智能变电站不停电保护校验技术应用

张志飞

摘要：随着泛在电力物联网的建设，设备在线监测技术逐渐成熟，变电站二次设备停电次数大幅减少，为满足继电保护设备的校验周期要求，需采取继电保护不停电校验技术。对于保护装置双套配置的二次系统，继电保护不停电校验就是在不停用一次设备的情况下，退出其中1套保护装置进行保护校验。特别是针对保护装置、合并单元及智能终端的故障消除工作，不停电校验能够减少因保护系统引起的非计划停电，提高供电可靠性。本文以某供电局500 kV智能变电站为例，介绍智能变电站不停电保护校验技术。

关键词：智能变电站;不停电保护;校验技术

1 智能变电站概述

智能变电站中直流控制回路以及部分保护逻辑回路均由GOOSE（通用面向对象的变电站事件）光纤网络实现，心跳报文技术的应用，实现了二次回路的在线实时状态监测;合并单元技术有效减少了电流回路开路短路、多点接地和电压回路短路问题。

不停电校验存在无法整组联动的问题，但是可以使用智能继电保护测试仪给被测试保护装置设置故障量，检查相应间隔智能终端出口硬压板是否有直流脉冲信号，判断保护装置能否正确出口到间隔智能终端。

2 二次设备安全隔离原则

2.1 隔离设备

500 kV智能变电站主要的二次设备包括合并单元、智能终端、保护装置、测控装置、故障录波装置、GPS时钟、交换机等。测控装置、故障录波装置对主保护系统没有直接影响，所以二次安全措施执行的时候不用考虑该类装置的隔离问题。该智能变电站所有保护均采用直采直跳模式，交换机及GPS时钟运行异常不会对站内继电保护系统造成影响，因此二次安全隔离措施的执行对象仅需考虑合并单元、智能终端和保护装置。

2.2 二次回路隔离措施比较

目前，由于智能变电站二次回路实现数字化、信息化，常规变电站遵守的“明显电气断点”的安全措施原则不再适用。因此智能变电站二次回路的隔离方式主要分为数字隔离和物理隔离2种，其中，数字隔离包括退出接收、发送软压板和投入检修压板2种方法，物理隔离主要是断开光链路和退出智能终端出口硬压板。不同隔離措施比较见表1所示。

智能变电站中软压板的类型主要包括采样值（SV）接收软压板、GOOSE发送软压板、GOOSE接收软压板、功能软压板4类。当退出保护装置某间隔SV接收软压板时，相当于断开保护装置的电流电压回路，保护按无此支路处理。退出GOOSE接收软压板和GOOSE发送软压板则相当于断开常规保护装置相关的开入回路和开出回路。智能变电站合并单元、智能终端及保护装置均设置了1块“投检修”硬压板。接收报文的二次设备将与发送报文的二次设备比较检修压板状态是否一致，当判断出检修压板状态不一致时，则对该报文不做处理。

断开光链路的主要方法就是拔光纤，但是，经常性地插拔光纤，可能造成装置的光口及光纤损坏，因此不建议作为常用的隔离技术。退出口硬压板是1种可靠性较高的隔离手段，能够在出口回路形成“明显电气断点”，但是出口硬压板退出后所有保护均无法出口跳闸对应间隔。

2.3 合并单元隔离要点

合并单元的主要功能是为保护装置提供电流、电压采样数据。隔离合并单元后，保护装置的电流、电压采样功能丢失，线路保护功能失效，应将其退出，对于母线保护，需将其差动保护功能退出。所以在一次设备不停电的情况下，对线路合并单元执行安全隔离时，需同时退出所有接收其交流采样数据的保护装置。

2.4 智能终端隔离要点

双重化配置的智能终端单台校验、消缺时，隔离措施应从以下几方面考虑。

（1）当智能终端退出运行时，应退出该智能终端出口硬压板（包括合闸压板、分闸压板），退出重合闸功能，必要时退出受影响的保护装置。

（2）当智能终端退出运行时，应防止母线保护错误采集该间隔隔离开关的位置信号，需要将母线保护对应间隔的隔刀位置按实际状态置位。

（3）当单套智能终端退出运行时，应防止重合闸功能失效，需保证重合闸回路不失电。同时，应防止被校验、消缺的智能终端误发信号闭锁另1套重合闸功能，需将智能终端之间发闭锁重合闸的硬接线拆解。

2.5 保护装置隔离要点

（1）应防止保护装置间失灵保护误启动，首先退出被隔离保护装置启失灵GOOSE出口软压板，然后退出对应装置的失灵开入GOOSE接收软压板。

（2）应防止保护装置校验过程中误跳闸，退出保护装置跳闸GOOSE出口软压板，并考虑现场实际情况决定是否退出智能终端的出口硬压板。

（3）线路保护校验时，与对侧线路保护的隔离应使用功能软压板停用相关保护功能，防止对侧线路保护误跳闸。

3 智能变电站不停电保护校验安全措施

以该500 k V智能变电站220 kV PCS931线不停电更换线路保护工作为例，提出各阶段的安全隔离措施。

线路保护更换后要对涉及的相关回路进行传动检查，所以需要母差保护同时陪停，220 kVPCS931线路保护更换后的隔离措施。

4工程实践

2019年3月，根据该500 kV智能变电站的实际情况编制了更换合并单元、母差保护、线路保护及主变压器保护4种一次设备不停电检修方案，并在内蒙古电力科学研究院智能变电站保护技术实验室，模拟站内一、二次设备均处于正常运行情况下的各项检修工作，有效验证了不停电检修方案的可行性。为进一步验证智能变电站继电保护不停电校验方案，2019年8月，在该500k V智能变电站对251更德线、256更都线扩建接入母线差动保护期间，模拟了更都线线路保护不停电在线校验工作，验证了智能化变电站继电保护不停电在线校验安全措施的可靠性。

5结束语

本文针对智能变电站二次回路特点，提出了继电保护不停电校验二次设备安全隔离措施的基本原则及注意事项，对智能变电站继电保护不停电校验具有一定的指导意义。

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