0 序言
隨著智能變電站的不斷發(fā)展,智能變電站設(shè)備檢驗工作不斷增加,傳統(tǒng)的繼電保護檢驗方法已經(jīng)不能適應(yīng)智能變電站的要求。我們必須根據(jù)智能變電站的特點,探索出一套行之有效的智能變電站繼電保護設(shè)備檢驗方法,從而滿足工作的需要。在檢驗智能變電站內(nèi)的數(shù)字化繼電保護設(shè)備的過程中,必然要進行斷路器傳動試驗,用以檢驗電網(wǎng)發(fā)生故障時,繼電保護設(shè)備能否正確隔離故障,避免故障范圍擴大。本文對智能變電站繼電保護傳動斷路器試驗方法進行簡單的分析。
1 風(fēng)險分析
智能變電站中,無論是“直采網(wǎng)跳”模式(如圖 1 所示)還是“網(wǎng)采網(wǎng)跳”模式(如圖 2 所示),各電壓等級母線電壓均通過母線合并單元采集,再由母線合并單元將數(shù)據(jù)傳送至過程層網(wǎng)絡(luò)或級聯(lián)至各間隔合并單元。繼電保護裝置、測控裝置通過過程層網(wǎng)絡(luò)或本間隔合并單元采集裝置采集所需要的母線電壓。
為了保證供電可靠性,在對智能變電站的繼電保護設(shè)備進行檢驗時,一般是逐一對其進行停電檢驗,因此當對某一間隔的保護裝置進行檢驗時,母線合并單元繼續(xù)運行,為其他運行設(shè)備提供二次電壓數(shù)據(jù)。間隔合并單元采集的數(shù)據(jù)除了提供給本間隔保護裝置外,還要提供給母線保護裝置、備自投裝置等其他二次設(shè)備。因此,若我們直接在母線合并單元、間隔合并單元處通入模擬量或數(shù)字量時,首先母線合并單元必須退出運行,其次除本間隔保護裝置外,其他設(shè)備(例如備自投、母差保護裝置等)也會采集到通入的交流量,特別是在“網(wǎng)采網(wǎng)跳”模式下,造成運行設(shè)備的異常,誤傳動運行斷路器的風(fēng)險非常
高。
保護裝置的 GOOSE 開出,除了發(fā)送至本間隔智能終端外,還可能會涉及其他運行間隔,例如主變保護裝置除開出至主變?nèi)齻?cè)斷路器外,還可能開出至小電源線路斷路器[1],這也存在很高的誤傳動運行斷路器風(fēng)險。
2 試驗方法
為了規(guī)避上述風(fēng)險,高質(zhì)量地完成保護裝置檢驗工作,根據(jù)智能變電站的特點和數(shù)字化繼電保護測試儀的優(yōu)越性,智能變電站數(shù)字化保護設(shè)備的光纖收發(fā)相互獨立,數(shù)字化繼電保護測試儀能夠單獨地發(fā)送和接收 GOOSE 信號,而且數(shù)字化繼電保護測試儀能夠分別模擬保護設(shè)備、合并單元和智能終端,綜合考慮這些因素,結(jié)合現(xiàn)場實際情況,我們制訂了斷路器傳動試驗方案,具體步驟如下。
(1) 可通過圖形化SCD文件解析軟件[2],對全站SCD配置文件進行**檢查,查看所有接收被測保護裝置的GOOSE 開出的 IED設(shè)備配置是否正確,查看過程層交換機的配置,檢查其 VLAN劃分是否正確,在確定其正確性的基礎(chǔ)上,這里要特別注意,因為 GOOSE 信號占用網(wǎng)絡(luò)帶寬并不大,多數(shù)智能變電站的建設(shè)過程中并不對 GOOSE 進行VLAN劃分,但是 GOOSE 信號十分重要,直接關(guān)系到斷路器能否正確動作,所以我們要求在對交換機進行 VLAN 劃分
時,必須同步考慮 GOOSE 信號的 VLAN 劃分,這樣可以為 GOOSE 信號的正確傳輸提供多一層保障,在此基礎(chǔ)上進一步試驗。
(2) 拔下保護裝置連接系統(tǒng)的光纖,確認只有與其有關(guān)聯(lián)的設(shè)備發(fā)出“GOOSE 斷鏈”報警,符合 SCD 文件解析結(jié)果,然后按照圖 3 接線,用數(shù)字化繼電保護保護測試儀對保護裝置進行采樣、邏輯試驗。試驗過程中詳細記錄保護裝置的 GOOSE開出,并與SCD文件及虛端子圖(列表)進行比較,確保保護裝置的 GOOSE 開出符合保護邏輯,GOOSE開出點符合設(shè)計要求,與試驗預(yù)期一致。通過退出我們不需要的GOOSE出口軟壓板的方法,屏蔽不需要的GOOSE命令,并用試驗驗證,這樣一來,我們對保護裝置的邏輯和出口就進行了**的驗證,確保之后的傳動斷路器試驗不會誤出口至其他運行間隔。
(3) 拔下間隔智能終端上連接系統(tǒng)的光纖,確認只有與其有關(guān)聯(lián)的設(shè)備發(fā)有“GOOSE斷鏈”報警,然后按照圖4進行接線。用數(shù)字化繼電保護測試儀模擬保護裝置在之前試驗中開出的GOOSE跳閘命令,開出 GOOSE 跳閘、合閘命令,傳動斷路器,驗證智能終端能夠根據(jù)保護裝置發(fā)出的跳合閘命令正確動作,檢驗斷路器動作行為正確,因為智能終端與斷路器之間的聯(lián)系仍為傳統(tǒng)方式,所以其二次回路的檢查與傳統(tǒng)方式一致[3]。
(4) 在上述試驗都正確的前提下,我們可以充分利用保護裝置、智能終端收發(fā)獨立的特點,拔下保護裝置連接系統(tǒng)的“收”光纖,按照圖5接線。用收發(fā)獨立的數(shù)字化繼電保護試驗儀模擬母線合并單元、間隔合并單元給保護裝置通入交流量,整個過程不會將模擬量信號通入交換機,因此其他 IED設(shè)備不會感受到試驗?zāi)M量,從而避免試驗交流量數(shù)據(jù)發(fā)送給其他二次設(shè)備,造成運行保護裝置誤動作,接下來按照傳統(tǒng)試驗方法進行斷路器傳動試驗。
3 試驗方法分析
該方法重點在于:在確保 SCD、VLAN劃分正確的基礎(chǔ)上,將保護裝置、智能終端與系統(tǒng)隔離,分別對其發(fā)送、接受GOOSE命令的正確性進行獨立驗證,從而確保保護裝置的出口命令不會導(dǎo)致其他設(shè)備的不正確動作,之后充分利用保護裝置、智能終端收發(fā)獨立的特點,用數(shù)字化繼電保護測試儀給保護裝置提供交流量數(shù)據(jù),不干涉保護裝置通過過程層網(wǎng)絡(luò)發(fā)送GOOSE命令,從而驗證保護裝置出口鏈路的正確性。
整個試驗過程,雖然利用數(shù)字化繼電保護測試儀做了兩次試驗,但是整個試驗過程不會影響其他非檢驗設(shè)備的正常運行,也不必花大量的時間對運行設(shè)備進行有效的隔離,智能變電站設(shè)備二次安全措施大大簡化,同時對保護裝置到智能終端的出口鏈路進行了完整的檢查,對出口邏輯的驗證非常**,現(xiàn)場工作的安全性和工作效率都有較大的提升。
4 結(jié)語
智能變電站二次設(shè)備的檢驗是一個較新的技術(shù)領(lǐng)域,繼電保護人員只有對智能變電站技術(shù)有著深刻且理性的認識,才能高效、安全地完成工作任務(wù)。我們利用上述方法完成了部分智能變電站繼電保護設(shè)備的定檢工作,現(xiàn)場實際應(yīng)用的效果令人滿意,為今后的工作積累了經(jīng)驗。在今后的工作中,我們還需要不斷摸索、科學(xué)分析,不斷完善各種試驗方法。