浅析变电站二次设备

　　摘要：变电站建设的工作影响变电站能否顺利投产运行。不经意的疏忽就可能导致变电事故的发生，影响供电的可靠性，给生产运行带路不可挽回的损失，甚至结果更惨重，“防患于未然”尤为重要。本文探讨变电站二次设备安装的相关问题。
　　关键词：变电站 ， 二次设备安装
　　前言
　　电力系统的重要性不言而喻，变电站是其中的重要组成部分，其电气二次设备的安装质量在关系到变电系统正常运行的同时，也直接影响到电力系统的运行质量。但是现在对于变电站中的电气工程，特别是其中电气二次设备的安装现状仍需要社会各界人士的关注，因为只有这样才能在有效提高变电站电气二次设备安装质量的同时，促进变电站及整个电力系统的正常和高效运行。
　　一、变电站二次安装关键点控制
　　1、电压回路的关键点及控制
　　电压回路是变电二次最重要的回路之一，对于变电二次安装来说，电压回路的正确与否，关系到变电站的正常运行，甚至危及到保护装置的误动。而在电压同路当中，尤其是开口三角电压的极性及N600的接地最容易犯错。
　　(1)开口三角电压的原理接线本身简单，但具体到各厂家接线排列方式不尽相同，就容易犯经验错误。如某变电站投产时发现其中的一相极性接反，测量开口三角电压时有较高的电压。如图一、二：
　　出现这种错误的原因其实很简单，原理图跟实际认识出了差错。
　　(2)N600的接地点一般都设一点接地，例如110kV变电站110kV侧的保护和计量电压的N600在压变端的箱里并接然后与开口三角电压的N600分别引入主控室。而10kV的保护和计量电压的N600在压变上短接好，然后与开口三角电压的N600分别引到压变柜端子排上短接，然后引入主控室的计量屏上与110kV的计量电压的N600短接。至此整个变电站的N600才并在一起一点接地。但是10kv电压的一、二次接地点往往在10kV压变上已经接地，则应该把二次接点拆除。如图二(其中注1、注2的短接线应拆除，以经常使用的ABB开关为例)
　　但是注1、注2处拆除之后，应把N600引至端子排，再并入系统N600。
　　2、CT回路的极性及电流回路的接地
　　电流回路也是最重要的到路之一。极性正确与否决定保护能否正确动作，采样数据的正确与否也与极性相关。例如110kV进线的独立CT极性图如图四：
　　关键点l。P1与S1同极性，P1朝母线，接线由S1引出，也就是说，极性朝母线。关键点2，测量CT极性朝母线，则所测数据当电流从线路流向母线时，数值为负：当电流从母线流向线路对，数值为正。关键点3，差动CT的极性统一朝母线。
　　二、谈数字化变电站二次设备调试技术
　　1、变电站模型的建立
　　数字化变电站模型文件的建立，应按照规范的流程，首先由SSD(一次系统配置描述)文件和ICD(智能电子设备的配置描述)文件通过系统配置工具生成SCD文件，再由SCD文件通过IED配置工具生成CID文件。
　　需要特别注意，任何IED设备模型的更改(即ICD文件的变动)都需要通过此流程生成新的CID文件。而不能手动改动CID文件中的相应设置。在以往的工程实践中，曾发生由于手动更改CID文件，导致相应的IED设备模型与SCD文件不一致，从而使得相应的监控、远动以及保护信息出现错误。实践表明，此种错误的排查要花去大量的时间和精力，所以需要在源头加以控制，严格按照上述流程建立模型文件。
　　2、全站的组网及测试
　　数字化变电站是基于模型化、模块化思路设计的。每一个IED设备都需要与其他多个IED设备通信才可以正常工作，因此需要按照既定的网络架构，完成每一台IED设备与MMS网、GOOSE网以及点对点采样网络的连接。在组网过程中，光纤以太网需要使用光功率计测试网络光纤收发的衰耗，并做好数据记录，这对于后续调试中网络故障的排查有着重要的参考意义。数字化变电站网络划分中多采用VLAN(虚拟局域网)来区分不同电压等级及不同单元类型的网络，所以要注意网络中VLAN的划分。VLAN划分正确与否是保证网络能否高效、稳定运行的关键。
　　3、保护装置的调试
　　目前，国内数字化保护装置的数字采样规约和接口较多，由于数字化保护装置采样规约及接口的多样性。国内数字化保护装置试验仪并不能完全适应所有数字化保护装置的采样系统，尤其是两者都不能做到对于IEC60044—8规约的支持。但数字化保护装置试验仪均可以接收保护装置的GOOSE反馈信息，发送GOOSE报文给保护装置。
　　针对不同的保护装置以及不同的试验仪，调试方案主要分为以下2种：
　　方案1，常规微机保护试验仪连接模数转换装置，经模数转换装置输出数字采样信号到合并器，通过合并器接入数字化继电保护装置；同时通过PC连接保护装置GOOSE网络接口，由抓包分析工具抓取保护装置GOOSE反馈信息进行监测。
　　方案2，数字化保护试验仪数字采样信号直接输出到所连接的数字化保护装置。同时保护装置GOOSE信息直接反馈到所接入的数字化保护试验仪，通过数字化保护试验仪完成整个测试工作。
　　在方案l中，由于经过模数转换装置和合并器，模数转换和合并器的积分转换打包过程需要消耗一定的时间才能完成，因此在实际测试中存在一定的误差。经过实际测试，一般情况下存在几个毫秒的误差，所以在选用方案l时需要考虑此误差，才能确保测试结果的准确。而对于方案2，由于不需要模数转换装置，整个试验过程是由数字化保护试验仪和保护装置闭环完成，其测试结果的准确度更高。上述2种方案中，在条件允许的情况下，推荐使用第2种方案。
　　三、变电站二次设备使用所面临的问题
　　1、变电站接地不良引起二次设备烧毁
　　无论是在电厂中，还是在变电站内，合格、有效且良好的接地是促进电力系统安全运行的基本保证，而现在，多数变电站因其接地不良引起二次设备的烧毁，从而导致了电力系统的无法正常运行，最终给人们的生产、生活带来不利影响。例如，在南京市某工厂的110kV变电站因接地不良而导致了电力系统中的二次设备烧毁：该工厂110kV中心变电站的主要职责是承担所负荷电能的调度和分配，但是在撑3主变正式运用到电力系统运行中的一年内，110kV的主线3主变保护柜内前后发生了3次低压侧后备保护装置烧毁事件，而这也严重影响了该厂工作的正常运行，给其带来了大量的经济损失。在电力系统的运行过程中，变电站的接地情况会直接影响二次设备的运行状况，对电力系统的正常运行造成影响，所以，针对此问题，必须引起相关人士的关注，并提出有效解决方案。
　　2、变电站二次设备选择不达标
　　从社会实践中我们不难发现，在各种工程建造过程中，材料的选择是至关重要的，因为材料的选择不仅从根本上关系到工程的建造质量，还会对所建工程的后期使用带来最直接的影响，所以为了促进变电站电力工作的正常运行，变电站的各项设备都必须根据国家标准进行要求。但是，现如今，在变电站的建设过程中，有些单位为节省开支；有些单位则认为设备的好与坏无关紧要，这些造成变电站所选用的许多设备都不符合国家所要求的使用标准，给变电站后期使用埋下了安全隐患，而本文主要研究的变电站二次设备同样面临着这样的问题。变电站二次设备的达标选择，不仅能够促进变电站基础设施的完善，还可以为变电站工作的正常运行创造有力的条件，但是仍有很多的电力企业有意无意地忽视这个问题，极不利于我国电力事业的稳步发展。例如，直流电源设备包括蓄电池组和硅整流装置是用作开关电器的操作、信号、继电保及自动装置的直流电源，以及事故照明和直流电动机的备用电源，一旦这一设备在使用过程中的选择标准未达到相应要求，那么变电站的运作势必受到影响。
　　结语
　　本文探讨了变电站二次安装的相关问题，变电站二次部分的安装调试工作中，存在大量的容易出错的关键点，如何严格控制这些安装调试中的关键点，避免熏复犯错，是提高变电站二次部分的安装调试水平，提高工程质量等级的关键。
　　参考文献
　　【1】王松陆承宇数字化变电站继电保护的GOOSE网络方案2009(03)
　　【2】高翔数字化变电站应用技术2008
　　【3】陈君新．变电站二次电缆敷设、接线工艺方法的提高改进[J]．大科技•科技天地，2010(11)

《浅析变电站二次设备》

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