文/金凱，王蕾

（國網(wǎng)西安供電公司，陜西西安 710000)

對于數(shù)字化變電站來說，利用智能終端裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對所需信息的采集、傳輸以及處理等操作，能夠?qū)σ?、二次設(shè)備進行有效連接，所以智能終端裝置的可靠性直接影響著整個變電站運行的平穩(wěn)程度。然而，因為數(shù)字化變電站實際應用的時間還不長，智能終端裝置二次回路存在著顯著缺陷，很難按照傳統(tǒng)變電站的帶電或斷開遙信電源的方式進行缺陷處理，所以對數(shù)字化變電站智能終端裝置進行研究、對其相應內(nèi)容進行優(yōu)化是非常必要的，對于確保變電站正常運行具有重要作用。

1.案例基本情況概述

（1）2020年8月，工作人員在驗收其中某個數(shù)字化變電站過程中發(fā)現(xiàn)，在進行試驗時，某條110kV線路保護裝置未產(chǎn)生重合閘反應。通過對其深入分析可知，造成此問題的原因在于，間隔線路側(cè)刀閘加熱信號回路存有異常，進而導致智能設(shè)施產(chǎn)生跳閘問題，保護設(shè)施并未搜集斷路器地點變動信息。

（2）2021年5月，某220kV數(shù)字化變電站直流側(cè)存在電壓異常的情況，工作人員對其進行深入分析發(fā)現(xiàn)，關(guān)鍵因素是線路斷路器電機未有效受電，測控信號具有嚴重的寄生回路問題。

通過上述問題可知，數(shù)字化變電站在遙信回路方面還具有一定缺陷，即使是非關(guān)鍵信號出現(xiàn)故障，也會造成保護裝置的不正常動作，從而對整個變電站都造成影響，最終影響到電網(wǎng)的可靠運行。

2.現(xiàn)階段智能終端遙信回路設(shè)計狀況剖析

數(shù)字化變電站工作的重點是依托智能終端搜集刀閘、斷路器等遙信信息。當前智能終端裝置的遙信和運行所需電源分別使用“合并設(shè)計方式”“分離設(shè)計方式”兩種，每種方式都存在優(yōu)缺點，現(xiàn)對其進行必要分析。

2.1 工作電源和遙信電源分離設(shè)計方式

分離式的設(shè)計方式具體情況如圖1所示。

從圖中可知，智能終端裝置遙信電源是利用K2實現(xiàn)通斷的，工作電源依托空氣開關(guān)K1加以控制，也就是利用空氣開關(guān)將智能終端裝置工作電源和遙信電源相分開，兩者之間保持獨立。

此種設(shè)計方式的優(yōu)勢在于：可以確保即使發(fā)生遙信回路故障，也不會對智能終端裝置正常運行造成影響，即使遙信電源空氣開關(guān)出現(xiàn)跳閘，智能終端裝置也可以正常運行，同時能夠及時發(fā)出事故告警信號。此種設(shè)計方式的缺點在于：即使遙信回路存在故障造成空氣開關(guān)K2跳閘，或者在進行遙信回路故障解決過程中將空氣開關(guān)斷開，K1開關(guān)依舊呈現(xiàn)為運行形態(tài)。盡管保護裝置工作能夠進行跳閘反應，然而線路保護難以得到重合閘閉鎖與斷路器具體部位的信息，進而在很大程度上影響到重合閘的動作，難以保證重合閘的功能得到充分發(fā)揮。此外，母差保護裝置不能獲取刀閘部位信號，進而對母差保護功能產(chǎn)生不可忽視的影響，較易導致母差保護的錯誤動作。

2.2 工作電源和遙信電源合并的設(shè)計方式

合并式的設(shè)計方式具體情況如圖2所示。

從圖中可知，智能終端裝置的工作電源以及遙信電源都是通過空氣開關(guān)K1進行通斷的。此種設(shè)計方式的優(yōu)勢在于，能夠大大降低空氣開關(guān)數(shù)量以及相應的二次接線，但是問題在于一旦遙信回路存在問題，K1將發(fā)生跳閘或者在進行遙信回路故障清除時造成空氣開關(guān)斷開。在這種情況下，智能終端裝置不僅不能穩(wěn)定運行，還會負面作用于一次設(shè)備控制效能與裝置信號的獲取，進而導致一次設(shè)備不能工作。即便220kV變電站使用的是雙套保護模式，但是只要其中某個信號回路發(fā)生故障，都會對整個保護系統(tǒng)的運行造成影響。在進行保護的過程中，母差保護要通過智能終端對刀閘位置進行采集，同時線路保護依托智能終端對TJR閉鎖重合閘、氣壓低閉鎖重合閘、斷路器地點等有關(guān)信號進行采集。上述信號可以統(tǒng)稱為保護重要遙信，信號對于保護作用是否順利發(fā)揮有著很大的影響。若信號不正確或者不完善，必定會對保護動作的實施產(chǎn)生不良影響，進而降低電網(wǎng)運行的安全水平。

為了確保變電站的安全可靠運行，工作人員要對相應的智能終端設(shè)備實施動態(tài)監(jiān)控。在實際測控中，測控遙信（比如斷路器壓力、斷路器地點等）的數(shù)量要遠超保護遙信，然而也需要獲取一些并非最關(guān)鍵的信號，比如加熱異常、光照異常等。對于重要的遙信回路缺陷來說，一旦發(fā)生故障就會造成設(shè)備停運，這是正常現(xiàn)象。但是遠方就地、照明故障等不重要測控遙信回路的缺陷會對整個電網(wǎng)造成較大的危害，從而帶來較大的損失。合并的設(shè)計方式會造成關(guān)鍵遙信和測控信號未分別管控，全部集中至回路中，以致二次設(shè)備在工作過程中存有比較嚴重的隱患。與普通的變電站相類似，無論是保護還是測控，都具有寄生回路，其中測控對保護具有較大影響。

3.數(shù)字化變電站智能終端裝置的優(yōu)化

隨著信息技術(shù)的快速落地，數(shù)字化變電站已經(jīng)開始大規(guī)模應用。作為數(shù)字化變電站中最主要的設(shè)備之一，智能終端設(shè)備在變電站中的應用越發(fā)廣泛。在實際應用中，為了能夠有效解決智能終端設(shè)備遙信回路方面的問題，本文參照前述研究將遙信分為“保護遙信”以及“測控遙信”分別進行處理。在智能匯控柜的裝設(shè)作業(yè)中，測控遙信與保護遙信兩者的回路一定要按照標準來進行分隔。

分級管控可以保護遙信以及測控遙信獨立運行，互不影響，一旦二次回路發(fā)生故障，則可以避免保護無效，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。工作人員在對測控遙信回路缺陷進行處理時，可以短時間將測控遙信電源切斷，從而防止帶電運行而對人員和機械造成毀壞，保證所有裝置的安全。測控遙信回路存在的問題不會導致二次設(shè)備無法運行，無須停電進行缺陷處理，并且無須將保護設(shè)備停止運行，能夠保證電力網(wǎng)絡(luò)的正常運行。另外，這種模式的二次回路風險級別較低，可以降低企業(yè)管控消耗，能夠避免非重要遙信回路缺陷引發(fā)裝置的損壞，進一步提升設(shè)備利用率。

分級分隔的管理方式能夠進一步提升企業(yè)的管控能力，把遙信分為測控、保護等不同的類別。結(jié)合實際而言，測控遙信級別應低于保護遙信，可結(jié)合具體的缺陷情況采用恰當?shù)墓芾矸绞?。依托科學的分隔可以保證測控遙信與保護遙信的單獨工作；利用相應的空氣開關(guān)實現(xiàn)管控，能夠大大縮小回路缺陷的影響。利用差異性的開關(guān)插件，能夠防止保護遙信和測控遙信之間的干擾；利用差異性顏色的接線端子，可以提高管護的效果，減小回路缺陷，清除風險，防止兩者互相干擾。

4.結(jié)語

本文在對分離式、合并式數(shù)字化智能終端電源回路進行分析的基礎(chǔ)上，提出了全新的回路設(shè)計方案。全新的設(shè)計能夠解決目前數(shù)字化變電站智能終端電源設(shè)計中存在的缺陷，可以進一步提升整個系統(tǒng)運行的安全以及經(jīng)濟效益，同時也可以進一步推進企業(yè)精細化管理水平，對于增強企業(yè)設(shè)備的安全性具有現(xiàn)實作用。