廣州發(fā)展新能源股份有限公司 陳首全

1 變電站二次回路調(diào)試技術(shù)

1.1 二次回路調(diào)試準(zhǔn)備

在進(jìn)行二次回路調(diào)試前首先要對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)中所有電氣設(shè)備進(jìn)行清查，確認(rèn)綜合自動(dòng)化裝置的安裝方式、保護(hù)屏、電度表屏等主要顯示裝置的主要功能與正常顯示性能，重點(diǎn)檢查各處主接線的連接情況，確保電氣設(shè)備和變電站電力系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)后才能進(jìn)行各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的調(diào)試。若各個(gè)接線間間隔距離不合理或二次回路連接裝置的接線存在折斷、脫落、顯示元件異常或外觀損壞等情況，需先進(jìn)行維修，使電力系統(tǒng)運(yùn)行恢復(fù)到正常狀態(tài)后再進(jìn)行進(jìn)一步的準(zhǔn)確調(diào)試[1]。

不同裝置的電源連接方式有不同的規(guī)定，要按照不同裝置的安裝維修標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，確認(rèn)無(wú)誤后再將所有裝置逐一上電，檢查裝置的通電反應(yīng)是否正確，再檢查裝置的組態(tài)并設(shè)置裝置地址，最后進(jìn)行通訊線的調(diào)試，確認(rèn)所有裝置的通信運(yùn)行正常能夠穩(wěn)定發(fā)送信號(hào)后即可在后臺(tái)機(jī)上查看裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)，并開(kāi)始二次回路的調(diào)試。二次回路調(diào)試工作主要包括一次、二次系統(tǒng)的電纜連接、對(duì)所有裝置的保護(hù)功能的校驗(yàn)與調(diào)試。

1.2 電纜連接確認(rèn)調(diào)試

電纜連接部分的調(diào)試內(nèi)容主要是針對(duì)一次、二次系統(tǒng)電纜連接狀態(tài)的檢查，能判斷電纜的運(yùn)行狀態(tài)、檢查病害問(wèn)題。主要通過(guò)檢查控制斷路器位置的紅綠指示燈來(lái)判斷控制電源是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)，若指示燈全亮或全滅則應(yīng)立即關(guān)閉控制電源查找故障原因，進(jìn)行相應(yīng)的維修?？刂菩盘?hào)要按照常規(guī)站電力系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)試方法進(jìn)行，根據(jù)智能終端箱的信號(hào)傳輸，對(duì)斷路器、刀閘、主變本體等控制信號(hào)回路經(jīng)過(guò)智能終端控制及采集端子的正確性。

斷路器運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)的調(diào)試與檢測(cè)應(yīng)分別對(duì)自身發(fā)送信號(hào)和操動(dòng)機(jī)構(gòu)信號(hào)進(jìn)行調(diào)試，對(duì)液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)的調(diào)試主要是檢驗(yàn)壓力信號(hào)是否配置齊全，主要通過(guò)檢查時(shí)間顯示裝置和報(bào)警系統(tǒng)運(yùn)行是否正常來(lái)判斷。而斷路器中的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)和帶有SF6氣體閉鎖的斷路器，應(yīng)對(duì)彈簧未儲(chǔ)能和SF6氣體的閉鎖接點(diǎn)進(jìn)行調(diào)試與檢查，重點(diǎn)檢查發(fā)送信號(hào)是否正確。當(dāng)未儲(chǔ)能或SF6氣體的數(shù)值低于裝置設(shè)定閉鎖值時(shí)，儲(chǔ)能限位開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)與SF6閉鎖接點(diǎn)的串接處在合閘回路中，通過(guò)斷開(kāi)部分調(diào)試接點(diǎn)的方式可控制閉鎖合閘回路，避免斷路器合閘。

1.3 電動(dòng)機(jī)聯(lián)鎖回路

被調(diào)試檢測(cè)的電動(dòng)機(jī)上應(yīng)帶有試驗(yàn)開(kāi)關(guān)，以保證電動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)在整個(gè)二次回路調(diào)試過(guò)程中能始終處于試驗(yàn)位置，保證調(diào)試結(jié)果準(zhǔn)確。但部分電動(dòng)機(jī)上沒(méi)有配置試驗(yàn)位置開(kāi)關(guān)，此時(shí)就應(yīng)拆開(kāi)電纜接頭用以斷開(kāi)動(dòng)力回路、使調(diào)試結(jié)果準(zhǔn)確，但斷路器位置也至關(guān)重要，在調(diào)試過(guò)程中存在進(jìn)入工作位置的危險(xiǎn)，因此要求調(diào)試人員佩戴絕緣手套，做好相應(yīng)防護(hù)措施，避免電動(dòng)機(jī)設(shè)備突然啟動(dòng)導(dǎo)致的安全事故。

檢查電動(dòng)機(jī)聯(lián)鎖回路主要是檢查其運(yùn)行動(dòng)作是否靈敏、在接收指令信號(hào)后能否第一時(shí)間做出響應(yīng)，并檢查其執(zhí)行指令動(dòng)作時(shí)是否存在運(yùn)行故障問(wèn)題。調(diào)試過(guò)程中應(yīng)先將聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)導(dǎo)入聯(lián)鎖位置，按照系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定的聯(lián)鎖程序依次將每一臺(tái)電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)。斷開(kāi)第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)斷路器時(shí)要檢查其他電動(dòng)機(jī)的斷路器是否按照順序聯(lián)動(dòng)跳閘，再合上斷路器、斷開(kāi)第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)。重復(fù)上述操作，檢查每一臺(tái)電動(dòng)機(jī)是否都能正常運(yùn)行，調(diào)試連鎖回路。若其中某一臺(tái)電動(dòng)機(jī)響應(yīng)不正?；蜿P(guān)閉順序出現(xiàn)誤差，則需檢查是斷開(kāi)的電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障問(wèn)題還是失誤電動(dòng)機(jī)的故障，并進(jìn)行維修與調(diào)試。

1.4 開(kāi)關(guān)量與功能調(diào)試

對(duì)開(kāi)關(guān)量顯示情況的調(diào)試需查看后臺(tái)機(jī)上顯示的SOE事件，并對(duì)斷路器和刀閘的狀態(tài)進(jìn)行判斷。在調(diào)試過(guò)程中可能出現(xiàn)顯示內(nèi)容與實(shí)際運(yùn)行內(nèi)容不符合的情況，這時(shí)應(yīng)當(dāng)檢查斷路器與刀閘的輔助觸點(diǎn)是否存在常開(kāi)與常閉開(kāi)關(guān)線接反的問(wèn)題。也可通過(guò)更改后臺(tái)機(jī)上遙信量組態(tài)的方式進(jìn)行功能調(diào)試，調(diào)試時(shí)需適當(dāng)改動(dòng)調(diào)度端，保證開(kāi)關(guān)量功能顯示始終保持一致。也可通過(guò)更改電纜接線的方式改變現(xiàn)實(shí)信息，從而保證開(kāi)關(guān)量檢測(cè)準(zhǔn)確[2]。開(kāi)關(guān)量的調(diào)試主要涉及到系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的問(wèn)題，若開(kāi)關(guān)量顯示失誤，容易導(dǎo)致技術(shù)人員在調(diào)試系統(tǒng)的過(guò)程中受到錯(cuò)誤信息的誤導(dǎo)，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致對(duì)電動(dòng)機(jī)和其他電力系統(tǒng)中的保護(hù)裝置、二次回路關(guān)聯(lián)裝置的檢測(cè)狀態(tài)不準(zhǔn)確，因此開(kāi)關(guān)量的調(diào)試通常需多次進(jìn)行，從而保證將誤差盡量抹除。

二次回路在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的功能性主要依靠多個(gè)裝置的聯(lián)動(dòng)作用，在進(jìn)行功能調(diào)試時(shí)首先需檢查斷路器、主變分接頭及刀閘。調(diào)試到裝備有同期功能的裝置時(shí)，應(yīng)通過(guò)檢查母線與測(cè)電壓基準(zhǔn)點(diǎn)的方式多次對(duì)監(jiān)控功能進(jìn)行調(diào)試。對(duì)于所有裝置的功能調(diào)試都應(yīng)從通訊方式、遙控信號(hào)等方面入手，這也是二次回路系統(tǒng)運(yùn)行的重要功能實(shí)現(xiàn)的主要路徑。調(diào)試時(shí)主要觀察SOE量、模擬量、刀閘位置、遙控?cái)嗦菲鞯?，此外還應(yīng)對(duì)運(yùn)行狀態(tài)下的報(bào)警聲音、故障顯示、打印等功能進(jìn)行調(diào)試。

1.5 二次回路調(diào)試文件

二次回路調(diào)試過(guò)程中會(huì)生成相應(yīng)的文件，在運(yùn)行過(guò)程中各個(gè)功能模塊也會(huì)生成運(yùn)行日志文件，對(duì)這些文件如CRC的比對(duì)也能對(duì)調(diào)試結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)。通過(guò)調(diào)試文件中顯示的二次回路文件編碼進(jìn)行計(jì)算后就可處理相關(guān)的數(shù)據(jù)，也可對(duì)其中的IED進(jìn)行排序，不同功能模塊會(huì)根據(jù)裝置與設(shè)備的型號(hào)參數(shù)生成相應(yīng)的文件，在調(diào)試過(guò)程中這些文件的增減可由技術(shù)人員進(jìn)行訂閱與發(fā)布。根據(jù)排序結(jié)果和數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行二次回路文件GOOSE的比對(duì)，分析文件中的控制塊序號(hào)、分析信號(hào)參數(shù)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果確定檢查效率。除GOOSE文件外，SV文件也可通過(guò)這樣的比對(duì)方式進(jìn)行判定。

2 變電站繼電保護(hù)調(diào)試技術(shù)

對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)試前應(yīng)充分了解繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中的不同功能構(gòu)成，再對(duì)被保護(hù)設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)建模和計(jì)算約束參數(shù)的方式確定繼電保護(hù)裝置的調(diào)試方案，同時(shí)對(duì)設(shè)備與系統(tǒng)中變壓器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)弧光保護(hù)裝置進(jìn)行測(cè)試與調(diào)試，從而保證電力系統(tǒng)中全部線路的運(yùn)行都受到繼電保護(hù)裝置的保護(hù)，保證變電站各個(gè)電氣設(shè)備在發(fā)生任何運(yùn)行故障與異常時(shí)能由繼電保護(hù)裝置及時(shí)響應(yīng)并采取相應(yīng)措施。

2.1 繼電保護(hù)約束參數(shù)

進(jìn)行繼電保護(hù)調(diào)試時(shí)需進(jìn)行繼電參數(shù)分析模型的構(gòu)建，從而對(duì)變電站并網(wǎng)機(jī)組的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)試與檢測(cè)[3]。通常對(duì)繼電保護(hù)開(kāi)關(guān)耦合進(jìn)行辨識(shí)與檢測(cè)時(shí)使用聯(lián)合特征穩(wěn)態(tài)分析的方法，分別對(duì)繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用層、傳輸層、感知層進(jìn)行分析，在整個(gè)模型構(gòu)建過(guò)程中，應(yīng)用層主要包括繼電保護(hù)層、逆變開(kāi)關(guān)、阻感性負(fù)荷、數(shù)據(jù)內(nèi)容挖掘、運(yùn)行信息管理；傳輸層包括M2M、易構(gòu)網(wǎng)、通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、其余運(yùn)行業(yè)務(wù)管理；感知層包括諧波阻抗特性的融合測(cè)試、自組網(wǎng)、繼電保護(hù)裝置與關(guān)聯(lián)調(diào)試、比例重復(fù)控制器調(diào)試。

對(duì)繼電保護(hù)的時(shí)滯問(wèn)題控制和調(diào)試結(jié)果反饋通常依賴電壓畸變率的調(diào)節(jié)，同時(shí)要通過(guò)增加阻抗增益的控制方法來(lái)共同對(duì)調(diào)試模型的結(jié)果進(jìn)行矯正。通過(guò)增益補(bǔ)償模型構(gòu)建，可以計(jì)算出變電站并網(wǎng)機(jī)組中繼電保護(hù)控制裝置的輸出模糊度調(diào)度函數(shù)公式：F=[Am+n(a)]+rm，其中：Am為繼電參數(shù)，n(a)為繼電保護(hù)相關(guān)業(yè)務(wù)管理的優(yōu)化控制參數(shù)，rm則為離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性函數(shù)。

通過(guò)該公式還能進(jìn)一步計(jì)算擾動(dòng)誤差干擾下的變電站繼電保護(hù)調(diào)試輸出功率參數(shù)和傳輸效率，從而確定后續(xù)的調(diào)試方案。通過(guò)聯(lián)合參數(shù)識(shí)別，也能對(duì)變電站繼電保護(hù)中使用的并網(wǎng)機(jī)組的矢量控制模型進(jìn)行建立，從而得到發(fā)電廠并網(wǎng)機(jī)組發(fā)變組的保護(hù)目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)對(duì)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的計(jì)算可以確定

阻抗增益調(diào)節(jié)的方式和具體調(diào)試方案，從而使繼電保護(hù)裝置的自適應(yīng)控制能力切實(shí)提高。

2.2 繼電保護(hù)裝置調(diào)試

繼電保護(hù)通過(guò)多個(gè)裝置的聯(lián)合作用進(jìn)行對(duì)變電站電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)，可以將這些裝置分為邏輯部分、測(cè)量部分、執(zhí)行部分。這些裝置在系統(tǒng)中分別負(fù)責(zé)判斷被保護(hù)的電氣設(shè)備的工作狀態(tài)，根據(jù)其運(yùn)行狀態(tài)決定是否采取保護(hù)動(dòng)作；對(duì)運(yùn)行中的電氣設(shè)備進(jìn)行工作狀態(tài)下相關(guān)電氣量的檢測(cè)，并對(duì)其進(jìn)行初步數(shù)據(jù)分析與上傳；在繼電保護(hù)裝置判斷完成后確定具體的保護(hù)動(dòng)作執(zhí)行方案并完成相應(yīng)的保護(hù)工作。

對(duì)繼電保護(hù)相關(guān)裝置的調(diào)試要根據(jù)其具體功能性進(jìn)行檢查，保護(hù)裝置對(duì)電力系統(tǒng)中的被保護(hù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)異常十分敏感，可以在值班人員或技術(shù)人員不在場(chǎng)的情況下自行執(zhí)行動(dòng)作，被保護(hù)設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)[4]。

2.3 變壓器保護(hù)調(diào)試

變電站的繼電保護(hù)裝置在變壓器上也有很大作用，主要通過(guò)差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)進(jìn)行，這也是針對(duì)變壓器的主保護(hù)內(nèi)容，此外還設(shè)置了阻抗保護(hù)、間隙保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)等用作后備保護(hù)。關(guān)于主保護(hù)內(nèi)容的調(diào)試，主要是對(duì)變壓器在發(fā)生油箱外部故障時(shí)的靈敏反應(yīng)，差動(dòng)保護(hù)與瓦斯保護(hù)通常同時(shí)進(jìn)行，避免變壓器發(fā)生安全事故。瓦斯保護(hù)比差動(dòng)保護(hù)響應(yīng)速度更快、判別更加靈敏，調(diào)試時(shí)要對(duì)二者的響應(yīng)速率進(jìn)行檢查。后備保護(hù)則主要是在變壓器運(yùn)行異常、內(nèi)部或外部出現(xiàn)明顯的短路問(wèn)題引起的過(guò)電流故障時(shí)執(zhí)行的保護(hù)功能模塊，也可以在變壓器自身發(fā)生故障問(wèn)題時(shí)進(jìn)行自動(dòng)維修與檢查。

2.4 線路光差保護(hù)調(diào)試

線路光差保護(hù)調(diào)試首先需要對(duì)變電站內(nèi)相關(guān)裝置進(jìn)行整個(gè)設(shè)備的外觀檢查和屏體保護(hù)檢查，對(duì)二次回路的接線和保護(hù)裝置單體功能進(jìn)行校驗(yàn)后才能進(jìn)行后續(xù)的光纖聯(lián)調(diào)工作。

首先需要進(jìn)行通道運(yùn)行數(shù)據(jù)檢查，將通道數(shù)據(jù)清零后運(yùn)行觀察3分鐘，裝置顯示的通道延時(shí)應(yīng)當(dāng)與通道測(cè)試延時(shí)一致。而后對(duì)兩側(cè)的光纖收發(fā)接頭分別斷開(kāi)，檢查裝置是否能夠正確報(bào)警。將線路兩側(cè)分別接入三相電流，使兩側(cè)互相查看三相電流的差動(dòng)電流，兩側(cè)裝置的采樣值與通入測(cè)量的誤差應(yīng)當(dāng)控制在5%以內(nèi)；此外還需要模擬運(yùn)行故障對(duì)光差保護(hù)的反應(yīng)動(dòng)作進(jìn)行調(diào)試，通過(guò)對(duì)兩側(cè)差動(dòng)保護(hù)裝置分別設(shè)置的方式在不同位置斷開(kāi)，靠近側(cè)的斷路器應(yīng)當(dāng)在合閘位置模擬差動(dòng)動(dòng)作，對(duì)側(cè)位置應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)合閘位置斷線，兩側(cè)應(yīng)當(dāng)同時(shí)響應(yīng)，若響應(yīng)速度慢或響應(yīng)動(dòng)作失誤則需要進(jìn)行維修。

最后還需要進(jìn)行操作電源唯一性檢查，通過(guò)對(duì)斷路器控制電源空氣開(kāi)關(guān)負(fù)荷側(cè)的兩極對(duì)地進(jìn)行檢測(cè)，能夠判斷兩極之間直流電壓的數(shù)值是否正常；通過(guò)斷開(kāi)控制電源空氣開(kāi)關(guān)確認(rèn)其接地和對(duì)地電壓。在試驗(yàn)完成之后應(yīng)當(dāng)及時(shí)拆除試驗(yàn)接線，并對(duì)試驗(yàn)的回路端子重新緊固。

2.5 線路運(yùn)行繼電保護(hù)

繼電保護(hù)裝置通過(guò)對(duì)不同設(shè)備的保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)也能實(shí)現(xiàn)對(duì)整條電氣線路進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作，尤其是在瞬時(shí)故障發(fā)生時(shí)保護(hù)效果更好。如雷擊引發(fā)電力線路故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可通過(guò)立刻切斷故障線路的方式避免其他關(guān)聯(lián)線路發(fā)生永久性故障，線路在判定故障接觸后重新合閘也能繼續(xù)保持供電，保證變電站其他設(shè)備的正常運(yùn)行[5]。

在設(shè)備發(fā)生故障問(wèn)題時(shí)，繼電保護(hù)還能通過(guò)對(duì)電流方向的判斷選擇性地發(fā)出不同的跳閘指令，從而分別對(duì)不同線路執(zhí)行斷開(kāi)或合閘動(dòng)作，保護(hù)運(yùn)行線路。調(diào)試時(shí)應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)檢查繼電保護(hù)裝置能否對(duì)每一條線路的故障問(wèn)題采取準(zhǔn)確的保護(hù)動(dòng)作，包括高頻保護(hù)、距離保護(hù)、方向保護(hù)和自動(dòng)重新合閘等。自動(dòng)重新合閘分為單重、三重、綜重及停用四種重合閘方式，繼電保護(hù)可在不考慮保護(hù)整定時(shí)間的情況下立刻跳閘，調(diào)試主要檢查其反應(yīng)速度。同時(shí)也要注意，發(fā)生事故后繼電保護(hù)先根據(jù)保護(hù)整定時(shí)間進(jìn)行保護(hù)跳閘，然后進(jìn)行重合閘，重合閘不成功無(wú)延時(shí)迅速發(fā)出跳閘命令，此種重合閘稱為后加速重合閘。