鄧皓元，陳思哲，肖婉清，李雅雯

（國網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司鄂中運維分部，湖北武漢430074）

關(guān)于提升智能變電站二次設(shè)備操作安全性措施的研究

鄧皓元，陳思哲，肖婉清，李雅雯

（國網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司鄂中運維分部，湖北武漢430074）

智能變電站中，二次設(shè)備的軟硬壓板投退順序，保護裝置、合并單元及智能終端間的檢修機制，直接影響二次操作安全性。針對當前智能變電站二次設(shè)備操作安全性存在的兩大問題，提出了一種實用性較強的軟壓板編號規(guī)則和壓板操作安全技術(shù)措施，提升智能變電站二次設(shè)備操作安全性。

智能變電站；二次設(shè)備；操作安全性；措施

1　當前智能變電站二次設(shè)備操作存在的問題及分析

1.1保護裝置與操作員站軟壓板無編號

目前，各繼電保護裝置廠家的保護裝置在出廠時軟壓板均未設(shè)計編號，許多智能站在調(diào)試階段也并未根據(jù)現(xiàn)場運維需求增加編號便投入運行，使得二次操作面臨諸多問題。

（1）增加了操作票的填寫工作量。在填寫倒閘操作票的二次操作部分時，每一個壓板的投退都要單獨列為一個操作項進行填寫，不僅增加了工作量，相應(yīng)地實際操作復(fù)誦，會拉長操作時間。

（2）存在誤操作的安全隱患。繼電保護裝置實際運用中有大量備用軟壓板，且無法刪除；變壓器保護、母差保護等跨間隔保護裝置中同類型的軟壓板名稱極其相近；保護裝置軟壓板不連續(xù)使用。這三大問題都有可能造成操作人員看錯壓板而導(dǎo)致誤操作，引起保護的誤動或拒動，甚至導(dǎo)致嚴重安全事故。

1.2缺乏保障二次設(shè)備操作安全的技術(shù)措施分析研究1.2.1兩起典型的二次設(shè)備誤操作安全事件

（1）因SV軟壓板漏退引起的變電站全停的惡性事件

2014年10月某330kV變電站#2主變及三側(cè)設(shè)備智能化改造工作中，該站（330kV系統(tǒng)為3/2接線方式）一條與該停電的#2主變高壓側(cè)斷路器同串的330kV線路發(fā)生異物短路A相接地故障，因該線路相鄰的中開關(guān)的合并單元“裝置檢修”壓板投入，而未將線路兩套保護裝置中“中開關(guān)SV接收”軟壓板退出，導(dǎo)致該線路雙套保護閉鎖，造成該變電站全停。

（2）因壓板投退順序錯誤導(dǎo)致的母差保護誤動事件

2015年9月某220kV變電站220千伏開關(guān)合并單元更換工作中，恢復(fù)220千伏Ⅰ-Ⅱ段母線及Ⅲ-Ⅳ段母線A套差動保護，在退出Ⅰ-Ⅱ段母線A套差動保護“投檢修”壓板后，操作批量投入各間隔的“GOOSE發(fā)送軟壓板”和“間隔投入軟壓板”，由于“GOOSE發(fā)送軟壓板”和“間隔投入軟壓板”投入順序顛倒，引起Ⅰ-Ⅱ段母線母差保護動作。

1.2.2保障二次設(shè)備操作安全的技術(shù)措施分析研究的迫切性

通過以上兩起典型的智能站二次操作安全事件，可以看出由于缺乏針對性的智能站二次設(shè)備操作安全技術(shù)措施規(guī)范，運維人員在現(xiàn)場操作中，只能憑借常規(guī)站的工作經(jīng)驗和操作規(guī)程，片面理解智能站的二次操作原則，從而導(dǎo)致人為操作安全事故的發(fā)生。

可見，生產(chǎn)實際中亟需進行相關(guān)的技術(shù)措施研究并制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，以指導(dǎo)現(xiàn)場實際運用，有效保證現(xiàn)場二次操作的安全性。

2　提升二次設(shè)備操作安全性的措施

基于現(xiàn)場實際中的二次操作問題，本文提出了一種實用性較強的軟壓板編號規(guī)則和壓板操作安全技術(shù)措施，從而有效提升智能變電站二次設(shè)備操作的安全性。

2.1智能變電站軟壓板編號規(guī)則

由于投產(chǎn)初期提高電流密度縮短生產(chǎn)周期，電流密度一度提高到320 A/m2，電解系統(tǒng)穩(wěn)定經(jīng)過了電流大幅提升階段。10月初，五礦銅業(yè)電解實現(xiàn)滿槽生產(chǎn)，通電360槽。旋流電積凈液系統(tǒng)在電解系統(tǒng)投產(chǎn)后兩個月開始生產(chǎn)，電流密度400 A/m2。由于電解為新液生產(chǎn)，電解液中的雜質(zhì)很低，旋流電積系統(tǒng)的主要目的是脫銅，因此只開一段、二段脫銅，三段脫雜未開。電解系統(tǒng)投產(chǎn)情況見表1。

根據(jù)國家電網(wǎng)公司繼電保護“六統(tǒng)一”應(yīng)用技術(shù)原則和智能化變電站保護軟壓板設(shè)置規(guī)范，本文，提出一種較為直觀的、易于推行、人機交互性較強的軟壓板編號規(guī)則。

（1）編號對象：目前在使用的保護裝置軟壓板。

（2）根據(jù)保護裝置軟壓板功能，分類進行編號。

功能壓板：LP（延續(xù)傳統(tǒng)硬壓板的編號字母）；SV壓板：MLP（M代表合并單元MU的首字母）；GOOSE出口壓板：CLP（C代表出口的拼音首字母）；GOOSE失靈壓板：SLP（S代表失靈的拼音首字母）。

（3）對同一類型壓板，按裝置內(nèi)壓板順序編號。如功能壓板，依次編為LP1、LP2…LPn。對于母線、主變、線路等單元涉及2個及以上間隔的保護，若一次設(shè)備尚未投運，則空出待建間隔編號。如500kV系統(tǒng)僅有第二串、第四串、第五串，則母線保護相應(yīng)的SV壓板對應(yīng)編為MLP2、MLP4、MLP5。

（4）操作員站與保護裝置內(nèi)軟壓板編號及順序保持一致。

2.2智能變電站壓板操作安全技術(shù)措施

（1）軟壓板操作前、后均應(yīng)在監(jiān)控畫面和保護裝置上核對軟壓板實際狀態(tài)是否一致，防止因二者不一致導(dǎo)致保護誤動或拒動。

（2）運行中的智能終端、合并單元、保護裝置嚴禁投入“檢修狀態(tài)”硬壓板。智能終端根據(jù)接收的GOOSE報文中的TEST（檢修）位與裝置自身的檢修壓板狀態(tài)進行比較，只有兩者一致時才認定信號有效，進行處理或動作，否則將閉鎖相關(guān)保護。

（3）加用保護前應(yīng)先檢查保護裝置出口軟壓板在退出狀態(tài)，然后檢查保護裝置及相關(guān)IED設(shè)備“檢修狀態(tài)”硬壓板在退出狀態(tài)，且無異常報警。

（4）加用保護時應(yīng)先投入SV軟壓板，SV軟壓板投入后，應(yīng)確認保護裝置無鏈路中斷，方可繼續(xù)投入保護功能軟壓板，最后投入保護出口（失靈）軟壓板。停用保護的軟壓板操作順序相反。

2.2.2二次設(shè)備檢修時的安全技術(shù)措施

（1）正常進行倒閘操作時，轉(zhuǎn)檢修操作遵循應(yīng)“先操作軟壓板，后操作硬壓板”。避免出現(xiàn)某一間隔的“檢修狀態(tài)”壓板已投入而對應(yīng)的“SV接收”軟壓板尚未退出，造成該間隔保護閉鎖，發(fā)生類似上文提到的某330kV變電站全停的事故。

（2）間隔設(shè)備轉(zhuǎn)檢修操作時，一次設(shè)備操作結(jié)束后，應(yīng)退出與本間隔有聯(lián)絡(luò)的運行保護裝置中該間隔“SV接收”和“元件投入”軟壓板。如某條線路保護轉(zhuǎn)檢修時，母差保護對應(yīng)該間隔的“SV接收”或“元件投入”軟壓板應(yīng)退出，避免出現(xiàn)類似上文提到的某330kV變電站全停的事故。

3　改進方案的探討

3.1推進壓板編號規(guī)則

由于同一個智能變電站采用的保護裝置廠家、型號各異，造成人機交互界面、開發(fā)程序與代碼規(guī)約等軟件均不同。這給軟壓板統(tǒng)一編號造成困難，例如北京四方公司生產(chǎn)的CSC系列保護裝置其功能軟壓板無法增加編號，只能在操作員站單方面設(shè)置編號。為改善目前缺乏智能變電站軟壓板編號的統(tǒng)一標準和規(guī)約的情況，實現(xiàn)真正的“六統(tǒng)一”，可基于本文提出的編號規(guī)則，將軟壓板統(tǒng)一編號及命名納入產(chǎn)品標準，在裝置的開發(fā)階段便做到產(chǎn)品標準與行業(yè)規(guī)約的一致性，現(xiàn)場調(diào)試階段只需根據(jù)各個變電站的實際情況和運維需要修改名稱。

3.2推進壓板操作規(guī)則

將操作規(guī)則以邏輯判據(jù)的形式植入保護裝置的后臺開發(fā)程序中，類似于測控裝置內(nèi)的電氣五防邏輯，即可嚴格執(zhí)行操作規(guī)則。例如加用保護前應(yīng)先投入SV軟壓板，若先投入功能壓板，則裝置檢測到順序錯誤后會發(fā)出警告，同時對功能壓板進行閉鎖，只有重新按照正確順序執(zhí)行操作后，警告才會解除，這樣可有效防止誤操作。

4　結(jié)束語

本文結(jié)合現(xiàn)場實際中的兩起二次操作安全事件，對當前智能變電二次設(shè)備操作安全性存在的兩大問題進行了分析，并提出了提升操作安全性的管理及技術(shù)措施：①設(shè)計了一種實用性強、易于推廣的軟壓板編號規(guī)則；②制定了較為全面的壓板操作原則及說明，并應(yīng)用于湖北省境內(nèi)的兩座500kV智能變電站。該安全性措施對于提升二次設(shè)備操作的正確性，減少人為誤操作事故的發(fā)生率有著十分重要的意義。本文還進一步探討了改進方案，提出了制定相關(guān)行業(yè)標準，將操作規(guī)則通過寫入后臺程序等方法，通過二次設(shè)備開發(fā)環(huán)節(jié)的技術(shù)改造手段確保安全性措施的有效推行。

［1］QGDW_1161-2014，線路保護及輔助裝置標準化設(shè)計規(guī)范［S］.

［2］QGDW_441-2010，智能變電站繼電保護技術(shù)規(guī)范［S］.

鄧皓元（1983-），男，工程師，本科，從事變電運維工作；陳思哲（1989-），男，助理工程師，研究生，從事變電運維工作；肖婉清（1990-），女，助理工程師，本科，從事變電運維工作。