智能变电站二次回路隔离措施研究

张捷

（国网重庆市电力公司检修分公司，重庆 404100）

随着科技的发展，人们对于电力需求的持续增长，变电站在设计、建设和产品研制等方面逐渐融入了智能化元素，近年来大量新技术、新材料的运用使得国内变电站逐步走向了“智能化”道路。尽管智能化的设备使得运行的风险系数降低，安全性能提升，但是在具体的操作过程中，不免还会出现纰漏，导致设备出现拒动或者误动。如何保障智能变电站运行的安全性，实现对智能变电站二次回路隔离，提高设备运行效率是一个值得思考的问题。本文围绕智能变电站二次回路隔离措施展开，为提高运行的安全性，降低设备出现误动及拒动的可能性提供了理论参考。

1 中国智能变电站运检维护现状

近年来，中国将安全生产作为一项极端重要的工作来抓落实，抓整改，已经取得了显著成效，在智能变电站发展领域，主要表现为设备的智能化水平提高，设备自我监护、预警功能逐渐完善，极大地降低了潜在风险发生的可能。但是电力生产依旧是高风险的项目，在运检维护方面还是需要提高警惕。尤其是智能变电站设备与常规的变电设备在技术上、材质上、结构上都发生了很大改变，运维工作更需要作为重点。从实践来看，智能变电站的安全系数还有待考究，运检维护受到工作人员一时难以适应新的二次回路实现模式，智能变电站正处在推广初期，在设备设计规范、运行标准等都还没有形成行业规范等因素的影响，在开展时遇到了一些难题，提出智能变电站二次回路隔离，加强隔离措施，确保运行安全成为不得不讨论的重要课题。

2 智能变电站二次回路的特点

智能变电站不同于传统的二次回路，在连接点和隔离上采用的是光纤材质，这种材质的最大缺点是易折断，连接点非常容易出现错误，并且智能变电站不同于传统的二次回路，工作人员在排查断开点的时候，智能变电站由于隐蔽性在发现问题方面难度较大，这就为故障排除增加了工作难度[1]。从专业角度分析，对于智能变电设备而言，与常规设备最不相同的地方在于智能变电站的模拟量和开关量在开关场地即变成数字量，通过光纤直采或网络组播的方式发送至响应装置，并且保护装置也取消了硬压板设置，开关量接收发送只通过装置内部的软压板进行隔离，这就是人们常说的智能变电站电气连接变得抽象化，这也成为了目前智能变电站运检维护工作面临的最大难点。对于传统的变电站来说，二次回路可以实现多层次、全方位、可视化的安全保护措施，可通过投退压板、端子排隔离或拆线的方式完全切断与其他间隔的相关联系，换句话说常规的变电站的隔离情况是可以直接被观察到的，哪怕是在复杂的情况下，通过测量也是能够实现对地电位的检测，掌握其隔离情况的。但是智能变电站的数字量虽然从理论上来说更加精准化和具体化但是其可靠性在实践过程中还是值得探讨的。这是因为，智能化的设备在设计上融入了更多的内部程序、软件等，通过外部观感检修人员是无法发现问题根源的，比如，在现场验收过程中，未经过GOOSE发送软压板的前提下就出现了保护跳闸的误动情况，其原因为厂家在配置SCD文件时漏连相关虚端子所致[2]。所以说，智能化的设备尽管在运算和工作效率上有所改善，但是运行检测等方面同样会因为设备更新出现新的问题，并且是不容忽视的。

3 智能变电站二次回路隔离措施

3.1 GOOSE回路隔离措施

光缆在整个电力系统中的作用是信息传输和反馈，在智能变电站保护装置中，电缆传输信息和口令的作用依旧不容小觑，电缆的安全性直接影响到智能设备运行的效率。GOOSE回路隔离措施是一种基于电缆的隔离措施。具体来讲可以区分为四种类型：①能够将信号隔离在发送方的退出GOOSE出口软压板的措施；②与之工作原理相同的是投入设备的检修压板；③退出GOOSE接受软压板，这种类型的隔离是将信号隔离在了接收方；④采用光纤隔离保护，其工作原理是通过退出智能终端的出口硬压板，将信号隔离在传输通道上，并以此来确保工作的准确性，这种隔离保护的特点是能够保证开关无任何动作。

采用GOOSE回路隔离措施的检修工作是回路保护的关键环节，但是对于智能变电站的检修工作也十分复杂，大致可以分为智能终端检修、合并单元检修、保护装置检修等三大类别。基于光纤隔离的特性，这种隔离方法无法实现虚回路测试，整组传动试验无法正常进行，实际上是不适合采用光纤隔离手段。基于上述检修的特点，为了确保隔离效果，完善检修手段，方便智能变电站的检查修理，一般采用的智能变电站二次回路保护措施为自GOOSE接收软压板退出、投入设备的检修压板、光线隔离设置、退出保护装置GOOSE发送软压板等隔离方法。

按照问题发生的实际情况进行具体分析。当合并单元出现异常情况时，保护装置的采样将会失效，在这种情况下，通常采用的手段为，利用木箱保护及时采集信息并利用合并单元具备的对应线路所起到的线路保护的功能采取软硬压板，分别从GOOSE发送和接收压板退出，紧接着投入智能变电站二次回路保护装置的检修压板和智能终端。当智能终端出现异常情况时，当务之急是迅速退出出现异常情况的所有出口硬压板，在退出后还应该进一步确认是否完全退出，只有在完全退出的前提下才能采取下一步操作，即投入检修硬压板。

3.2 SV回路隔离措施

为了确保采集到的电流电量情况能够以数字量的形式传递到智能变电站保护装置中，通常采用的措施方法是以智能变电站中的合并单元，利用电缆完成电流电压值，这一方式同样是SV回路隔离措施的主要手段。具体的措施可以根据实际情况分为两种措施，一种是投退合并单元检修压板措施，另一种是投退SV接受软压板措施。

受环境的影响，仅采用一种隔离措施可能难以达到理想的隔离效果，有的装置尽管在SV软压板退出的状态下可以正常采集到电流电压数值，但是数据的传送却会受到阻碍，电流电压数值无法传送到职能保护装置中，但是大部分装置在SV软压板退出的状态下是无法完成电流电压数据采集的[3]。因此，通常认为为了工作的安全性和稳定性一般采用两种隔离措施，配合使用，来达到理想的隔离状态，取得良好的保护效果。

4 智能变电站二次回路隔离对策的应用分析

不同的智能变电站二次回路隔离措施的特点不同，但是在当前阶段都存在着一定程度的缺陷。

光纤作为GOOSE信息传输媒介，能够实现智能变电站之间的信号传递，理论上讲通过对装置光纤采取隔离措施是最直接也是最有效的智能变电站隔离手段，但是在实际的操作中，反复多次对光纤设备进行插拔会导致接口松动，影响设备寿命，还会对光纤设备端口造成一定的污染，影响设备连接的灵敏度，导致信息传输效率迟缓，因此光纤隔离可作为短期少次的隔离措施，而不能作为常规性、长期性的措施选择。

另外其他一些智能变电站的隔离措施也并非在任何情况下都可以使用。比如，GOOSE软压板方法无法在保护装置或者保护程序发生异常的情况下正常工作，因为GOOSE隔离技术工作的重要前提就是依靠软件来实现信息的传递，因此说仅凭这一种隔离措施是难以达到预期目的的。为此，为了保证二次回路完全隔离，充分发挥二次变电站的功能，多措并举，协同工作已经成为二次回路保护的主要方向。

5 结语

综上所述，笔者了解到尽管“智能化”代表着生产力的进步，但是在变电站智能化的前进道路上，不应该只关注到设备本身的升级，还应该考虑到现有配套设施的改造升级，本文针对智能变电站运行维护存在的问题进行了简要阐述，并提出了隔离措施，相信在今后工作中，随着运检人员对智能变电站技术的掌握程度不断加深及配套设施的完善，电厂必定能实现低风险的长久性发展。