二次系统状态检修技术在智能变电站中的应用

二次系统状态检修技术在智能变电站中的应用

段宏宇

（国家电网延边供电公司检修分公司吉林延吉133000）

摘要：智能变电站虽然减少了传统二次电缆的长度，但也带来了难于对智能二次设备进行有效地监视和分析的问题，以往的二次检修方式已无法满足智能二次设备的运维要求。在提出问题的同时，介绍了220kV智能变电站的二次系统组网结构，并结合二次系统检修案例，说明在智能变电站采取二次状态检修模式的必要性。

关键词：智能变电站；二次设备；状态检修

引言

随着某省首座220kv智能变电站的投产，智能变电站已经在逐步普及建设中，因此，智能变电站的运维工作将逐步提上工作日程，智能变电站的二次检修工作也将逐步规范和开展。电子式互感器的应用，改变了以往的采集模式，面向通用对象的变电站事件（goose）功能的运用，使得变电站二次设备在实现采集控制与保护的功能模式上发生了天翻地覆的变化，传统变电站的二次设备检修模式已经无法适应，必须要有全新的适应于智能化化变电站的检修模式。

1变电站简介

220kv智能变电站二次系统以iec61850为标准，总体分为三层两网结构，即站控层、间隔层、过程层三层，站控层组采用mms双网，过程层组采用goose双网。220kv线路保护、主变保护、母线保护均为双套配置，对应合并单元和智能终端也为双套配置。220kv测控装置单套配置；110kv采用保护测控一体化装置，单套配置；35kv保护测控装置单套配置，就地放置，采用常规模式。全站合并单元至保护、测控及故障录波等采样为9-2格式，采样方式为点对点，不存在过程层sv网；全站保护采用直采直跳。全站组goose双网，220kv保护部分goosea、b网严格分开，220kv测控装置和110kv保护测控装置跨接goose双网。跨接的goose双网为一主一备，a网中断自动切换b网。goose网传输保护跳闸信号、遥控遥测遥信信号和保护装置间的闭锁信号等。全站另配有故障录波器、网络报文记录分析仪、保护信息子站、一次设备智能在线监测系统等配套设备。

220kv和110kv线路均采用电子式电流电压组合互感器，母线采用电子式电压互感器，主变高、中压侧采用电子式电流电压组合互感器，低压侧采用电子式电流互感器。35kv母线采用常规式互感器。主变公共绕组采用电子式电流互感器。

通过gps时钟实现对时，智能终端对时方式为光b码，合并单元为光秒脉冲，其他装置均为电b码。

2智能变电站二次设备检修

智能变电站二次设备包括保护装置、测控装置、合并单元、智能终端、网络分析仪（含故障录波功能）、交换机及其网络、电子式互感器至合并单元的的二次回路。在滨江变二次设备厂内调试及变电站内进行了各项二次系统测试包括保护系统测试、自动化系统整体测试、电子式互感器及合并单元采集测试等，根据上述运行前的测试项目，结合智能变电站实际运行中二次检修工作中的安全注意事项，数字化变电站的二次检修应包括上述主要二次设备的运行巡检、故障检修、状态检修等工作。

智能变电站采用iec-61850变电站网络通信模式，二次设备网络化，各环节紧紧相扣，整体性强，因此在检修过程中，同一间隔保护、测控和智能终端的检修应尽可能同步进行。合并单元可以结合互感器一起测试。

2.1合并单元测试

合并单元是实现现场数据采集的重要设备，用以对来自电子式互感器或者常规互感器内部采集器的电流和/或电压数据进行时间相关组合，目前合并单元一般和电子式互感器为统一厂商，采用私有规约进行通信，因此对合并单元的测试通常需要采用模拟电子式互感器装置，通过传统测试仪进行测试。或者结合电子式互感器同步进行测试和检验。

2.1.1电子式互感器与合并单元采样精度校验

电子式互感器和合并单元一般是同一厂家设备，之间采样私有规约进行传输，因此测试互感器精度一般结合合并单元同步测试，这项测试主要是为了判断电子式互感器及合并单元采样精度是否满足保护、测量、计量的要求。

大电流发生器产生一次电流供标准互感器和电子式互感器使用，采样数据检测设备收集合并单元的输出数据，在需要对电子式互感器精度校验时，需要使用标准互感器。合并单元包括在互感器测试范围内，从而保证测试工作无死区。

采用数据检测设备采用fft算法计算出两个不同输入源的基波幅值和相位角，进行误差分析。

通过测试检验合并单元传输电压电流采样值的准确性，查看合并单元输出数据是否有丢帧、采样值跳变等现象，是否正确标记采样数据品质。测试内容包括零漂检查、幅值特性检验、相位特性检验。

校验时需要专用的第三方电子式互感器测试仪，结合保护、测控、故障录波器、网络分析仪分析验证。在对电流互感器的精度进行测试的同时也完成了对其极性和相序的测试。

2.1.2同步功能测试

这项测试主要是为了保证跨间隔的数字式电流、电压信号保持数据的同步性，这对于母差保护、变压器差动保护等尤为重要。滨江变通过电子式互感器校验仪对电子式互感器和标准互感器进行校验，检测出互感器包括采集与模数转换的固有延时，并对合并单元做相应设置，保证采用的同步。同时滨江变合并单元通过电b码进行对时，保证其时间的同步。

2.1.3闭锁功能测试

通过电源分合及光纤插拔等方式要检验合并单元在电源中断、电压异常、采集单元异常、通信中断、通信异常、装置内部异常等情况下不误输出，同时检测在合并单元通信中断时有告警，在输出信号有误的情况下保护能闭锁，不至于误动。

2.1.4合并单元通信测试

因为光纤替代了原有的二次电缆，因此对在合并单元的检修中，光纤的测试必不可少，光纤的问题通常由以下几种情况：

（1）、光纤折断、损坏

（2）、采集单元光纤输出接口接触不良（松动或者灰尘）。

结束语

智能变电站的二次系统组网结构及其形式分析基础上，结合智能变电站二次组网系统运行中的状态检修实例，进行二次系统基础上的状态检修技术在智能变电站中的实践和应用分析，以实现智能变电站安全稳定工作运行的保障，促进电力建设与发展进步。

参考文献：

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