变电站综合自动化改造中的风险控制措施

2012-02-24郭松伟

电力安全技术 2012年6期

关键词：中性点测控交换机

郭松伟

（深圳供电局有限公司,广东深圳 518001）

变电站综合自动化改造中的风险控制措施

郭松伟

（深圳供电局有限公司,广东深圳 518001）

介绍了传统“四遥”变电站进行综合自动化改造过程中存在的风险，通过合理的施工方案和全面的风险预控措施，加快综自改造施工进度，确保工作现场安全，使综自改造中造成的设备风险和电网风险降低。

综自改造；危险点；控制

随着技术的进步，综合自动化技术已经成为变电站的主流通讯方式。对传统的“四遥”变电站进行综合自动化改造，不仅能够延长传统变电站的使用寿命，而且能够满足监控端对于变电站信息全面采送的要求，达到经济效益最大化的目的。但是，大部分电压等级较高、一次系统比较复杂的传统变电站(以下简称传统站)，无法实行全站同时停电以进行综合自动化改造，只能按照间隔逐间改造。这种改造方式涉及的站内运行设备多，二次回路复杂，风险很大。

1 综合自动化变电站屏位安排

由于大多数传统站不能实现全站停电改造，因此，需要协调运行的旧设备屏与新设备屏的位置排列关系，做到既要保证未停电间隔的正常运行，又要使停电间隔的改造工作顺利进行。如果没有提前做好全面、细致的安排，将会打乱停电计划，影响改造工作的顺利进行。综合自动化变电站(以下简称综自站)与传统站二次设备屏的配置主要不同如下。

(1) 站端监控后台系统。大部分综自站的站端监控后台系统安放于主控台上(少数装于二次屏)，而传统站的站端监控功能主要依靠控制屏的光字牌信号实现。改造后，监控后台系统安装于主控台时不占用屏位，安装于二次设备屏时占用1个屏位。

(2) 交换机。交换机用于综自站设备的连接和信息转发，作为全站通讯系统的“母线”，对于综自站非常重要。站内二次设备越多，交换机数量越多。传统变电站不需要交换机。通常情况下，主控室需要安装2个交换机屏，每个配电高压室配置1个交换机屏，配电高压室交换机屏不占用主控制室屏位。

(3) PT接口屏。传统站各个电压等级的PT二次电压通常在中央信号继电器屏转接，而综自站的PT二次电压在PT接口屏集中转接。PT接口屏一般按照电压等级组屏。例如，站内存在220kV，110kV和10kV 3个电压等级，则需要安放3个PT接口屏。

(4) 测控装置。作为综自站间隔层分布式结构的重要设备，测控装置集成了传统站遥控屏、遥信屏、遥测屏和控制屏的全部功能，负责本间隔所有信息的采集、上传和下送。测控装置按照间隔配置。以南瑞继保生产的测控装置为例，每个主变间隔共用1个屏，2个220kV线路间隔共用1个屏，3个110kV线路间隔共用1个屏，另外按照变电站规模须配置2～3个公用测控屏。

(5) 通讯管理机。通讯管理机是协议转换装置，用于实现RS-485、RS-232等协议与以太网协议的转换，再通过交换机完成信息转发。通讯管理机一般占用1个或2个屏位，也可与交换机共屏。

(6) 远动通信机。远动通信机用于完成站端系统上送调度端信息的格式订阅，以及远方命令的向下发送。运动通信机单独组1个屏。

(7) GPS对时屏。综自站对于所有设备的时间同步性要求很高，因此所有信息的采集都附带时标，以便于事故的分析和判断。GPS对时屏可单独组屏，也可与通讯管理机或远动通信机组屏。

可以看到，综自站相对于传统站增加了很多屏位，而且在综自改造过程中，传统站中的很多旧屏位不能移除，如中央信号继电器屏、“四遥”屏等，因此新屏与旧屏位置的更替需要统筹布置，以保证综自改造的顺利进行。在综自改造过程中，针对屏位比较紧张的情况，应遵循以下原则。

(1) 在综自改造前对变电站内设备进行充分考察，确定可以拆除的废旧屏和空屏位，计算出可以有效利用的屏位。

(2) 对新屏安装位置以及顺序做出合理安排。准备工作阶段利用现有有效屏位搭建好公用设备，如：监控系统，交换机屏，PT接口屏等。

(3) 在屏位不足的情况下，可以考虑搭建临时屏位，搭建临时屏位的设备应考虑运行风险较小的设备。如：在220kV西乡站改造过程中，由于屏位不足，在主控室2台旧屏旁边搭建了2台交换机临时屏位，待2台旧屏拆除之后，再将交换机屏移入，这样只造成短暂的通讯中断，风险可控。

(4) 在综自改造过程中，根据可以及时退运屏位的顺序安排停电顺序，为下一个间隔预留好接入位置。最主要的是旧屏和新屏之间的交替更换，将旧的控制屏的间隔接入已安装的测控屏，旧控制屏所有接入间隔移完之后退出屏位，即可安装新测控屏为其他间隔预留。

根据以上4项原则确定综自改造屏位安排，在考虑停电顺序优化安排的基础上，兼顾屏位布置的美观和整齐，做好屏位安排，保证综自改造的可靠进行。

2 改造过程中的危险点分析及控制措施

2.1 外部跳闸或者开入回路

在涉及到外部跳闸或者开入回路的间隔改造时，由于综自改造涉及回路众多，如不采取严密的安全措施，极易发生误碰，导致外部开关跳闸，或者因为失灵回路电缆误短接，导致失灵保护开入，引起失灵保护误动，跳开运行开关。

最有效的安全措施是从两侧，即在改造间隔侧和外部开关操作箱所在屏两端，解开跳闸电缆，并做好标记。这样，即使发生误碰，也不会导致外部开关误跳闸。综自改造结束后，再将外部跳闸回路电缆在两侧恢复。具体措施如图1所示。

2.2 不规范的转接回路

在传统站中，不规范接线方式的存在加大了综自改造中的风险。对于不规范的转接回路，有2种解决办法。

(1) 保留。本屏改造时不方便移走的回路，如涉及运行间隔的电流回路，在本屏转接；涉及运行屏从本屏转接的电压回路，如运行屏跳外部开关与本屏共用电缆时，可以先进行保留并做好标记，如需在本屏预放电缆可预先放好电缆，待到相应的运行屏改造时，再将转接回路移除。

(2) 排好停电顺序。如A屏有外部跳闸线而需在B屏转接时，可以安排A屏先停电，将A屏的转接回路移走之后，再安排B屏停电改造。

对于不规范转接回路的处理，要尽量避免带电作业，防止运行屏失去保护，才能有效降低风险。

2.3 PT二次回路

在综自改造过程中，很容易造成PT二次回路短路以及PT二次中性点两点接地。前者易造成PT二次空开跳闸或熔断器烧毁，运行屏失去二次电压，从而对采用电压判据的保护造成影响；后者使PT二次中性点电压产生偏移，可能造成以零序电压为判据的保护误动。

(1) 做好容易发生误碰的PT二次电压回路的绝缘保护，尤其是采用屏顶小母线的PT回路，在移除旧屏时确保不发生屏顶小母线短路跳闸或者断线，施工工具用绝缘胶布缠绕。

(2) 应该首先查清楚PT二次中性点接地线位置，并做好记录。在PT二次中性点施工时，应在有监控的情况下确保PT二次不失去接地点、不发生两点接地。

(3) 在综自改造收尾阶段，拆除中央信号继电器屏时，需要将PT二次中性点接地线转移至PT接口屏处，此时必须采用PT二次中性点短时两点接地的方式。因此施工前，新、旧接地点的中性点N线最好用一根电缆相连，以减少短时两点接地造成的中性点电压偏移，然后再进行施工。

2.4 直流接地

综自改造中很容易造成运行中直流接地。当发生正电两点接地时，会造成开关偷跳；当发生负电两点接地时，会造成开关在故障时拒动。在施工过程中，应该在有监护的情况下工作，并做好施工工具的绝缘保护，防止误碰直流回路造成直流接地。

2.5 电动刀闸

综自改造过程中，在确保刀闸控制回路正确的前提下，先不将遥控回路电缆接入刀闸控制回路，而是从监控后台下发遥控分合命令，在端子箱处测量遥控回路电缆是否导通，确保遥控回路正确之后，再将其接入刀闸控制回路，从而保证刀闸遥控回路的正确性。

2.6 严格执行反措

在综自改造过程中严格执行新的技术反措。由于传统站的运行时间较长，很多设备及施工标准己不能满足现在的技术要求，在综自改造过程中要善于利用机会，寻找旧设备的不规范之处，加以改进。如传统站很多装置的直流电源配置不符合要求，需要分别配置电源的装置共用一路电源，在综自改造过程中可以重新敷设电源电缆，使装置电源配置满足反措要求，提高设备运行可靠性。