智能变电站二次设备检修及故障隔离策略

2021-12-13李涵

电子元器件与信息技术 2021年8期

李涵

（国网江苏省电力有限公司检修分公司，江苏南京 211100）

0 引言

在电力行业智能化发展背景下，智能变电站逐渐成为保障电网运行稳定性与安全性的重要设施。而二级设备则是确保智能变电站稳定、高效运行的重要设备。因此，了解智能变电站二次系统的主要作用以及二次设备的特点，探究二次设备的检修及故障隔离策略，确保二次设备时刻处于良好的工作状态，对于提升智能变电站及智能电网的运行稳定性和安全性具有重要的意义[1]。

1 智能变电站的概述

智能变电站作为智能电网的主要结构单元，正在迅速发展。如图1的《国家电网智能化规划总报告》提供的数据显示：在“十一五”规划期间，我国新建智能变电站仅有46座；而在“十二五”规划期间，我国新建智能变电站已经达到了8000座；“十三五”规划期间，我国新建智能变电站达到7700座；在“十四五”规划中，我国预计将新建智能变电站7400座。从数据可见，智能变电站仍然有着广阔的发展前景[2-3]。

图1 智能变电站的发展及预测

智能变电站是采用集成、环保、可靠的智能设备，以信息共享标准化、通信平台网络化、全站信息数字化为基础要求，具备电网在线分析决策、实时智能调节、自动控制等高级功能的智能化变电站，能够自主完成信息采集、数据测量、自动控制、电网检测与保护等基本功能。在智能变电站运行过程中，二次系统主要具有以下作用：①保护控制系统，实现控制系统自动化运行以及电流、电压信息的自动化采集。同时，集成并共享一次设备运行的全部数据信息，为二次设备的优化调试和维护检修提供数据信息支持。②实现系统高度集成化以及信息交互标准化。在二次系统的支持下，变电站智能系统结构更加合理，控制中心与一次设备之间可进行数据信息实时传输，从而有效消除一次设备状态特征量的采集盲区，显著提升设备运行管理以及维护检修工作的效率。③实现控制决策在线分析。基于二次系统的技术支持，智能发电厂控制中心可在线监测所有电力设备，实时获取电网运行状态、信号回路状态、动作信息IED运行状态等数据信息，从而提升控制决策的科学性，确保变电站持续、稳定运转[4]。

2 智能变电站二次设备特点分析

2.1 二次设备的接线特点

在智能变电站中，各电力设备之间普遍采用光缆连接，显著提升了数据信息的互通性，通过信息层的传递即可自动完成各种控制操作。这使得智能变电站二次设备的接线形式得以简化，去除了传统接线形式中的大部分线缆。精简的接线形式，能够有效提升二次设备的抗电磁干扰能力，进一步提升智能变电站的运行稳定性和高效性。

2.2 二次设备的信息储存特点

在智能变电站中，所有二次设备所储存的数据信息都会被集合到一个共享平台上，从而显著提升了二次设备间的信息互通性，使所有控制信息均能够实现自动化处理。这种信息储存特点的优势在于可对数据信息传输过程出现的问题进行实时的自动化分析与修正，显著减少冗杂的人工操作，有效提升设备的运行效率，确保智能变电站工作的稳定性与高效性。信息储存特点赋予了二次设备强大的智能控制功能，使其成为影响智能变电站运行状态的重要因素。

3 智能变电站二次设备检修策略

3.1 合理划分检修工作

进行智能变电站二次设备检修前，必须要根据设备实际工作情况以及检修工作性质对检修工作进行科学划分，明确检修工作的类型和范围，如：将需要停电并完全更换二次设备的检修工作归为一档；将停电状态下的检修工作归为一档；将无需停电的检修工作归为一档。在此基础上根据工作划分制定出针对性的二次设备检修方案，从而有效提升检修工作的效率。

3.2 提升检修流程规范性

智能变电站二次设备检修工作的开展必须要遵循规范化的工作流程，以免因检修程序遗漏而造成设备检测结果不完整，影响设备检修工作的质量和效果。检修完毕后，应结合设备运行状态对二次设备故障类型进行整合分类，如：将运行较为稳定的二次设备标记为正常设备；将未来一段时间内可能出现故障或未检测的二次设备标记为潜在危险设备；将已检测出故障的二次设备标记为危险设备。此外，还应做好详尽、完整的检修记录，从而使检修工作更加高效、便利。

3.3 充分利用电子互感集装器

若智能变电站各电力设备均处于良好运行状态，采样器对二次设备的检测会受到电子互感集装器的影响，使得检测结果的精确性受到干扰。因此，二次设备检修过程中，应利用专门的设备仪器对互感装置进行检修。较于其他设备，电子互感器更加灵巧、便携，能够对合并器的工作参数进行灵活调整，从而确保每个检修后的设备都能够处于良好的运行状态，减少二次设备故障的发生几率，确保供电的稳定性。

3.4 充分利用电流互感器

电流互感器的作用是改变装置安装位置的一次侧和二次侧电流，以较小电压模拟出智能变电站的各种常用信号。充分利用电流互感器的上述作用，能够实现智能变电站电流、电压信号的整合统一。在此基础上，利用MU合并器更加安全、有效、便捷地接受两种信号，最大程度确保二次设备检修信息的可靠性[5]。

4 智能变电站二次设备故障隔离措施

4.1 智能终端保护装置故障隔离措施

①智能终端保护装置故障具有一定的特殊性，因此，需要在间隔中压入软压板，以避免影响相关设备的运行状态。②为保证智能变电站能够正常运转，避免造成更严重的影响，当智能终端保护装置发生故障时，应及时退出母线差动保护并投入故障开入软压板。③在退出智能终端保护装置停运、合闸出口压板的过程中，应对其他相关设备的出口压板进行同步检查。④故障发生时，应在第一时间将智能终端保护装置的纵联保护压板和故障失灵软压板退出，并立即投入检修压板。

4.2 单套保护装置故障隔离措施

①退出故障跳闸软压板以及母线差动保护装置跳闸出口。②将单套保护装置的纵联保护压板和故障失灵压板退出。③当智能终端跳合闸出口退出运行后，立即投入智能终端检修压板。

4.3 合并单元故障隔离措施

①退出母线差动保护装置的跳闸出口并立即投入故障开入软压板。②投入备用保护装置的重合闸压板。③在发生故障的合并单元投入故障检修压板。④对智能终端合闸出口的压板投入位置进行核查。此外，压板投入操作也需要严格按照规范流程执行。

4.4 软压板故障隔离措施

①根据二次设备检修和相关规范，详细记录软压板的投退情况，从而清晰地对软压板的工作状态和使用状态进行监测。若缺乏细致的记录，很容易出现软压板重复操作的情况，导致二次设备检修工作缺乏针对性和有效性，甚至出现软压板投退情况漏检问题，严重影响检修工作的开展。②在国家制定的软压板使用标准和相关制度基础上，对软压板进行编号，从而提高软压板故障隔离的效率及作用。在进行软压板编号时，应根据软压板的类型采用差异化的编号规则，实现软压板的分类编号，从而为软压板故障隔离效率的提升奠定良好基础。

4.5 线路停电故障隔离措施

当输电线路发生停电故障时，应在第一时间将合并单元、双套保护装置、检测装置、智能终端保护装置停运，并按照以下操作方法进行故障隔离：①停运母线差动保护装置并投入跳闸出口压板及故障开入压板。②将双套保护装置中的故障失灵压板退出。③投入合并单元、双套保护装置、检测装置、智能终端保护装置的检修压板。

4.6 交换机故障隔离措施

在智能变电站二次设备检修过程中，交换机故障也比较常见。当发生交换机故障时，应及时切断电路电源并关闭相应的保护装置。然后详细记录故障情况并向上级调度部门汇报，等待故障处理意见。收到调度部门回馈的“重启”处理意见后，技术人员应将“重启”的执行结果记录下来并回馈给调度部门。若重启后交换机故障未能有效排除，应由检修部门指派专业设备检修技术人员对交换机进行检修或更换，直至故障彻底排除[6]。