马楠
北京城区供电开发有限公司 北京 100034
摘 要：智能变电站二次设备的就地化以满足材料、土地和能量节约的要求为研究重点。为了促进智能变电站二次设备现场维护的应用，鉴于现有保护技术的不足，提出了一些提高就地化维护水平的智能维护运检方案，具有布置合理、经济性好、防护效果明显、能够在工厂预制生产、施工周期短的特点，提高了智能变电站的运转效率，减少了智能变电站的建设工期、投资等指标。智能变电站二次设备的就地化维护将进一步促进智能变电站的“标准化设计、工厂化加工和装配式建设”，具有推广应用价值。
关键词：智能变电站 二次设备就地化 就地化维护
随着资源节约型和环境友好型社会建设的逐步推进，节约材料、土地和能源的要求日益突出。变电站的项目建设趋向于具有占地面积少、工程造价低、工期短、运维方便的特点。新技术、新材料的发展也为变电站运维方式的转变创造了条件。通过优化智能变电站的布局，逐步促进二次设备的就地化维护，是智能变电站运营模式的发展方向之一。
一．智能变电站就地化保护的应用价值
在实际的就地化维护过程中可以体现出其应用价值和应用优势，要点如下：
1.1就地化中的快速化
在智能变电站的实际使用和建设中，由于中间环节过多，浪费了保护和维护过程中的时间成本，还存在安全隐患，不利于整体保护工作，因此上也反映出了就地化维护方案的快速见效。就地化维护方案将合并单元、智能终端和数字维护设备集成在智能变电站中，在一定程度上减少了中间环节。与传统的维护措施相比，就地化维护方案在操作的不稳定性和不可靠性可以大幅减少，这带来了时间成本上的优势和重要性。
1.2安全性方面的价值
在安全性方面，就地化维护体现了断路器的第一道保护电路的设计理念，简化了电路设计，并加大了对断路器故障维护的研究开发力度，优化了故障维护的基本原理，稳定了由电网故障引起的支流阻塞问题。这种处理方法对于多回路、超高压直流输入线具有非常重要的现实意义。
1.3经济投入中实现的价值
在设备的运转过程中，重点是经济投资，包括前期施工过程及以后的管理和维护。二次设备就地化维护装置的经济投资已大大减少，这主要是因为该装置直接安装在一次侧设备附近，在集中式屏幕组装方面消除了不重要的继电保护室，并减少了传统变电站中屏蔽柜的数量，这也可以减少使用光缆的投资建造和检修工作。
二．智能变电站二次设备就地化的维护方案
2.1线路的维护方案
电站线路通常具有大功率、传输距离长的特点，因此安全维护尤为重要。一旦维护措施失效，就会发生跳闸事故，并且由此造成的经济损失是无法估量的。为了提高可靠性，智能电站的线路维护设备经常使用不同厂家生产的多套线路保护设备，并同时使用过流元件和过压元件来保护备用电流和电压。智能电站中数据共享的实现带来了一定的安全风险，即过分依赖网络。为了避免风险，可以将维护电路设计为独立于主电路而存在，并且电路的CT、PT和环路直接连接到就地化维护系统中。这样，即使网络出现问题，就地化维护功能的正常运行也不会受到影响，可以成功避免网络的影响。
同时，可以通过过程层交换机中的SV文件来执行故障记录和分析。
2.2变压器的维护方案
变压器是整个系统中最昂贵的组件，随着电压的升高和降低，它通常会产生一系列风险。为了更可靠地保护其安全性，通常在变压器的高、中、低侧设置多间隔保护。由于集中维护无法就地化，因此采用分布式维护方案。当子机数量较小时环形网络是最佳的网络连接方法。环形网络分布式可以分为两种类型：带主机和不带主机。环网式分布是将双连接点首尾相连以形成环的以太网序列。其中，HSR是并行冗余技术中的典型应用。在主分布式系统中，主变压器子机用作保护主机。每个子机收集其对应侧的运行数据，同时上载并转发组合的模拟量和状态信息，主变压器通过每个子机来完成保护功能。非主分布式系统将每个子机都视为独立的主机保护。在访问站控制层和过程层后，启动保护时仅跳过本地侧的交换机。非主分布式系统的一个缺点是，当变压器发生故障时，会生成差动保护并同时上传到站控制层，这增加了后续维护的难度。
2.3母线的保护方案
母线保护是一种可以快速切断故障并确保系统稳定性的设备，通过变压器后备保护完成。一旦母线短路，将引起开关设备的故障，故障持续时间较长，造成的经济损失也较大，因此其保护方案不容忽视。母线的保护是通过电流差动，将母线上所有组件的次级电流连接到差动电路。每个合并单元和智能终端中均安装了两组保护设备。
三．就地化维护智能运检方案
3.1智能诊断分析
就地化维护设备的相关保护装置信息可以通过保护专用网络发送到智能管理单元。由于所有信息都集中在一个地方，因此可以大大提高运维人员的设备检查效率。在日常设备检查中，管理单元可以完成设备异常信息（硬件故障、通道故障、部件温度警报）的查看、设备设置值验证以及采样值和差流检查。
3.2更换式检修方案
3.2.1一键配置和测试
就地化维护工厂调试和维护中心配备有维护检测平台，该平台具有用于就地化维护的标准天线插头接口，无需布线，使用方便快捷，并且可以执行交换收集功能、远程信号传输、保护功能、通讯功能、时间校准自动测试功能、一键下载设备配置文件以及用于不同类型的就地化维护的远程信令。该测试平台具有灵活的检测方案，可以并行测试单个设备或多个设备。
3.2.2不停电传动
现场设备更换并投入运行后，为了验证设备的插座电路的正确性，可以进行不断电的传输测试。在智能管理单元，进入对应设备的非断电传输接口，在不影响维护设备原有逻辑和功能的前提下，设备根据维护对象发出短时跳闸命令，并结合设备的重合闸功能，以快速恢复供电间隔。在以下情况下，设备将自动锁定非断电传输功能：保护设备遇到任何警报，如PT、CT断线、通道异常等；系统干扰导致保护设施启动；连续传输操作的间隔少于1分钟；重合器选择“禁用”模式或重合器处于放电状态。
四．结语
总而言之，智能变电站的就地化维护配置应从多个方面进行，并结合实际的关键维护方法，应研究对由此带来的经济风险变化的控制，以确保就地化维护配置计划的顺利落实和高效开展。
参考文献
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