智能变电站智能终端异常分析及处理

智能变电站智能终端异常分析及处理

田金

（国网四川省电力公司自贡供电公司四川自贡643000）

摘要：智能终端在变电站中的应用可以使变电站实现智能化，其功能是控制断路器、隔离开关、设备监视等。当智能变电站的装置发生异常和故障及链路中断时，会对变电站的安全造成影响。对智能终端的异常情况的准确判断和及时处理可以避免造成不良后果。这对变电站运行维护人员处理故障的能力提出了较高的要求，通过分析断路器智能终端异常现象，异常判断方法、异常影响范围，采取有效方法处理智能变电站智能终端存在的异常问题。

键词：异常分析；智能变电站；智能终端；继电保护

装置异常、装置故障和链路中断等问题是智能变电站智能设备常见的异常情况。上述装置出现异常或发生故障可对智能变电站和电网的运行安全造成重大影响。断路器、隔离开关等一次设备的智能化可在变电站利用智能设备进行的智能化的过程中通过增加智能终端来实现。利用智能终端可以控制断路器及隔离开关。智能终端接收保护装置及测控装置的GOOSE命令，实现断路器的分、合闸，智能终端将断路器、隔离开关等状态信息传给保护及测控装置可以使一次设备的测量、控制功能得到实现。对此，继电保护装置对断路器的跳和合闸功能，断路器的上传功能和遥控功能，一次设备的监视功能均受智能终端异常状态的影响。本文在对智能终端异常进行分析的同时，也对智能终端异常影响范围及异常处理方法进行了探讨。

一、智能设备组网方式

通常情况下，站内主变保护装置及各侧断路器智能终端、合并单元设备均采用双重化配置，两套配置之间相互独立。1号主变接线方式如图1所示。

图11号主变接线图

1号主变110kV侧过程层GOOSE网络数据流如图2所示

图21号主变110kV侧GOOSE网络图

在图2中通过光纤将110kV母线保护与1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A和主变压器保护A直接相连，直接跳闸。通过组网交换机可以通过1号主变110kV侧测控装置，1号主变110kV侧测控装置则以组网的方式通过交换机，对1号主变110kV侧综合智能单元发出断路器、隔离开关遥控命令，从而达到遥控断路器、隔离开关的目的。并以组网的方式进行传输其他断路器、隔离开关位置信号、开关本体报警信号、智能组件报警信息。

二、异常原因分析

1号主变110kV侧系统智能设备或GOOSE光纤通道故障可以通过1号主变110kV侧GOOSE网络图（图2所示）和上述异常信号进行初步判断，具体如下：从图2可得出，1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A的母线隔离开关位置可根据智能变电站智能设备网络监测原理以组网的方式由110kV母线TVP11测控装置来确定。因此，当1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A、GOOSEA网交换机、GOOSEA网交换机到110kV母线TVP11测控装置之间光纤、1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A到GOOSEA网交换机之间光纤发生故障时，都会使110kV母线TVP11测控装置GOOSE接收总状态信号发生异常。致使1号主变110kV侧测控装置GOOSE接收总状态不能正常运转。从图2可知：1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A的隔离开关、断路器的位置、一次设备的监视信号、1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A的自检告警信号能够以组网的方式被1号主变110kV侧测控装置接收。因此，1号主变220kV侧测控装置GOOSE接收总状态信号异常可能是1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A、GOOSEA交换机、GOOSEA交换机到1号主变110kV侧测控装置之间光纤、1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A到GOOSEA交换机之间光纤中一个或多个装置发生故障导致的。

图2显示：当1号主变110kV侧103间隔综合智能单元AGOOSE中断被110kV母线保护接收时，1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A的母线隔离开关位置信号可以被110kV母线保护以光纤直接连接并点对点的接收。因此，1号主变110kV侧103间隔综合智能单元AGOOSE信号在1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A、1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A到110kV母线保护之间的光纤链路发生故障时可能会中断。当智能变电站的4个异常信号同时发出时，按照上述分析得知1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A故障是导致其信号异常的原因。智能变电站中1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A是智能终端与合并单元的一体化装置。SV断链信号在整个异常过程中都不会出现。对110kV母线保护差流，变压器保护差流、相关遥测检测时，其值都为正值。1号主变中压侧103开关综合智能单元A的智能终端插件故障为此次故障。

三、异常处理方法

当1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A的智能终端插件发生故障时，采用的处理方法是停止使用1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A装置。合并单元与智能终端融合成该装置，该装置电流值保护时可通过110kV母线保护装置进行。在该装置停用前先停用1号主变A套保护和110kV母线保护。主变保护A套保护停用后由于主变保护配置的双重化还可以继续正常运行，不需要对主变停电。然而110kV母线保护为单配置保护。在无母线保护的情况下，110kV母线在倒闸操作时不得使用母线及相关元件。将硬压板接通跳闸回路及遥控回路运用在1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A装置上。因此，当1号主变110kV侧103间隔综合智能单元A装置发生异常时，需要对该装置进行停用处理，在进行该处理时应先停用103间隔第一套智能终端遥控硬压板和跳闸硬压板。避免一次设备误动作的发生。

四、结论

智能变电站的相关继电保护及自动化装置的跳合闸功能受智能终端异常状况的影响。要较好的保证电力系统的安全运行就要防止断路器发生跳跃。对于保护装置防跳和机构防跳在配合方面要妥善处理。杜绝寄生回路的发生，合理的控制断路器回路，在进行设计时就要综合考虑避免出现设计瑕疵影响到其装置的正常使用。对于验收工作，继电保护工作人员要进行排查试验保证防跳回路正常运转，为智能变电站的安全运行提供保障。

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