[摘要]介紹了傳統“四遙” 變電站進行綜合自動化改造過程中存在的風險,通過合理的施工方案和全面的風險預控措施,加快綜自改造施工進度,確保工作現場安全,使綜自改造中造成的設備風險和電網風險降低。
隨著技術的進步,綜合自動化技術已經成為變電站的主流通訊方式。對傳統的“四遙”變電站進行綜合自動化改造,不僅能夠延長傳統變電站的使用壽命,而且能夠滿足監控端對于變電站信息全面采送的要求,達到經濟效益最大化的目的。但是,大部分電壓等級較高、一次系統比較復雜的傳統變電站(以下簡稱傳統站),無法實行全站同時停電以進行綜合自動化改造,只能按照間隔逐問改造。這種改造方式涉及的站內運行設備多,二次回路復雜,風險很大。
1 綜合自動化變電站屏位安排
由于大多數傳統站不能實現全站停電改造,因此,需要協調運行的舊設備屏與新設備屏的位置排列關系,做到既要保證未停電間隔的正常運行,又要使停電間隔的改造工作順利進行。如果沒有提前做好全面、細致的安排,將會打亂停電計劃,影響改造工作的順利進行。綜合自動化變電站(以下簡稱綜自站)與傳統站二次設備屏的配置主要不同如下。
(1)站端監控后臺系統。大部分綜自站的站端監控后臺系統安放于主控臺上(少數裝于二次屏),而傳統站的站端監控功能主要依靠控制屏的光字牌信號實現。改造后,監控后臺系統安裝于主控臺時不占用屏位,安裝于二次設備屏時占用1個屏位。
(2)交換機。交換機用于綜自站設備的連接和信息轉發,作為全站通訊系統的“母線”,對于綜自站非常重要。站內二次設備越多,交換機數量越多。傳統變電站不需要交換機。通常情況下,主控室需要安裝2個交換機屏,每個配電高壓室配置1個交換機屏,配電高壓室交換機屏不占用主控制室屏位。
(3)PT接口屏。傳統站各個電壓等級的PT二次電壓通常在中央信號繼電器屏轉接,而綜自站的PT二次電壓在PT接口屏集中轉接。PT接口屏一般按照電壓等級組屏。例如,站內存在220 kV,110 kV和10 kV 3個電壓等級,則需要安放3個PT接口屏。
(4)測控裝置。作為綜自站間隔層分布式結構的重要設備,測控裝置集成了傳統站遙控屏、遙信屏、遙測屏和控制屏的全部功能,負責本間隔所有信息的采集、上傳和下送。測控裝置按照間隔配置。以南瑞繼保生產的測控裝置為例,每個主變間隔共用1個屏,2個220 kV線路問隔共用1個屏,3個l10kV線路間隔共用1個屏,另外按照變電站規模須配置2~3個公用測控屏。
(5)通訊管理機。通訊管理機是協議轉換裝置,用于實現RS-485、RS-232等協議與以太網協議的轉換,再通過交換機完成信息轉發。通訊管理機一般占用1個或2個屏位,也可與交換機共屏。
(6)遠動通信機。遠動通信機用于完成站端系統上送調度端信息的格式訂閱,以及遠方命令的向下發送。運動通信機單獨組1個屏。
(7)GPS對時屏。綜自站對于所有設備的時間同步性要求很高,因此所有信息的采集都附帶時標,以便于事故的分析和判斷。GPS對時屏可單獨組屏;也可與通訊管理機或遠動通信機組屏。
可以看到,綜自站相對于傳統站增加了很多屏位,而且在綜自改造過程中,傳統站中的很多舊屏位不能移除,如中央信號繼電器屏、“四遙”屏等,因此新屏與舊屏位置的更替需要統籌布置,以保證綜自改造的順利進行。在綜自改造過程中,針對屏位比較緊張的情況,應遵循以下原則。
(1)在綜自改造前對變電站內設備進行充分考察,確定可以拆除的廢舊屏和空屏位,計算出可以有效利用的屏位。
(2)對新屏安裝位置以及順序做出合理安排。準備工作階段利用現有有效屏位搭建好公用設備,如:監控系統,交換機屏,PT接口屏等。
(3)在屏位不足的情況下,可以考慮搭建臨時屏位,搭建臨時屏位的設備應考慮運行風險較小的設備。如:在220kV西鄉站改造過程中,由于屏位不足,在主控室2臺舊屏旁邊搭建了2臺交換機臨時屏位,待2臺舊屏拆除之后,再將交換機屏移入,這樣只造成短暫的通訊中斷,風險可控。
(4)在綜自改造過程中,根據可以及時退運屏位的順序安排停電順序,為下一個間隔預留好接入A位置。最主要的是舊屏和新屏之間的交替更換,將舊的控制屏的間隔接人已安裝的測控屏,舊控制屏所有接人間隔移完之后退出屏位,即可安裝新測控屏為其他間隔預留。
根據以上4項原則確定綜自改造屏位安排,在考慮停電順序優化安排的基礎上,兼顧屏位布置的美觀和整齊,做好屏位安排,保證綜自改造的可靠進行。
2 改造過程中的危險點分析及控制措施
2.1 外部跳閘或者開入回路
在涉及到外部跳閘或者開入回路的間隔改造時,由于綜自改造涉及回路眾多,如不采取嚴密的安全措施,極易發生誤碰,導致外部開關跳閘,或者因為失靈回路電纜誤短接,導致失靈保護開入,引起失靈保護誤動,跳開運行開關。
最有效的安全措施是從兩側,即在改造間隔側和外部開關操作箱所在屏兩端,解開跳閘電纜,并做好標記。這樣,即使發生誤碰,也不會導致外部開關誤跳閘。綜自改造結束后,再將外部跳閘回路電纜在兩側恢復。具體措施如圖l所示。
2.2 不規范的轉接回路
在傳統站中,不規范接線方式的存在加大了綜自改造中的風險。對于不規范的轉接回路,有2種解決辦法。
(1)保留。本屏改造時不方便移走的回路,如涉及運行間隔的電流回路,在本屏轉接;涉及運行屏從本屏轉接的電壓回路,如運行屏跳外部開關與本屏共用電纜時,可以先進行保留并做好標記,如需在本屏預放電纜可預先放好電纜,待到相應的運行屏改造時,再將轉接回路移除。
(2)排好停電順序。如A屏有外部跳閘線而需在B屏轉接時,可以安排A屏先停電,將A屏的轉接回路移走之后,再安排B屏停電改造。
對于不規范轉接回路的處理,要盡量避免帶電作業,防止運行屏失去保護,才能有效降低風險。
2.3 PT二次回路
在綜自改造過程中,很容易造成PT二次回路短路以及PT二次中性點兩點接地。前者易造成PT二次空開跳閘或熔斷器燒毀,運行屏失去二次電壓,從而對采用電壓判據的保護造成影響;后者使PT二次中性點電壓產生偏移,可能造成以零序電壓為判據的保護誤動。
(1)做好容易發生誤碰的PT二次電壓回路的絕緣保護,尤其是采用屏頂小母線的PT回路,在移除舊屏時確保不發生屏頂小母線短路跳閘或者斷線,施工工具用絕緣膠布纏繞。
(2)應該首先查清楚PT二次中性點接地線位置,并做好記錄。在PT二次中性點施工時,應在有監控的情況下確保PT二次不失去接地點、不發生兩點接地。
(3)在綜自改造收尾階段,拆除中央信號繼電器屏時,需要將PT二次中性點接地線轉移至PT接口屏處,此時必須采用PT二次中性點短時兩點接地的方式。因此施工前,新、舊接地點的中性點N線最好用一根電纜相連,以減少短時兩點接地造成的中性點電壓偏移,然后再進行施工。
2.4 直流接地
綜自改造中很容易造成運行中直流接地。當發生正電兩點接地時,會造成開關偷跳;當發生負電兩點接地時,會造成開關在故障時拒動。在施工過程中,應該在有監護的情況下工作,并做好施工工具的絕緣保護,防止誤碰直流回路造成直流接地。
2.5 電動刀閘
綜白改造過程中,在確保刀閘控制回路正確的前提下,先不將遙控回路電纜接人刀閘控制回路,而是從監控后臺下發遙控分合命令,在端子箱處測量遙控回路電纜是否導通,確保遙控回路正確之后,再將其接入刀閘控制回路,從而保證刀閘遙控回路的正確性。
2.6 嚴格執行反措
在綜自改造過程中嚴格執行新的技術反措。由于傳統站的運行時間較長,很多設備及施工標準己不能滿足現在的技術要求,在綜自改造過程中要善于利用機會,尋找舊設備的不規范之處,加以改進。如傳統站很多裝置的直流電源配置不符合要求,需要分別配置電源的裝置共用一路電源,在綜自改造過程中可以重新敷設電源電纜,使裝置電源配置滿足反措要求,提高設備運行可靠性。
3 結束語
對傳統變電站的綜合自動化改造涉及設備眾多,工作面廣,安全風險大,施工流程嚴謹。工作人員需要全方位思考,理順施工流程,采取有效措施消除安全風險。