浅谈智能变电站带负荷试验

浅谈智能变电站带负荷试验

邵剑峰，顾晓飞，朱俊杰，马青俊

（上海电力高压实业有限公司，上海 200331）

摘要：随着智能变电站的大力推广，智能变电站建设投运数量快速增加，其运行的安全性、可靠性、稳定性对电力系统的安全稳定影响越来越大。在基建的过程中，最终的投运前带负荷试验是确保设备二次回路正确运行的最后一道关卡，而智能变电站的带负荷以及核相试验则值得探究。

关键词：带负荷，常规方式，智能化，核相

1 常规变电站带负荷方法

在常规变电站站内，为了验证工程中所涉及到的流变的极性、变比、以及二次回路接线的正确性，通常要在送电时利用系统电压和负荷电流来进行带负荷试验。使用带负荷测试仪测出该间隔实际的电压、电流并综合有功、无功等数据绘制出六角图，加以分析来对流变和二次回路的准确性进行验证。

2 智能变电站特殊性

在智能变电站中，所使用的电压源和电流源不是传统的电压互感器和电流互感器，而是光压变和光流变，输出数据的模式由模拟量转变为数字量。传统校验仪已经无法满足试验要求，而应使用数字式校验仪来验证流变以及二次回路的准确性，并同时借助故障录波、报文分析仪等站内辅助设备进行同期验证。站内辅助设备接入了站内运行设备实时电压量和电流量，因此可以在同一个基准下进行数据的比对和分析。

3 智能化变电站核相试验时遇到的问题

传统带负荷方式是在运行回路上直接通过钳形表感应获取运行二次回路上的数据，而智能变电站中的二次回路的电缆完全被光缆代替，则已经无法使用钳形表直接采集实际运行回路的数据量。且使用数字式带负荷仪，也只是建立在默认电流电压合并单元所有输出口的数据都统一的基础上，通过对其备用输出口的测量，定性实际运行二次回路的正确性，与传统带负荷的意义已经发生了改变。

上海泸定智能变电站3号主变扩建投运时，在对新上的3号主变和已经运行的1号主变、2号主变同电压等级的电压数据通过故障录波进行核相试验时发现，同相电压相角偏差在120゜左右，如图1、图2所示，不能满足运行要求。

图1 3号主变与2号主变电压波形

图2 3号主变与2号主变电压向量图

4 带负荷方案改进

通过复查上述带负荷试验的接线后发现，由于1、2号主变是老回路，并且已经运行4年之久，这两者的系统电压应该不会有问题。因此现场调试人员怀疑是调试方法上存在问题。

1）现场电压核相的方法是利用间隔层1、2号主变的SV交换机A网中的备用输出光口引出一根临时光缆至新增的故障录波仪（3号主变故障录波仪），并通过故障录波仪选取2、3号主变的电压进行核相。故障录波为实时数据，通过截取任一时间点下的数据进行比对后发现，两个主变之间的电压相角差每次都会呈现不同的度数，且无规律可寻，全部不满足运行要求。而1、2号主变之间的电压相角在原运行故障录波中满足角度差要求。

2）在对源头进行排查过程中发现，1、2号主变SV采样数据是通过共用的间隔层交换机获得，而3号主变则独立于1、2主变。现场怀疑是否是由于不同交换机输出数据至故障录波的时标不同造成新主变与原有运行主变核相角差的问题。

3）现场调试人员逐利用站内的电度表的电压端口直接采集电压合并单元传输来的测量级电压（无中间转换环节）并接入带负荷数字仪表进行核相后发现，系统电压角差几乎接近，如图3所示，同相相角差在5゜左右，满足运行要求，排除是系统电压本身存在的问题。分析认为根源出在试验方法以及选取的电压源头上。

图3 2号主变与3号主变核相

4）对新增故障录波仪中的所有数据进行进一步分析，发现对同一个间隔所反映的数据电压和电流的六角图都比较准确，但临时接入的原有1、2主变数据与3号主变间隔之间比对却出现延时。笔者认为是由于不同的网络交换机上传的数据都带有不同步的时标，而不同交换机之间的延时还存在差异，而作为采集方的故障录波却没有内部对时功能，无法将带有不同时标的数据进行统一差值计算。这就是导致故障录波进行核相存在角差的原因。

5 施工中的建议

在工程中，会碰到很多不同间隔间的数据进行比对的测试，特别是核相试验，应从合并单元的源头直接采集数据接入数字式校验仪，中间不应有任何转接环节。若遇到无法就近可以接入的数据量，则可以利用辅助设备的电压量，如电度表或者在合并单元备用光口上直接接入临时尾纤。而涉及到光流变极性验证时则需更多的依托保护装置、报文分析仪以及母线保护的差流数据等来综合分析判断二次回路的正确性。

6 结论

智能化变电站已经成为国网坚强电网中无法分割的组成部分，利用传统变电站的调试原理应用于智能站内，使用更多有效的调试方法来提高智能变电站调试的准确性和可靠性，为电网运行打下坚实基础。

作者简介：

邵剑峰（1985--），男，本科，高级工程师，电话13816508282，主要从事电力工程建设和继电保护技术

顾晓飞（1976——），男，本科，工程师，主要从事电力工程建设和继电保护技术

朱俊杰（1984——），男，本科，高级工程师，主要从事电力工程建设和继电保护技术

马青俊（1983——），男，本科，高级工程师，主要从事电力工程建设和继电保护技术