智能变电站运维检修二次安全措施分析

殷永杰

（国网宜兴市供电公司）

0 引言

随着现代科技的迅猛发展， 智能变电站中各项功能的应用正逐渐向数字化、 标准化转型， 这也对二次设备的维护提出了更为苛刻的要求。传统的硬板电缆连接方式在变电站内已被采用， 取而代之的是带有虚拟回路的光纤连接方式。为了确保智能变电站正常稳定的运行， 必须做好保护工作， 尤其要重视保护一级设备和二级设备之间的隔离与闭锁措施。因此在维护二级设备的过程中， 如何优化安全措施是一项至关重要的任务。

1 智能变电站特点

1.1 结构网络化

智能变电站是一种基于通信规范的技术， 它将智能一次设备、 网络中的二次设备和继电保护功能转化为通过单元、 保护装置和系统的组合实现的智能终端。智能变电站的出现为电网安全运行提供了可靠保障。通常情况下， 智能变电站的运行模式可以划分为三个层次， 分别是站内控制、 处理和检测。站内主变压器作为一个重要电气设备， 在整个电力系统中起着非常关键的作用。通过以太网光纤网络连接各类设备， 以实现对设备信息传输的精准控制。在此基础上还可以设置多个间隔层， 将每个间隔层都作为一个独立的整体进行监控， 这样就能对整个电网运行情况实施全面管理。数字化模式的应用使得整个控制信号的结构发生了翻天覆地的变化， 与传统的变电站相比，这种变化带来了巨大的差异， 因此二次安全保障措施也随之发生了变化[1］。智能变电站报文数据特征如表1所示。

表1 智能变电站报文数据特征

1.2 规约报文应用较多

在我国， 传统的变电站大多采用简单的结构， 主要依赖于开关和电缆接入控制， 而新兴的数字变电站则主要利用光纤网络信号和开关来实现数字化控制。随着技术不断发展， 新型的变电站越来越多地采用光纤作为传输介质， 并通过光纤实现对各种设备运行状态的实时监测。因此， 在网络传输数据信息的过程中， SⅤ报文信息的应用， 这与传统的变电站存在显著差异。三种可视化软件工具的概况如表2所示。

表2 虚回路可视化工具概况

2 智能变电站运维检修二次安全措施

2.1 线路保护检修安全措施

2.1.1 线路保护投检修

由于压板线路与其他操作设备相互连接， 因此可能会出现启动失败和稳控录波记录等问题。当运行人员需要对电网中出现的各种异常状态做出判断时， 必须通过压板来获取相关数据并分析这些数据是否符合规程要求。在压板维修调试完成后， 若检测到母线存在启动故障或其他相关信息条件， 则不会对其进行任何处理， 而稳定控制也不会受到影响。在正常运行中， 由于压板自身存在一些缺陷而无法对其进行监视。然而， 网络分析器所接收到的信号可以被呈现在记录和扫描的屏幕上[2］。智能变电站二次系统调试流程如图1所示。

图1 智能变电站二次系统调试流程

2.1.2 合并单元及智能终端投检修

智能终端所接收到的指令， 由于压板安全装置处于维护状态， 因此也会被自动维护， 无需进行进一步的处理。当发生故障时， 需要重新设置保护范围。在组合单元中增加模拟值时， 若发送的信息未包含同步服务位置， 则保护装置将决定服务位置是否存在差异， 并排除电流和电压在计算中的影响。因此， 在发生故障时， 不能对保护进行检查并恢复到原来配置的状态。为了确保服务设备的正常运行， 必须对发信机单元进行调试， 并对压板进行智能终端的检修工作。智能变电站二次系统入厂联调流程如图2所示。

图2 智能变电站二次系统入厂联调流程

2.1.3 母差保护间隔软压板退出

在安装时由于接线方式不同， 相邻间隔之间存在着电缆绝缘缺陷或设备故障等因素可能会引起母线差动保护动作。即便互联单元处于检修状态， 母线差动保护仍能保持平稳运行， 但接收方所接收到的报文与其自身的检修状态存在差异， 因此相应的保护功能无法得到妥善处理， 从而给系统的安全运行带来了巨大风险。在进行维修之前， 必须对柔性母线差动保护间隙夹板进行拆卸， 以确保不会对母线差动保护的早期场造成任何影响。

2.2 变压器保护检修安全措施

2.2.1 主变三侧配合停电检修

在主变三侧配合停电检修环节中， 需要注意的是， 主变压器的保护措施与设备和智能终端的逻辑组合密切相关， 而与之无关， 因此需要与线路保护相兼容。当故障发生后， 若不进行隔离处理， 会引起母差保护装置误动作。观察差动母线的保护措施。母线差动保护作为继电保护装置中最重要也最为复杂的一种保护装置， 它能够及时反映电网内部发生的各种故障并进行相应的处理， 确保电网安全运行。因此， 在主变压器设备处于维护状态时， 母线差动保护间隔必须保持完好无损， 以确保其正常运行。

2.2.2 一套主变保护故障检修

因为主设备是永久通电的， 所以其他的保护设备必须与主设备、 热电偶等进行隔离， 以确保故障排除的有效性。如果主变压器出现过热或绕组变形， 就会造成差动母线短路。由于大部分制造商都采用了“间隔启动失灵接收”软压板的差动母线保护装置， 因此一旦主变压器夹板投入运行， 就可以在输出端分离夹板， 从而解决启动和减压故障的双重问题。

2.2.3 一侧配合停电检修

在主变压器一侧发生停电的情况下， 若保护设备在维修过程中持续使用， 那么维修所需的压板将无法投入实际使用。因此， 检修期间需要进行二次接线检查并对故障部位进行修复工作。在此阶段， 考虑到相关单位的维护和有效预防维修人员在维护过程中受伤， 机组、 组合机组和智能部分的维护所需的压板必须被启用。为了实现这一目标， 需要对检修时使用的继电保护进行更换或调整， 以保证检修后保护装置能够正常工作。因为热工夹具单元的维护状态与主变压器保护存在差异， 所以这一侧的电流数据无法得到有效处理， 从而导致保护装置关闭。此外， 为了保证检修后运行安全， 需要对继电保护进行检查， 以便及时排除故障。因此， 在拆除主变压器保护时， 采用夹板“该侧元件投入”的方式是不可或缺的。在此同时， 必须对母差保护所对应的软压板进行拆除。

2.3 母差保护检修安全措施

就目前智能变电站而言， 在主设备长时间通电的情况下， 维护单一保护装置的工作遵循“六项统一”原则。随着电网规模不断增大， 需要对多个区域内的主变和断路器进行同时维护， 以满足快速恢复供电的要求。在此阶段， 必须启动相应的压板以维护母线差动故障的保护， 并与运行设备切断连接； 如果没有激活压板的话， 就应该使所有保护装置都被关闭以保证整个系统正常工作。为了确保母线差动保护的可靠性，必须在插入维护压板后， 对每个母线差动保护区间的软压板进行拆卸。与传统变电站不同， 差分母线电流通过光纤传输， 避免了开路和电流传输的问题， 因此无需处理电流和电压电路， 软压板可在任何时间间隔内插入而不会溢出。

3 保证智能变电站运维检修安全的组织措施

3.1 认真落实工作票和工作监护制度

在开始具体的工作之前， 工作人员必须详细填写二级安全措施的首张工作票， 全面了解停电的一般范围、 操作方式、 检修内容以及潜在的危险点。在制定安全作业程序时， 必须将各项安全措施落实到每一个岗位上。在这个过程中， 必须根据具体任务的性质和要求， 明确关键和具有挑战性的工作要点， 并采取相应的预防措施。一旦发生事故， 就应该尽快查明原因， 采取适当的措施来消除隐患或防止类似事件的再次发生[3］。

3.2 提高工作人员的技术水平制定规范的运行规程

（1） 在软压板的操作过程中， 运维人员必须严格遵循相关程序， 对后台进行全面监控， 对监控图像中的软压板情况进行仔细检查， 并在保护装置面板上进行仔细检查， 以确保监控数据的准确性。

（2） 在进行运行和检测的过程中， 必须对设备的运行状态进行紧密的监控和跟踪。在检测到异常操作信号的情况下， 必须立即中止操作， 深入挖掘问题根源并采取纠正措施。

（3） 在设备正常运行期间， 任何操作和维修人员均不得启动任何与维护相关的压力板， 以确保设备的稳定性和安全性。若发生故障， 则不能再继续工作，否则将对安全生产构成威胁。一旦机组开始运行， 必须对其启动和关闭状态进行确认， 以确保其正常运行。除非出现特殊情况， 否则禁止使用智能推板保护来启动和关闭终端。

（4） 为确保维护信号不受干扰， 运维人员应全面实施背景信号分级控制， 以确保维护信息报文不会触发声音报警信号， 也不会干扰正常监测画面的完整性。

（5） 为确保操作不受压板失效或遗漏的影响， 运维人员必须严格遵守相关规范和程序， 以确保操作的高效性和准确性。为了确保软压板的操作符合现场实际情况， 必须详细填写操作单， 其中包含了对软压板工作的各种要求和方法。一旦操作完成， 需对压板输入/输出表进行再次核对以确保操作的准确性。

4 结束语

综上所述， 在智能变电站中当电气设备通过网络连接到电网时， 系统的运行状态受到数据流方向和信号稳定性的影响。如果二次设备出现故障的话， 就可能导致电力系统不能正常运转， 甚至造成巨大经济损失， 严重阻碍了电力事业的发展。为了确保智能变电站的正常运行和维护， 必须遵循一定的原则来处理二次设备， 并在充分考虑现有结构体系的要求和存在的问题后， 采取有针对性的二次安全措施， 以保障检修工作人员的工作环境， 并进一步提高检修工作的安全稳定性， 从而促进我国智能变电站的可持续发展。