内桥接线方式下的智能化变电站扩建工程二次安全措施分析

熊成林 李梓 段志强

摘 要：智能化變电站作为目前变电站发展的主流趋势，在近年来大量投入使用。在后期扩建过程中，智能化变电站与常规变电站存在区别，文章综合分析了智能化变电站改、扩建工程中存在的风险点及控制措施，并提出相应地安全管理措施。

关键词：改、扩建;智能化变电站

中图分类号：M732 文献标识码：A

智能化变电站，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基础，自动完成信息采集、测控、保护、计量等功能。从目前的技术发展状况来看，一次设备维持常规电流电压互感器、常规断路器等，二次设备主要有合并单元、智能终端、交换机、继保设备等。在改、扩建阶段，因设备属性和网络结构，导致施工与以往常规变电站策略有所不同[1]。因此，有必要对智能化变电站安全措施进行深入研究。

1 智能变电站检修机制

智能变电站的保护装置和智能终端，以及合并单元之间的检修压板配置，如表1所示。

对于智能化变电站的内桥接线，如何在不影响运行的基础上，实现对新增间隔的配置及联动，是不停电扩建策略和安全措施研究的重点[2]。

2 智能变电站内桥接线

内桥接线条件下，母联开关在变压器开关内侧，靠近变压器侧。在线路发生故障时，故障线路断路器断开，备自投装置将分段断路器投入，不影响变压器的运行。但在变压器投、切操作时，需要将相应的线路停电，适用于线路故障较多，线路较长，变压器不需要经常切换的变电站[3]。

文章拟讨论，在初期只有一条线路，两台主变运行，线变组方式下后期扩建另一条线路，补充桥开关CT及备自投装置情况下，相关的安全措施布置。间隔示意图如图1、图2所示。

3 保护配置方面

3.1 不完整内桥接线方式下，DL5处于常闭状态

在线路发生故障，线路保护将跳开DL1，全站停电。在T1变压器区内故障时，跳DL1、DL3、DL5。会额外造成T2变压器被迫停运。T2变压器故障时，跳开DL5、DL4，不影响T1变压器。

失灵配合方面只考虑本侧时如表2所示。

3.2 完整内桥接线方式

DL1与DL2互为备自投，DL5处于常开状态。在经济运行模式下，一条线路、一台主变带全站所有负荷。运行方式有DL1、DL3闭合，分段开关DL5与进线开关DL2处于分闸状态。在线路1发生故障时，将跳开DL1，同时闭合DL2与DL5。

DL1与DL2互为备自投，DL5处于常开状态。在负荷较重情况下，两条线路带两台主变分裂运行。在任一线路发生故障时，跳开故障线路开关，同时合上分段开关DL5。

失灵配合方面只考虑本侧时如表3所示。

从上述内容可知，在扩建过程中，主要是新增DL2线路间隔以及备自投装置，涉及到SV直采及GOOSE直采直跳等光纤连接。如何在不影响运行间隔的基础上，实现上述新增设备的配置及相关联动试验，是不停电扩建研究的重点内容[4]。

4 安措布置原则

在基建施工过程中，一般是按照通信网络、单体调试、单间隔调试、整组试验、故录网分、保护联调的顺序进行施工。因此，在试验过程中，也严格遵循该施工流程，细化每个作业过程中的危险点，制定预控措施。要根据拓扑图，严格执行数据流控制，如图3所示。

4.1 检修机制隔离

对新增设备采用GOOSE检修机制，在间隔停电检修时，将该间隔所有设备投入检修压板。

4.2 断开网络连接

遵循传统模式安措方法“有明显断开点”的原则，对检修设备采用拔出光纤的方法，并做好相关记录。插拔光纤前，做好记录，确认运行设备断链告警是唯一响应。

4.3 轮流退出方式

在220kV及以上电压等级双重化配置的合并单元或智能终端开展软件升级、检修作业时，需要轮流进行。技术方案必须轮流退出运行设备，在进行核对检修机制、MU采样数据品质、离散度等工作时，可采用在备用口同步检查的方式，减少运行光纤插拔工作。

智能化变电站保护逻辑需要从输入输出模块、关联设备、一次设备运行方式等方面考虑[5]。安全管控措施，要在各个环节充分考虑，杜绝高风险作业，杜绝无保护作业，力争将安全隐患降到最低。

5 不停电接入方案

采用内桥接线方式的220kV智能化变电站的线路L2新建间隔，及相关二次设备的配置，可以采取以下策略。

5.1 软件配置

配置新增L2线路间隔SCD文件，两套线路保护的SV直采、GOOSE接受、GOOSE跳闸及“失灵开入”软压板均处于退出状态。

配置新增备自投装置的SCD文件，完成备自投装置至DL1、DL2、DL5之间的SV及GOOSE连接。备自投装置的“SV接受”、“GOOSE接受”和“GOOSE跳闸”、“失灵开入”等软压板均处于退出状态。

重新下装配置DL1间隔智能终端的SCD文件（涉及备自投功能），采取A、B套轮流退出运行的方式，下装前采用文本对比工具，比较新生成的CID配置文件与原先配置文件的差异性。

重新配置T2变压器的两套主变保护的SCD文件，采取A、B套轮流退出运行的方式进行下装，下装前退出相应的保护功能压板和GOOSE跳闸出口压板，在智能终端处退出相应出口硬压板。同时，新增L2线路间隔合并单元至T2变压器的两套保护SV直采光纤。增加T2变压器两套主变保护至DL2断路器GOOSE直跳光纤。

6 试验联动

使用继保仪对新增L2线路间隔的合并单元加量，投入相应L2线路保护、T2主变保护和备自投保护的SV接受压板，检查相应通道的采样正确性。

投入新增L2线路间隔保护装置及智能终端出口压板，完成L2线路保护装置的传动试验。

进行T2主变保护与新增间隔联动试验，做好T2主变保护与运行间隔之间的隔离措施，防止误跳DL4、DL5。基于检修机制，完成T2主变保护对DL2断路器的传动试验。DL4、DL5间隔智能终端投入检修压板，退出相应的出口硬压板，退出T2主变保护至DL4、DL5间隔GOOSE发送软压板。

DL5断路器失灵传动试验，使用智能手持式继保仪给备自投装置加故障量，检查装置有GOOSE直跳报文，检查相应间隔的智能终端出口跳闸灯亮，硬压板上端头有直流脉冲信号。

备自投装置，投入所有SV、GOOSE接受软压板，检查相应采样值和开关位置正确，使用智能继保仪加入电流电压及开关量，模拟备自投动作，检查GOOSE出口报文与动作逻辑相匹配。

可以利用一次停电接入期间，再次进行T2主变保护的传动试验。

在网络交换机处，使用抓包软件确保响应数据链路正确性。

7 结语

综上所述，内桥接线在不完整的情况下进行扩建，有部分试验内容较为复杂，特别是部分试验无法完成传动，给施工调试作业造成一定的困难，也会给后续运维带来麻烦。文章仅从二次保护装置方面入手，分析内桥接线方式下，以线变组方式扩建时二次安全策略，仅供交流参考。

参考文献

[1] 谷栋.智能变电站二次设备规范化运检研究[D].济南：山东大学，2019.

[2] 曾小园.智能化变电站电气二次设计的要点分析[J].通信电源技术，2020，037（003）：70-71.

[3] 卢雪.智能变电站电气二次设计常见问题及对策分析[J].通讯世界，2020，027（002）：182-183.

[4] 李保权.关于智能变电站的二次设备调试与检修[J].百科论坛电子杂志，2020，000（001）：793.

[5] 马成鹏.智能变电站二次设备安全隔离技术研究[J].科技风，2020，000（010）：22.