智能變電站運(yùn)維中的問題及對策

智能變電站運(yùn)維中的問題及對策

0智能電網(wǎng),協(xié)同發(fā)展根據(jù)國家網(wǎng)絡(luò)設(shè)局“25”規(guī)劃，重點(diǎn)建設(shè)強(qiáng)大的智能電網(wǎng)，并將各級電網(wǎng)調(diào)整發(fā)展，建立一個(gè)具有自動化、自動互動特征的強(qiáng)大智能電網(wǎng)。隨著智能化變電站的大量投入運(yùn)行,有必要通過對現(xiàn)有的智能變電站運(yùn)維工作中出現(xiàn)的情況及問題進(jìn)行分析探討,更好地指導(dǎo)智能化變電站運(yùn)維工作的開展。1變電站技術(shù)應(yīng)用目前江蘇省電力公司新建投運(yùn)的220kV及以上智能化變電站有4座,分別為西涇變電站、廣匯變電站、常熟南變電站、天目湖變電站。變電站綜合運(yùn)用光纖設(shè)備、智能模塊、網(wǎng)絡(luò)通信、在線監(jiān)測、一體化電源等新技術(shù),全面實(shí)現(xiàn)了主系統(tǒng)到輔助系統(tǒng)智能化。在智能系統(tǒng)的應(yīng)用上,共分為綜合自動化系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)和智能監(jiān)測與輔助控制系統(tǒng)。1.1連鎖層：mms法智能變電站二次組網(wǎng)方式一般采用圖1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):采用圖1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)后,實(shí)現(xiàn)了智能化變電站的“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu),在間隔層設(shè)備之間以及間隔層與過程層設(shè)備之間通過SV網(wǎng)和GOOSE網(wǎng)絡(luò)連接,間隔層與站控層之間通過MMS網(wǎng)絡(luò)連接。繼電保護(hù)通過MMS網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)軟壓板投退、定值區(qū)切換等操作;同時(shí)保護(hù)運(yùn)行狀況、告警信息、事件記錄等均通過MMS網(wǎng)絡(luò)送至監(jiān)控主機(jī)、保護(hù)子站和遠(yuǎn)動裝置。相對于常規(guī)保護(hù),取消硬接點(diǎn)告警輸出,所有告警信息均以報(bào)文形式傳送。1.2ad采樣單元把傳統(tǒng)的電磁式互感器更換為電子式互感器,相應(yīng)二次回路大量簡化,相對于傳統(tǒng)的流變多組次級的電纜引出轉(zhuǎn)變成幾根光纖的輸出。由于智能化變電站一般均采用雙AD采樣機(jī)制,采用相應(yīng)雙重化的保護(hù)配置,因此目前對于OCT一般采用4個(gè)光敏環(huán)輸出,分別由4個(gè)電氣單元輸出至相應(yīng)合并單元,對應(yīng)EVT一般采用2個(gè)電氣模塊輸出至相應(yīng)合并單元。從合并單元輸出的電流及電壓回路的多少,取決于保護(hù)裝置的采集方式。1.3后臺監(jiān)控畫面的操作相對于傳統(tǒng)意義的倒閘操作,操作人員的面向?qū)ο蟀l(fā)生了較大變化,所涉及的日常操作均由在后臺監(jiān)控畫面中實(shí)現(xiàn),變化最大的是保護(hù)裝置的壓板操作采用了軟壓板方式,取消了保護(hù)屏柜上的二次壓板。另外,采用順控操作后,倒閘操作所關(guān)注的重點(diǎn)也就實(shí)現(xiàn)了過程控制向初始目標(biāo)狀態(tài)控制的轉(zhuǎn)變,杜絕了運(yùn)維人員誤操作的可能性。2運(yùn)營維護(hù)注意事項(xiàng)2.1控制壓板執(zhí)行要求(1)壓板運(yùn)維人員不得隨便變更保護(hù)裝置的初始化狀態(tài)狀態(tài)。一般來說,保護(hù)裝置遠(yuǎn)方修改定值壓板應(yīng)在退出狀態(tài),遠(yuǎn)方控制壓板應(yīng)在投入狀態(tài),遠(yuǎn)方切換定值區(qū)壓板應(yīng)在投入狀態(tài)。(2)正常運(yùn)行的智能組件嚴(yán)禁投入“置檢修”壓板。(3)設(shè)備開關(guān)檢修時(shí),應(yīng)退出本間隔保護(hù)失靈啟動壓板,退出母差裝置本間隔投入壓板。(4)設(shè)備從開關(guān)檢修改冷備用或保護(hù)啟用前,應(yīng)檢查間隔中各智能組件的“置檢修”壓板已取下。(5)禁止通過投退智能終端的斷路器跳合閘壓板的方式投退保護(hù)。2.2保護(hù)系統(tǒng)無保護(hù)運(yùn)行光電互感器一旦失去直流工作電源,會導(dǎo)致繼電保護(hù)、測控裝置等無法正確反映一次設(shè)備的運(yùn)行工況,致使一次設(shè)備無保護(hù)運(yùn)行。按照雙重化配置原則,目前分別由2組直流電源分別供OCT的電氣單元提供工作電源,一旦某一路電源失卻,則會造成所對應(yīng)的一套元件保護(hù)以及母差保護(hù)無響應(yīng)采樣信息造成保護(hù)裝置閉鎖。為此,當(dāng)發(fā)生直流接地時(shí),不能隨意對以上電源回路進(jìn)行拉路檢查,若需要停用以上電源時(shí),則需要先申請停用對應(yīng)的保護(hù)裝置。2.3故障類型及分布智能化變電站采用了全光纖式電流互感器,以數(shù)字量的輸出方式代替了模擬量的輸出方式,具有環(huán)保、安全、測量精度高等優(yōu)點(diǎn)。但由于該類型設(shè)備暫無大規(guī)模、長時(shí)間應(yīng)用的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),投運(yùn)以來在變電站發(fā)生的主要問題均集中在全光纖式電流互感器及其相應(yīng)附屬裝置上。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),500kV常熟變電站南區(qū)智能化設(shè)備自投運(yùn)一年多來,共出現(xiàn)故障及異常20起。其中合并單元故障及異常5起;智能終端故障及異常9起;光CT、光PT故障及異常5起;測控裝置異常1起。220kV西涇變智能化設(shè)備投運(yùn)近2年來,共出現(xiàn)故障27起。其中合并單元故障及異常5起;光CT、光PT故障(含電氣單元)及異常15起;交換機(jī)故障7起?？梢?電子式互感器的穩(wěn)定性以及合并單元等電子設(shè)備電磁兼容性等問題,是目前智能化變電站運(yùn)維過程中所面臨的主要問題。2.4大量設(shè)備運(yùn)行環(huán)境發(fā)生改善隨著在智能化變電站內(nèi)大量交換機(jī)和微機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用以及智能裝置的就地布置,使得設(shè)備發(fā)熱顯著增加,同時(shí)大量智能裝置的就地布置又使得設(shè)備運(yùn)行環(huán)境較差,增大了設(shè)備出現(xiàn)故障的概率。例如,220kV西涇變電站自投運(yùn)至今網(wǎng)絡(luò)分析儀癱瘓已不下10次,每次廠家來處理好后,過3-4天就又癱瘓了,后經(jīng)改造屏門并加裝通風(fēng)風(fēng)扇后恢復(fù)正常運(yùn)行。3建設(shè)和設(shè)備維護(hù)建議3.1智能變電站接電纜接入方式智能變電站的建設(shè)應(yīng)以安全、可靠、簡潔實(shí)用為原則,以提高運(yùn)維人員工作效率及設(shè)備裝備水平為導(dǎo)向。目前,在采用常規(guī)電流、電壓互感器情況下,建議采樣環(huán)節(jié)盡量采用直接電纜接入方式,減少中間環(huán)節(jié)(合并單元MU)過多而帶來的可靠性下降問題。另一方面,建議技術(shù)支撐單位加強(qiáng)智能變電站電子式互感器等關(guān)鍵技術(shù)的科技攻關(guān),提高電子式互感器設(shè)備的可靠性,待技術(shù)成熟穩(wěn)定后再推廣使用。此外,建議進(jìn)一步提升智能變電站在線監(jiān)測裝置入網(wǎng)檢測技術(shù)水平,提高在線監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行的可靠性及監(jiān)測信號的可用率;擴(kuò)展與其他如PMS、SCADA等系統(tǒng)的信息接口,增加信息共享的程度,提高在線監(jiān)測高級應(yīng)用的功能,真正實(shí)現(xiàn)各類監(jiān)測數(shù)據(jù)的可信度,為智能輔助決策提供依據(jù)。3.2規(guī)范控畫面的轉(zhuǎn)向智能變電站監(jiān)控畫面及系統(tǒng)功能未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、模式,造成后臺廠家設(shè)置監(jiān)控畫面互不統(tǒng)一,特別是對于所有信息量均采用報(bào)文的方式上報(bào),對于信息如何規(guī)范也提出了具體的要求。另外,對于保護(hù)裝置在監(jiān)控后臺軟壓板的設(shè)置也需要進(jìn)行規(guī)范和明確。為此建議制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范,進(jìn)一步提升運(yùn)維工作效率。3.3光纖對口口的定位智能化變電站中,屏柜間的硬連接減少,光纖取而代之,隨之變電站的交換機(jī)數(shù)量增加。交換機(jī)上端口數(shù)量比較多,光纖的連接具有隨意性,如果不能對每個(gè)端口連接的光纖進(jìn)行定位,將給以后的運(yùn)行維護(hù)工作帶來極大的不便,并可能對設(shè)備的運(yùn)行造成影響。因此,建議一方面要求施工方對端口光纖進(jìn)行定位,同時(shí)要求設(shè)計(jì)單位施工圖紙中包含相應(yīng)的內(nèi)容。另一方面,需要加強(qiáng)基建階段的施工環(huán)境管理,杜絕土建施工與設(shè)備安裝同步進(jìn)行,防止粉塵等對光纖設(shè)備接口造成影響。3.4電子資料的管理和保管針對智能變電站圖紙資料管理的新特點(diǎn),建議做好以下幾個(gè)方面:一是明確電子資料管理的范圍和對象,保證電子資料的完整性。二是重要電子資料應(yīng)該統(tǒng)一管理,并有專人保管。三是每座智能變電站的電子資料應(yīng)使用單獨(dú)的存儲介質(zhì),并不得挪做它用,防止受到病毒或者惡意代碼的破壞。四是電子資料應(yīng)定期進(jìn)行備份。五是當(dāng)系統(tǒng)改造、擴(kuò)建、升級需修改配置文件時(shí),應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格的審批流程,修改前后應(yīng)進(jìn)行備份,保管好電子資料對設(shè)備的安全運(yùn)行和日常維護(hù)非常重要。3.5輔助系統(tǒng)集成應(yīng)用目前智能化變電站中各類輔助設(shè)施均實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳及監(jiān)視功能,但往往是不同廠家各自為政,造成不同輔助系統(tǒng)單獨(dú)配置服務(wù)器的情況,大大增加了變電站二次屏柜的占用空間。建議將變電站設(shè)備在線監(jiān)測以及防火、防盜、通風(fēng)、環(huán)境監(jiān)測等輔助系統(tǒng)進(jìn)行有效整合并集成應(yīng)用,這樣才能充分發(fā)揮輔助系統(tǒng)作用。同時(shí),當(dāng)智能變電站普及后,可以建立一套統(tǒng)一的變電站輔助系統(tǒng)主站,對所有變電站進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)視并實(shí)現(xiàn)控制功能。4運(yùn)行工況及熱性能通過對智能化變電站運(yùn)維過程中出現(xiàn)的主要