技術工作的重要前提就是依靠軟件來實現信息的傳遞，因此說僅憑這一種隔離措施是難以達到預期目的的。為此，為了保證二次回路完全隔離，充分發揮二次變電站的功能，多措并舉，協同工作已經成為二次回路保護的主要方向。

5 結語

綜上所述，筆者了解到盡管“智能化”代表著生產力的進步，但是在變電站智能化的前進道路上，不應該只關注到設備本身的升級，還應該考慮到現有配套設施的改造升級，本文針對智能變電站運行維護存在的問題進行了簡要闡述，并提出了隔離措施，相信在今后工作中，隨著運檢人員對智能變電站技術的掌握程度不斷加深及配套設施的完善，電廠必定能實現低風險的長久性發展。