220千伏智能变电站合并单元运行维护及异常分析

220千伏智能变电站合并单元运行维护及异常分析

景鹏翔

（国网河南省电力公司温县供电公司河南焦作454800）

摘要：合并单元是近年来逐渐兴起的一种智能变电站运行核心设备，有助于相互之间交流采样。将智能变电站合并单元日常工作原理以及智能变电站合并单元技术发展特点作为基础，结合智能变电站合并单元日常运行及维护工作开展的情况，对一些常见的维护方法加以阐述。

关键词：220千伏；智能变电站；合并单元；运行维护；异常分析

1智能变电站中合并单元的重要作用

第一可实现与电子式互感器的接口功能。合并单元借助转换器数据通道能够实现对采集数据的转换，常规的合并单元带有12个转换器数据通道，每个通道可以与1组数据流相连接。以110千伏智能变电站中合并单元为例，它不仅能够合并发送1条线路间隔单元的三相电流及电压，而且还能扩展给其它保护及测控装置。

第二可实现与测控保护装置的接口功能。以太网是智能变电站中保护装置传输相关数据信息的主要通道，当合并单元经主时钟时间同步并对电子式互感器的相关信息进行采集时，其能够将采集到的数据信息与目的地地址及源地址打包后，组成SV报文上传给该报文的测控保护装置，当装置接收到报文之后，会对其进行内部逻辑分析判断，如果判断结果满足条件，则会发触发保护动作，并发出GOOSE跳闸报文，订阅该报文的智能开关收到指令后，将动作于一次开关的跳闸出口。

第三可实现模拟量采样同步功能。对于整个电力系统而言，高精度的数据采集同步能够实现三相平衡。不仅如此，统一间隔内的各个模拟量之间也需要同步，这样便于功率及阻抗的计算。差动保护的实现则要求不同间隔内的电流也应当同步。合并单元的运用使采样同步功能的实现变为可能，这对于智能变电站的安全、稳定、可靠运行具有重要意义。

2智能变电站合并单元项目运行维护关键点阐述

2.1智能变电站采样同步问题解决

采样同步问题，是我果合并单元式设计过程中必须要考虑到的一种问题。以才光点的光纤为例，采光点位置光纤和装置内时钟的关系比较密切，所以如果合并单元出现运行异常等问题，也并不会对目标保护动作产生影响。如果系统通过SV网络采样形式来构建保护装置，并通过该系统来对单元进行合并，一般都会通过时钟同步等形式，对项目目标系统进行全面采样，尽量减少项目在合并单元过程中可能会出现的异常情况，同时也可以减少项目保护功能误差，提升系统的运行质量。220千伏电气接线方式比较特殊，所以在对电压合并单元进行设计的过程中，需要考虑到电流合并以及采样线路电压等方面的内容，保证开关电流处在正常运行的条件下。如果在运行的过程中，电流的合并单元和电压的合并单元在进行合并的过程中，产生了同步异常，或者是设备装置出现了延时时差，也可能会导致电压与电流的采样内容不够同步，还有可能会产生一些少量的相差角，严重影响着功率计算的准确性，导致功率计算结果出现误差。

2.2母线电压切换

针对近年来一些新建设的220千伏的智能变电站来说，线路在设计时，都会考虑三相电压互感器等问题，通过三相电压互感器和线路间隔保护等方式，保证本线路间隔电压互感器中的电压，可以成功输送到线路间隔保护以及线路测控装置上。这种变电站运行模式与近年来逐渐兴起的智能化变电站运行模式相比，运行效率比较低，因为双母线电压切换重要性较低，但是可用范围比较广泛。母线合并单元的程序，会影响到母线电压互感器自身携带刀闸的正常运行，并为接点的位置带来一些相对异常的状态。在遇到这种问题时，工作人员一般都会选择保持现有运行状态，因为母线电压互感器刀闸操作和这种操作方式比较接近，所以很容易导致母线位置的电压互感器产生各种失压，并影响系统设备的正常使用，所以母线的电压互感器一般都会通过手动并列的方式来构建电压互感器。如果需要通过手动的形式来构建电压互感器，则工作人员对220千伏线路的路线进行操作之后，需要在母线自身合并单元中，对母线电压情况进行检查，保证母线的电压处在正确切换状态下，避免出现程序故障，对线路电压产生影响，最终出现合闸闭锁等问题。

2.3GOOSE与SV问题

国内常见的220千伏智能变电站在设计的过程中，都会尽量的将GOOSE与SV分开，使二者可以形成单独的组网，但是这种组网运行模式难度比较大，而且相关技术并不成熟，目前尚处于摸索阶段。传统220千伏智能变电站设计中，220kV的部分都会尽量让GOOSE与SV公网，这种运行模式不仅可以保证二者性能的正常使用，同时还可以通过GOOSE与SV公网的形式来节省一些不必要的项目建设经费，节省系统构建空间，从侧面提升了变电站项目的经济效益。如果GOOSE与SV真正实现了公网传输，会直接导致间隔层交换机日常需要处理的数据总量增加，而且因为间隔交换机的运行压力较大，所以数据的吞吐总量也比较大，提升了系统的运行负担，同时还导致交换机日常运行工况以及交换机通信系统等，产生延迟，所以需要按照要求来对相关环节进行测试，避免出现意外情况。

3合并单元的异常及处理方法

3.1合并单元异常重启的处理方法分析

首先当异常现象发生后，初步判定可能是因为合并单元自身的电路板损坏，随后更换电路板并对程序进行升级，送电后异常现象仍未消除，由此排除了电路板损坏引起异常现象的可能性。

其次由于本次异常为重启，在排除电路板故障后，对合并单元的直流电源模块进行了检测，结果发现，合上进线刀闸开关后，合并单元的工作电压从220V短暂跌落至110V左右，据此判断可能是因为外部直流电源故障引起的异常。随后对直流系统进行故障排查，结果发现直流系统正常，并没有交流混入，装置的接地安全、可靠。由此排除了直流系统故障。

第三排除上述原因后，判断可能是电磁干扰引起的异常，开始对干扰源进行排查，先将PT空开断开，异常未消除，然后拔出交流采样头，异常仍然存在，将电源板上的所有接线全部拔掉，以独立直流电源进行供电，此时合并单元对外的电气回路完全隔断，在该状态下进行进行了多次刀闸开关分合测试，结果均未出现异常情况。由此判断，合并单元重启是由于电磁干扰信号侵入所致。

最后确定异常原因后，开始查找干扰源，通过观察发现，接入合并单元的CT二次线与电源直流二次线绑扎在一起，由此导致杂散电容耦合至直流二次线当中，从而造成合并单元异常重启。将接线恢复正常后，并将交直流电缆隔离开，经过多次操作，异常未再出现。

3.2合并单元丢点问题的处理

第一该合并单元在设计时，MU功能是以DSP双插件来实现的，两个DSP插件通过背板进行通信，为了进一步增强合并单元的抗干扰能力，对原设计进行了改进，将双DSP模块集成于一块插件上，取消了背板通信。第二对合并单元的机箱进行了改进，采用全导电的加工方式，提高了装置整体的抗电磁干扰性能。改进后，进行了相关试验，结果并未出现丢点问题。

结束语

综上所述，合并单元在智能变电站中有着其它设备无法取代的地位和作用，它的运行稳定与否直接关系到整个变电站的运行稳定性。一旦合并单元出现异常，必须及时找出原因，并采取有效的方法和措施加以解决处理，在最短的时间内使合并单元恢复正常运行。同时，还要不断加大对合并单元的运行维护力度，借此来降低异常现象的发生几率，这对于智能变电站的安全、稳定、可靠、经济运行具有非常重要的现实意义。

参考文献：

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