一起全停事故引发对涉及多支路智能保护系统检修机制使用的思考

冯俊杰，王 亮，杨 峥

（1.国网山西省电力公司检修公司，山西太原 030032；2.国网山西省电力公司电力科学研究院，山西太原 030001；3.国网山西省电力公司运营监控中心，山西太原 030001）

一起全停事故引发对涉及多支路智能保护系统检修机制使用的思考

冯俊杰1，王 亮2，杨 峥3

（1.国网山西省电力公司检修公司，山西太原 030032；2.国网山西省电力公司电力科学研究院，山西太原 030001；3.国网山西省电力公司运营监控中心，山西太原 030001）

针对一起智能变电站检修压板引起全停的事故，通过分析对涉及多支路智能保护系统检修压板和检修机制，说明了现阶段涉及多支路智能保护装置检修隔离的处理方法，总结了涉及多支路智能保护系统中检修硬压板投退组合产生的各种效果及检修机制使用注意事项。

智能变电站；检修机制；检修压板

1 事故过程及分析

1.1 事故过程

2014年10月19日，某智能变电站2号主变压器及500 kV第二串所带2号主变压器高压侧开关检修，此时第二串上所带的另一条线路A相接地故障，该线路仅对侧变电站距离一段保护动作，对侧变电站相关开关跳闸，经694ms，边开关重合动作，又经83ms，重合后加速保护动作，跳开这两个相关开关；此线路本侧变电站线路保护双套均未动作，对应边开关均为跳闸，致使1号、3号主变压器高压侧零序后备保护动作，跳开三侧开关，造成全站停电。

1.2 事故分析

经过检查，发现故障线路的保护A套装置“中开关采样值SV（Sampled Value） 接收”软压板投入，装置发出“SV检修投入报警”告警信息，其含义为“链路在中开关SV软压板投入情况下，收到中开关SV检修报文”；故障线路的保护B套装置“中开关SV接收软压板”投入，发出“中开关电流互感器CT（Current Transformer） 检修不一致”告警信息，其含义为“中开关合并单元MU(Merging Unit)和保护装置不一致”[1]。

按照线路保护装置设计原理，当中开关合并单元装置检修压板投入，线路保护检修压板未投入时，线路保护对来自中开关的采样数据判断为检修状态数据。这时，如果“中开关的SV接收”软压板投入后，线路保护会认为中开关电流采样无效，从而闭锁相关的电流保护；只有将保护装置“中开关SV接收”软压板退出，才能解除保护闭锁。现场检修、运维人员均未对以上告警信号进行深入分析并正确处理。

2 对涉及多支路智能保护系统检修机制的思考

上述事故的根本原因在于，检修及运维人员对涉及多支路智能保护系统检修机制理解不够深入，未及时配合性退出运行二次设备相应软压板，造成保护闭锁，进而引发连锁事故。

常规变电站与智能变电站的检修隔离方式、检修硬压板功能均有所不同。常规变电站二次设备之间大部分采用电缆进行信息交换，其隔离措施可通过投退硬压板、端子排连片、电缆接线等方式进行，隔离措施容易实施、确认、识别、检查，对于运维人员来讲较为熟悉[2]。智能变电站过程层设备、间隔层设备之间的二次回路由光纤回路代替了常规变电站的电缆回路，这给智能变电站内部二次设备的局部检修带来了困难。智能变电站通过光纤传递数据信息流，按照国家电网公司电力安全工作规程要求，停电设备与带电设备之间应有“明显断口点”。为确保在回路上检修设备与运行设备之间的二次回路完全隔离，智能变电站继电保护只有采取拔开发送至运行设备光纤的措施达到“硬隔离”的效果，但频繁插拔光纤会使光纤接口接触不良或损坏，还会伴随“通用面向对象变电站事件 GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event） 通讯中断”报文而影响设备运行。所以，实践证明了智能变电站的隔离措施只有通过投退相应软压板和检修压板的方式进行布置。

表1为常规变电站和智能变电站检修隔离方式、检修压板功能的比较。

表1 常规变电站和智能变电站保护压板配置比较

对于涉及多支路保护系统的检修机制，若想正确使用，除了要求对检修硬压板正确投退外，还需要有选择性地投退运行设备的软压板。通过检修硬压板的投退，能够控制光纤内传递信息的品质，利用检修机制起到信息隔离的作用。当装置检修压板投入时，装置发送的SV报文、GOOSE报文都会置检修位，下一级接收装置检查接收的GOOSE报文、SV报文中是否置检修位，并和装置自身的检修压板状态进行比较。如果两侧装置检修状态一致，则对此报文信息作有效处理；如果两侧装置检修状态不一致，则对此报文信息作无效处理。根据检修隔离要求，适当对运行设备中的某些软压板进行投退，能够实现运行设备正常运行的前提下，停运检修设备与运行设备隔离。

3 涉及多支路智能保护系统检修机制逻辑

涉及多支路智能保护系统主要包括3/2接线的线路保护系统、主变压器保护系统、母线保护系统[3]等。

3/2接线线路保护、主变压器保护系统、母线保护系统均具有2个或2个以上采样合并单元，保护是否采集相应合并单元数据，须靠保护中相应支路“SV接收软压板”控制。假如某支路“SV接收软压板”退出，意味着此合并单元的数据与保护装置无关，其是否投入检修硬压板已经对保护装置无任何影响；相反，若某支路“SV接收软压板”仍然投入，合并单元检修状态与保护装置不一致，则保护装置会闭锁。上述某站全停事故的本质原因就在于线路中断路器“SV接收软压板”仍然投入的情况下，线路中断路器合并单元检修状态与线路保护装置不一致，导致保护拒动。表2为涉及多支路智能保护系统典型检修机制逻辑汇总表。

表2 常规变电站和智能变电站保护压板配置比较

续表2：

4 结论

涉及多支路智能保护系统牵连面很广，在现实中往往会遇到局部支路检修停运的情况。此时对于检修机制的应用须格外谨慎，避免使得应处于正常运行的保护装置闭锁。

a） 加强现场培训。对智能变电站继电保护原理、保护逻辑、二次设备装置、异常告警信息、故障处置和检修机制进行培训，针对消缺或检修现场实际，制定详尽的安全措施和合理的检修机制。

b）深化检修安全机制。在正确投退检修压板的基础上，引入软压板的投退策略对于智能变电站安全运行至关重要。二次设备的安全隔离措施绝大多数须通过投退软压板的方式对虚端子进行隔离，针对全站虚端子设计和具体的检修运行方式，制定正确、合理的投退二次设备软压板策略（包括SV接受压板、GOOSE接受压板、GOOSE发送压板等），对于确保智能变电站安全稳定运行具有重要意义。

c） 检修过程中，也可以选择不使用检修机制，但需要制定更加严谨可靠的隔离措施代替。

[1]潘建.智能变电站二次设备运行维护管理 [J].中国新技术新产品，2012（19）：138.

[2]刘东超，王开宇，胡绍刚，等.基于数字化变电站的集中式保护 [J].电力自动化设备，2012（04）：117-128.

[3]刘玮，王海柱，张延旭.智能变电站过程层网络报文特性分析与通信配置研究 [J].电力系统保护与控制，2014（06）：110-115.

To Cogitate on the Maintenance Mechanism Involving Multi-branch Intelligent Protection System after a Full-stop Accident Occurred

FENG Junjie1,WANG Liang2,YANG Zheng3

（1.State Grid ShanxiM aintenance Com pany of SEPC,Taiyuan,Shanxi 030032,China; 2.State Grid Shanxi Electric Power Research Institute,Taiyuan,Shanxi 030001,China; 3.State Grid Shanxi Electric Power Corporation,Taiyuan,Shanxi 030001,China)

In view of a full stop accident caused by themaintenance plate of intelligent substation,by analyzing themaintenance mechanism involvingmulti-branch intelligentprotection system,the equipmentmaintenance isolationmethods are illustrated.Finally,this paper summarized variouseffects caused by the commissioning and ceasing of themaintenance hard plate,and the points for attention are alsoelaborated.

intelligentsubstation;maintenancemechanism;maintenance plate

TM77

A

1671-0320（2016）03-0006-03

2016-01-21，

2016-04-19

冯俊杰（1986），男，山西吕梁人，2008年毕业于中国矿业大学热能与动力工程专业，助理工程师，从事电力系统运维工作；

王 亮（1989），男，山西吕梁人，2014年毕业于华北电力大学高电压与绝缘技术专业，助理工程师，从事电力系统继电保护试验与研究工作；

杨 峥（1980），女，山西太原人，2003年毕业于太原科技大学工业设计专业，高级工程师，从事电力系统运营工作。