智能变电站软压板误操作事故分析及改进

靳 文，徐 亮

（国网宁夏电力有限公司中卫供电公司，宁夏 中卫 755000）

引言

近几年，随着我国电力市场的迅速发展和大规模施工，在变电所运行中出现了许多新技术、新设备。其中包括新型互感器、“九统一”、“六统一”保护装置、智能终端、集成装置等。软压板是智能电子器件的核心部件，它控制着整个软件的某些功能，也决定着某个采样和控制通道的倒流。在智能变电所中，常规的保护器仍采用硬连接件。目前，除维修及远动式硬压之外，其它辅助装置，如智能化变电所的辅助装置均已完成了柔性压板式。软压板起到连接设备与外接电线的作用，关系到是否能够正常地完成工作和操作。智能化变电所的软压板类型有：保护作用的软压板、保护定值的状态调节软压板、信号恢复控制软压板、SV接受软压板，GOOSE输出压力板及测量和控制功能的压板。

1 智能变电站主变压器误动作情况分析

1.1 智能变电站设备设备概况

某智能化变电所有2座220 kV主要变电所，于2013年7月投入使用。1、2号主变压器为OSFSZ10-180/220三相自耦合有载调压变压器[1]，由山东达驰公司生产。2号主变保护装置为长园深瑞PRS-778-D系列。PSIU641智能终接机集成装置由国电南自公司生产，其主要保护装置为国电南自所生产的设备。

1.2 变压器跳闸前运行的方式

在220 kV 1号母线上，220 kV变电站的4737、1号主变压器2701切换。颍正线4738、正薛线2C22、2号主变压器2702在220 kV母线上操作。采用2700开闭环网络的220 kVⅠ和Ⅱ母线，1号主变母线110 kV I段母线890、891、893、895线路，2号主变母线110 kVⅡ区母线892、894、896号线路（894、896充电）。1号主变35 kV I区母线3604线路，2号主变35 kVⅡ区母线3614。

1.3 主变压器误动作情况

在2015年4月12日11点19分，220 kV该智能变电站2号主变压器差动保护动作，跳开主变压器2702、802和3602开关。跳闸时，正午变110 kVⅡ段母线所送892线所带的110 kV变电站备自投成功，894、896线充电运行，110 kV没有损失负荷，35 kV口孜3614线损失负荷约3 MW。

2 事故原因分析

经过现场初步调查，发现2号变压器及其套管、2702、802、3602间隔设备外观正常，无放电现象。报告、安排2号主变和三边开关进入维修，进一步检查和试验，发现2号主变煤气保护装置中没有任何气体，绕组变形和油化验试验通过，2号主变压器3602开关和电流互感器试验通过，2号主变压器35 kV母线桥试验通过。2号主变保护的定值调整是准确的，回路是绝缘和正确的，流动的极性是对的。22：45，2号主变的冲击试验通过，并对其进行了有效的差动防护矢量试验。

技术专家于4月13号抵达工地，调查分析二次设备故障数据。经野外故障记录仪分析，此次事故属于2号主变低压侧区外区内的失效，经对2号主变两组设备的故障录像资料进行了分析，结果显示：2号主变两组设备的故障记录都存在差电流，并且处于失效状态。B、C两个阶段均能达到纵差式保护的工作状态，从而实现纵向差动保护的工作。根据实测资料，2号主变两组设备的低压端电压、电流取样值都是0，没有出现零漂移现象，而故障记录仪则有相应的取样资料。

2.1 2号主变压器保护装置虚端子的连接情况分析

对此智能化变电所进行的SCD资料进行实地检验，发现2号主变A组同时订阅高、中、低侧SV信号（低侧为合智集成设备），信道正确。B套保护装置的配置同A套保护装置，由此可以验证，在SCD文件配置方面没有任何问题[2]。

2.2 2号主变压器保护装置的SOE报文分析

分析A、B两套主变保护设备的SOE位移资料发现，2号主变差保护运行时，两套SV软压盘处于退开状态，导致低压端取样资料出现不正常现象。

对主变压器SOE事件记录图分析可知，2号主变差动保护工作的主要因素在于：2014年11月17日，2号主变两组保护设备的第一个分支电压SV软压盘已停止使用。在发生事故的瞬间，由于低压端发生了外接失效，导致低电压端的电流无法正确收集。同时，由于没有参加主变的保护，出现了差动电流，致使2号主变的差动防护未能避开低电压侧区外部失效，造成了系统误动。

3 智能变电站软压板防误操作的解决措施

3.1 基本流程

1）必须决定一次装置的工作区域，即有关切换装置的区域。在功能性软面板中，一次装置是保护区域中的全部切换装置，例如：母线差动保护装置。对输出软压力盘而言，一次装置的作用域是由所述跳脱输出所操纵的切换装置或启动失败、联跳的相应切换装置。对于接受软盘，一次装置是SV或GOOSE相应的切换装置。

2）对一次装置的工作状况进行判定，在一次装置处于不工作的情况下，可以对其进行直接控制[3]。否则，就必须对主要装置的防护完整性进行判定，包括主要防护的完整性或失效防护的完整性。失效防护有关的软垫判定失效防护的完整性，剩余的软压力片判定主要防护是否完好。

3）在不完全防护的情况下，严禁对软压力盘进行动作。否则，将会对主装置的防护工作状况进行判定。

4）在不能使用的情况下，如防护工作或维修状况不符合等情况下，严禁使用软压力盘。其他用途软压板、出口软压板、GOOSE接受软板均可工作，而SV接受软压板时，还要判定该保护设备是否处于“投跳闸”的状况。

5）SV接受软压力盘，在此保护器“投跳闸”时，严禁使用软开关，或使用此软开关。

3.2 软压板防误操作实现策略

1）在智能化变电所中，远程控制软面板通常是在监控背景下完成的。同时，主装置遥信状态、遥测值状态、辅助装置压板状态、控制回路监测信号和报警信号等全部发送到监测系统的后台[4]。这样，这些初级设备和二级设备的数据就可以被整合到监测背景中，从而达到对软压板的抗错误控制。

2）在IEC61850系统中，在继电器软压力控制系统中，使用了加强安全执行预选择控制（SBOw)，类似于开关、刀闸等远程控制。当前的监控背景中，在远程控制运行之前需要进行防错的逻辑检查，只有经过了防错检查，方可按照增强SBOw程序运行，避免了刀开关的错误。

3）在监控背景中，控制面板的远程控制也可以参考刀片的运行过程，添加一个防止错误的检查，在经过检查之后，可以进行远程控制。因此，在监视背景中，软面板的远程控制特性相关资讯加入了“远程控制表征ID”的功能，利用ID选择与一个逻辑运算公式相联系，从而对软件防误码进行修改。这个表达式可以用传统的与、或、非以及传统的加、减、乘、除、三角函数等操作，对遥信状态、遥测值、电测值和虚点等进行逻辑上的与、或、非以及传统的数理计算。在实际远程控制下，远程控制系统会根据与远程控制目标相关的逻辑表达方式，实现远程控制。

如果计算值是1，就可以进行远程控制，并进行增强SBOw的工作流；若计算值为0，停止远程控制，并发出警告，如“不符合逻辑，禁用远程控制”，以避免出现错误，并便于操作人员迅速查找故障，找出问题的原因。在基本建设调试或有特别要求的情况下，可以通过对逻辑运算的检查，实现远程控制，确保在特定条件下使用软压力片。

4）在软件控制系统远程控制中，控制系统的控制功能主要有主设备的遥信状态、电流遥测值状态、保护系统压力盘状态和报警等，所有的逻辑值都能从监控系统的实时数据中提取出状态，并进行相应的逻辑计算。根据以上的防错策略，逻辑表达式包括一次设备运行状态、保护完整性、保护状态和保护“投跳闸”状态等。在一座智能化变电所中，500 kV线路的B组侧开关SV接受软压力片的实际电路显示如上页图1所示。由于B套防护侧切换SV接受软压力面板动作，会使B套防护能力自动脱离，因此，在防错逻辑中仅需要对A套主机防护的完整性和防护状况进行判定。

图1 线路保护SV接受软压板防误逻辑图示

4 结语

在智能化变电站普及的今天，软压板作业是电力系统运行和维护的一项关键工作。如果使用不当，造成不适当的保护行为，就会对智能变电所的安全运行构成极大的危胁。因此，在远程控制软盘上添加一个防止错误的判断逻辑，就可防止由于人工错误而导致的运行故障，对提高智能变电站的运营管理，保障智能变电站安全可靠运行，有着十分重大的现实意义。

文中所述的“二次保护”软压板防错操作技术已经在某项目的监测背景中试用，提高了系统运行的安全性和可靠性。随着技术的发展，今后，在控制中心末端对变电所的软面板进行远程控制时，还可以把这种软件的抗误码功能植入到远程控制设备上，通过远动设备的实时信息，防止故障发生。