馮兆輝，趙學(xué)成

（1.內(nèi)蒙古電力（集團）有限責(zé)任公司烏海超高壓供電分公司，內(nèi)蒙古 烏海 016000；2.內(nèi)蒙古電力（集團）有限責(zé)任公司信息通信分公司，呼和浩特 010020）

0 引言

500 kV變電站作為電網(wǎng)的骨干節(jié)點，其輸變電工程建設(shè)質(zhì)量與主網(wǎng)安全穩(wěn)定運行息息相關(guān)。變電站通信系統(tǒng)作為變電站基礎(chǔ)設(shè)施，與繼電保護、綜合自動化、調(diào)度業(yè)務(wù)等關(guān)鍵節(jié)點有著密不可分的聯(lián)系，對電力設(shè)備安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要。隨著電網(wǎng)500 kV變電站投產(chǎn)數(shù)量的快速增加，對變電站通信系統(tǒng)驗收質(zhì)量提出了新的要求。近年來，因基建驗收不嚴(yán)導(dǎo)致設(shè)備運行期間發(fā)生故障的情況屢見不鮮，造成了嚴(yán)重后果。查閱國內(nèi)相關(guān)文獻可知，目前僅有關(guān)于光纖復(fù)合架空地線（Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire, OPGW）部分標(biāo)準(zhǔn)工藝要求，缺乏變電站通信系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點驗收規(guī)范要求，尤其是結(jié)合實際工程及運維經(jīng)驗的指導(dǎo)性建議更是寥寥無幾[1-3]。本文針對500 kV 變電站通信系統(tǒng)驗收過程中遇到的典型問題進行分析，并提出變電站基建驗收工作的幾點建議，避免因驗收不到位或經(jīng)驗不足而出現(xiàn)安全隱患。

1 變電站通信系統(tǒng)基建驗收中存在的問題

1.1 OPGW光纜入站工藝不規(guī)范

按照《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施（修訂版）》要求：OPGW光纜應(yīng)分別在進站門型架頂端、最下端固定點（余纜前）和光纜末端通過匹配的專用接地線可靠接地，其余部分應(yīng)與構(gòu)架絕緣[4]。該項措施可最大程度減小感應(yīng)電放電對光纜運行的危害[5]。但由于設(shè)計圖紙與施工現(xiàn)場存在差異，施工人員不能準(zhǔn)確掌握光纜接地連接位置，導(dǎo)致光纜接地連接不規(guī)范、光纜引下其余部分與架構(gòu)絕緣距離不足引起間歇性放電等情況。若光纜在接地不規(guī)范或絕緣破壞的情況下投產(chǎn)運行，會導(dǎo)致OPGW 光纜短時感應(yīng)電流較大，存在局部燒熔光纜外層股線的隱患，給光纜運行帶來風(fēng)險[6-10]。

1.2 獨立通信電源無法進行告警上傳

目前變電站通信電源系統(tǒng)獨立于站內(nèi)其他直流電源系統(tǒng)運行，未與站內(nèi)運行監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)通信，當(dāng)通信電源發(fā)生故障時，無法進行告警上傳，以至于運行人員不能及時發(fā)現(xiàn)并做出相應(yīng)措施，造成全站通信設(shè)備失電事故。2020—2021年，鄂爾多斯地區(qū)及烏海地區(qū)均發(fā)生過因通信電源監(jiān)控缺失而引發(fā)的全站通信直流失電事故，導(dǎo)致數(shù)十條220 kV及以上電壓等級線路保護通道告警。

1.3 配線屏維護管理界面不清

根據(jù)線路電壓等級不同，500 kV變電站一般按照500 kV和220 kV電壓等級進行光纖配線屏配置，大多變電站在基建時期均配置兩面光纖配線屏柜。由于部分線路縱聯(lián)差動保護通道采用光纖直連方式連接，因此在線路光纜配線屏柜內(nèi)放置有繼電保護用光纖分配盒（單元）。按照DL/T 547—2010《電力系統(tǒng)光纖通信運行管理規(guī)程》中關(guān)于通信與其他二次系統(tǒng)專業(yè)界面劃分要求，通過通信機房光纖配線架連接的業(yè)務(wù)電路，分界點為光纖配線架[11]，如圖1所示。這導(dǎo)致同一面屏柜內(nèi)同時存放有繼電保護專業(yè)維護的光纖配線單元和通信專業(yè)維護的光纖配線單元，存在專業(yè)交叉現(xiàn)象，不利于專業(yè)精細(xì)化管理，給設(shè)備運維帶來極大的不便。尤其是運行年限較長的老舊變電站，線路配線架機柜內(nèi)放置數(shù)十個繼電保護用光纖熔接盒，導(dǎo)致機柜內(nèi)光纜尾纖繁雜，配線單元擁擠，既不美觀，也為運維工作帶來極大風(fēng)險。

圖1 變電站通信專業(yè)與繼電保護專業(yè)工作分界點Fig.1 Demarcation point of communication and relay protection in a substation

1.4 信號線纜施工工藝不良

（1）光纖盤放方式不標(biāo)準(zhǔn)，存在彎折情況。某500 kV 變電站在新建設(shè)備投產(chǎn)驗收期間測試光路時發(fā)現(xiàn)光路不通，進一步檢查發(fā)現(xiàn)盤纖盒內(nèi)鎧裝尾纖彎曲角度過大，導(dǎo)致光路損耗過大。重新整理盤纖后，光路恢復(fù)正常。

（2）數(shù)字電纜未進行焊接或焊接工藝不良。某500 kV變電站新投產(chǎn)地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備時，頻繁出現(xiàn)以太網(wǎng)鏈路告警現(xiàn)象，告警發(fā)生無規(guī)律，且存在短時復(fù)歸情況。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，數(shù)字配線架側(cè)信號線未焊接，導(dǎo)致電信號虛接，信號頻繁告警。重新熔接線纜接頭后，設(shè)備運行穩(wěn)定，再未發(fā)生因信號線故障導(dǎo)致的業(yè)務(wù)告警情況。

2 建議

2.1 加強光纜入站引下部分工藝驗收

（1）加強光纜引下部分現(xiàn)場施工工藝驗收，特別注意“三點接地”連接位置，分別為架構(gòu)最頂端、進入盤纖架前和進入接續(xù)盒前（見圖2）。若連接位置或連接方式不滿足要求，應(yīng)要求施工單位在光纜投入運行前進行整改。同時加強500 kV 電壓等級入站光纜絕緣檢查，按照標(biāo)準(zhǔn)工藝要求，OPGW光纜“三點接地”以外部分與架構(gòu)絕緣，光纜引下每隔1.5 m左右以絕緣線夾方式將光纜與架構(gòu)固定，光纜擺動至少與架構(gòu)保持20 mm 間距[13]，確保光纜引下非接地各部分與架構(gòu)保持明顯絕緣間距。

圖2 OPGW引下光纜“三點接地”示意圖Fig.2 Schematic diagram of three point grounding of downlead part of OPGW optical cable

（2）光纜引下部分進入地埋前需加以保護，目前尚無統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的光纜防水封堵方法。部分單位采取熱縮套管方式進行封堵，部分單位采用普通的防火泥直接封堵[14]。經(jīng)運維經(jīng)驗及技術(shù)參數(shù)比對，建議使用專用的光纜封堵器，同時在導(dǎo)引光纜接入封堵器前，留有向下的余彎，防止雨水順光纜積蓄在封堵器周圍造成光纜封堵滲水，如圖3所示。

圖3 變電站內(nèi)導(dǎo)引光纜封堵示意圖Fig.3 Schematic diagram of optical cable waterproof sealing in substation

（3）光纜地埋部分屬于隱蔽性施工工程，驗收人員應(yīng)要求開展隨工驗收工作。對光纜的地埋部分穿熱鍍鋅鋼管并與接地網(wǎng)可靠連接等情況進行核驗，同時要確保光纜敷設(shè)路徑設(shè)置地埋光纜標(biāo)識或標(biāo)牌，指明地埋光纜敷設(shè)方向。

2.2 設(shè)計獨立通信電源告警上傳方式

按照《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施（修訂版）》的要求：通信電源系統(tǒng)電源的狀態(tài)及告警信息應(yīng)該納入實時監(jiān)控，滿足通信運行要求[4]。500 kV 變電站通信電源系統(tǒng)獨立配置，由1 號、2 號站用變壓器分別提供交流電源。交流分配及高頻開關(guān)電源屏告警信號在施工設(shè)計階段應(yīng)考慮統(tǒng)一接入變電站綜自系統(tǒng)，由變電站運維人員或監(jiān)控中心值班員進行監(jiān)控。為了減少監(jiān)控人員監(jiān)盤壓力，將通信電源交流失電、通信電源高頻開關(guān)模塊故障、通信電源直流母線過壓欠壓三類信號通過硬結(jié)點方式接入綜自系統(tǒng)公共測控屏。由綜自后臺運維人員根據(jù)測控屏接入位置，制作遠(yuǎn)動轉(zhuǎn)發(fā)點號進行數(shù)據(jù)庫和點表制作。同時可根據(jù)實際調(diào)整接入型號類型，加入直流分配屏饋出空開告警信號等。

2.3 配置其他專業(yè)單獨配線屏柜

在基建工程設(shè)計階段，應(yīng)同步考慮后期維護成本，強化對各專業(yè)分界點處設(shè)備維護職責(zé)。500 kV變電站通信機房內(nèi)應(yīng)配置與繼電保護、綜合自動化等專業(yè)界限明確的屏柜。如采用光纖直連方式的各線路保護光配單元應(yīng)統(tǒng)一配置獨立的屏柜，不應(yīng)與光纜線路側(cè)光配單元同屏放置，如圖4 所示。在基建驗收過程中，明確各專業(yè)驗收內(nèi)容，并對驗收工作各負(fù)其責(zé)，避免出現(xiàn)驗收遺漏情況。

圖4 改進后變電站通信專業(yè)與繼電保護專業(yè)分界點Fig.4 Demarcation point of communication and relay protection in a substation after the improvement

2.4 保證施工工藝優(yōu)良

（1）加強光纜、尾纖在纜槽、盤纖盒內(nèi)敷設(shè)、盤放情況檢查，結(jié)合光路開通情況，檢查光纜、尾纖彎曲度，以防止光纖彎曲過度導(dǎo)致光信號傳輸質(zhì)量下降。

（2）加強電信號接頭部分檢查，針對2M 信號線纜、電源信號線纜、網(wǎng)線等線纜接頭部分應(yīng)著重檢查，確保線纜焊接點飽滿，線纜接地連接可靠。在重要業(yè)務(wù)投運前，還應(yīng)使用專用儀器對線纜聯(lián)通鏈路進行校驗，確保通道可靠連通。

（3）加強設(shè)備、線纜接地工程檢查驗收。按照DL/T 548—2012《電力系統(tǒng)通信站過電壓防護規(guī)程》要求，在高土壤電阻率地區(qū)通信設(shè)備接地電阻應(yīng)小于5 Ω[15]。尤其對于2M 數(shù)字信號來說，線纜屏蔽層接地是否良好將直接影響信號傳輸質(zhì)量。

3 結(jié)束語

500 kV 變電站通信系統(tǒng)能否順利投運直接影響間隔或整站啟動。本文針對500 kV 變電站通信系統(tǒng)在驗收工作中發(fā)現(xiàn)的典型問題進行了分析，并根據(jù)規(guī)范要求和實際工作經(jīng)驗提出建議措施。專業(yè)驗收人員應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范驗收工作流程，嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān)，確保變電站內(nèi)通信系統(tǒng)“零”缺陷投運，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。