智能变电站二次安全措施危险点分析

智能变电站二次安全措施危险点分析

陈聪 李恺

国网咸宁供电公司检修分公司 湖北 咸宁 437100

摘要：智能变电站继电保护交流回路采样被光纤网络取代，其二次安全措施的重点主要包括SV采样输入回路及跳合闸、启动失灵等开出回路等。常规变电站开出回路安全措施的实施，一直要求有危险点的回路都应设置明显的断开点，即在跳合闸、断路器启动失灵等开出回路都接入了可投退的硬压板。而智能变电站的继电保护二次回路安全措施主要是依靠数字软压板和检修状态硬压板的投退，使得停电设备和运行设备隔离过程中的危险点较为隐蔽。探讨停电检修时影响运行设备的危险点及可能导致的结果，有助于运行维护人员适应智能变电站二次安全措施新模式的变化。

关键词：智能变电站；安全隔离；危险点；二次安全措施

1开展变电站继电保护二次回路隐患排查的重要意义研究

继电保护是当前电力系统为了保证变电站运行稳定性而采取的重要保障措施，该装置在加装以后，如果变电站运行过程中出现异常或故障，就可以对其立即做出反应，释放警报信号，同时隔离已经发生故障的部分，避免造成更为严重的损失。二次回路是当前变电站继电保护应用较为普遍的一种信号传输结构，其主要作用是可以实现对故障信号的传输，因此二次回路的运行稳定性会直接关系到继电保护的效果。变电站继电保护在运行过程中发生的故障种类较多，其中较为常见的是短路、断路以及接触不良等情况。这些情况的存在很大程度上会导致继电保护无法发挥作用，最终影响到电力系统的正常运行，造成供电稳定性下降。因此，积极开展变电站继电保护二次回路隐患排查对于当前我国电力系统的正常运行具有重要意义。

2二次安全措施的隔离技术

2.1软压板的投退

智能变电站保护装置增加了很多软压板，替代常规保护部分硬压板功能，如“GOOSE发送软压板”“间隔投退软压板”“失灵启动GOOSE发送软压板”“GOOSE接收软压板”，软压板的投退为二次安全措施提供了逻辑断开点。新的标准化设计规范对智能变电站继电保护设备的软压板名称和功能进行了统一定义，从而保证不同厂家之间产品的通用性，降低了检修人员在设备调试及检验前安全措施的难度，这对保证智能变电站二次设备运行维护有重要意义。

2.2“投检修态”硬压板的投退

“投检修态”压板的投入将使装置当中的报文“test”位置为“1”，目的为告知其他设备本装置正处于检修状态，收到这个信息的其他装置如果“投检修态”压板也是投入的状态，即两者检修状态一致，信号进行处理或动作；如果两者检修状态不一致时，则报文视为无效，不参与逻辑运算。“投检修态”是智能变电站二次安全措施当中的关键步骤。在实施过程中，“投检修态”在整个二次安全措施中与软压板的配合和所处步骤顺序很重要。未考虑“投检修态”硬压板执行的先后顺序，可能造成误闭锁运行的保护装置如母线保护，一般在退出相应软压板后，再考虑投入检修硬压板。

2.3拔除光纤形成硬隔离措施

反复拔除装置间光纤，容易导致光纤接口使用寿命缩减、试验功能不完整等问题。利用发送侧和接收侧两侧装置的软压板，可以形成数字逻辑断开点，隔离虚回路，所以检修作业不宜采用拔除光纤的措施。但在不影响运行设备的前提下，下列情况可以考虑拔除光纤：1）必须断开的链路，装置之间没有设置发送/接收软压板；2）新投运装置的软压板和检修硬压板还没有现场验证。

3二次安全措施实例分析

3.1线路间隔停电检修二次安全措施思路

目前，按照国家电网有限公司关于智能变电站的相关技术规范，继电保护功能的实现基本都是要求直接采样和直接跳闸，即保护装置的采样和跳闸都经光纤直连传输，不经过交换机转发，其余测控等功能的SV和GOOSE报文交互都是经过程层网络传输，因此，智能变电站线路保护间隔的光纤通信采用的是点对点和组网相结合的方式。以常见的采用传统互感器+合并单元的模式为例，线路间隔停电检修，线路保护二次安全措施涉及到母线保护和该间隔保护两部分。其中母线保护需要对SV接收软压板（或该间隔投入软压板）、GOOSE启动失灵接收软压板等采取对应的安全措施；该间隔保护需要对启动失灵GOOSE发送软压板、检修硬压板等采取对应的安全措施。此外，有电流差动或纵联保护的线路，还要将通往对侧的光纤取下。

3.2线路保护停电检修危险点分析

在220kV线路一次设备停电的情况下，校验线路保护间隔，影响运行设备的危险点如下：①做线路合并单元试验时，线路二次试验电压反送一次侧，导致线路PT二次反送电。②线路二次电流送至线路电能表、网分录波装置等，导致网分录波装置启动录波功能。③线路保护通过到对侧线路保护的光纤通道，导致发送启动远跳、本侧线路电流、断路器位置等信号送到对侧线路保护。④线路合并单元的校验试验电流SV报文送至母线保护，导致母线保护有差电流。⑤校验过程中线路保护动作，启动失灵GOOSE报文（数值置为1）传输至母线保护，母线保护接收启动失灵误开入导致正常运行的母线保护告警。⑥线路间隔母线侧隔离开关位置GOOSE报文（数值置为1）传输至母线保护，导致母线保护误判为母线互联状态。

3.3应对的二次安全措施

①在该线路合并单元端子排处，将电压回路打开连片，电流回路先短接再打开连片。②取下光纤，并做好防尘保护措施。③采用退出母线保护该线路间隔SV接收软压板，该间隔的电流清零，并屏蔽相关链路报警，之后即使拔掉合并单元到母线保护的SV光纤，母线保护也不会报链路中断告警。反之，如果在退出SV接收软压板前，拔掉至运行母线保护的SV采样光纤，或者线路合并单元投入“投检修态”硬压板，都可能导致母线保护闭锁运行或告警。④母线保护采用退出该线路间隔GOOSE启动失灵接收软压板，退出后母线保护将屏蔽该线路相关链路的报警，并处理该线路的失灵开入信号。最后，采取投检修压板的方式隔离。

3.4优化220kV线路保护检修二次安全措施

通过上述停电检修危险点分析，具体二次安全措施建议如下：1）在母线保护处退出该线路间隔的SV接收软压板、启动失灵GOOSE接收软压板，强制将线路间隔的母线隔离开关软压板置为分位。2）在线路保护处退出启动失灵GOOSE发送软压板。3）投入该间隔合并单元、线路保护及智能终端检修硬压板。4）在该合并单元端子排处将电流回路短接并断开，断开线路PT电压回路。5）取下到对侧线路保护的尾纤，做好防尘保护措施，并完成其他补充安全措施。该线路间隔第一套保护和第二套保护都按上述步骤实施。必须要考虑二次安全措施执行的先后顺序，避免造成运行保护设备闭锁或告警。首先，在关联运行设备母线保护处形成SV、GOOSE链路断开点，退出SV、GOOSE软压板；然后，在检修设备线路保护处设置GOOSE链路断开点，以及线路间隔投入检修硬压板，先处理软压再板处理硬压板，并保证了二次安全措施的双重化。

4结语

与常规变电站对比，智能变电站检修的二次安全措施发生了较大的变化，合理有序地利用数字软压板形成通信链路上的“断开点”，利用“投检修态”硬压板形成检修机制上的“断开点”，以上措施皆不是常规变电站安全措施概念上的“明显断开点”，不直观，易遗漏。前面从危险点分析的角度，重点分析停电检修装置对运行装置的影响，以线路保护停电检修为例，结合二次系统的结构特点，明确每一步安全隔离措施针对的危险点，有助于运行维护人员对智能变电站二次安全措施的理解，对智能变电站二次安全措施的实施具有一定参考价值。

参考文献

[1]贺春，李鑫.智能变电站继电保护安全措施研究[J].电工技术，2019（5）：99-100.

[2]丁宣文，王平.500kV智能变电站二次设备改造方案研究[J].四川电力技术，2016，39（6）：59-64.