500kv变电站运行中的问题探讨

周剑锋

（四川省电力公司超（特）高压运行检修公司，四川 成都 610000）

1.概述

某500kv变电站现有两台容量为750MVA的主变，6回500kv出线和12回220kv出线。变电站内采用综合自动化设计，具有信息采集齐全，响应速度快，人机界面友好，防误操作闭锁功能完善，电压自动控制（AVC）等特点，已安全运行两年多，系统运行稳定、可靠、各项功能和技术指标均达到设计要求，满足变电站安全运行需要。当然，为了保证500kv系统更加安全稳定可靠运行，无论是从系统设计、设备订货、安装调试还是从软件开发角度均有可改进之处，本文结合该站的实际谈谈自己的认识。

2.计算机监控系统

本变电站监控系统为BSJ2200,采用分层分布分散式网络化模式，由一个站级控制层和4个间隔控制层（继保21、22、51、52小室）组成。站级控制层主要由双主机、双人机工作站、工程师工作站、主备远动数据处理及通信装置通过双光纤以太网互联组成；间隔控制层主要由单元6MB5515监控信息管理机、I/O测控单元6MB524等组成。站级控制层两台主机以主备方式同时工作，同时接收数据，并以同样的软件处理；操作员发出的控制命令，主备方式的两个主机同时接收并执行，但只有主机能够发出命令。6MB5515和6MB524之间采用光纤连接，并采用双主单元结构，即同一等级的51、52小室（或21、22小室）的所有测控单元的两个串口分别连接到两个小室的主单元上，两个主单元独立运行，共同采集两个小室的所有数据。

（1）.主单元6MB5515是整个监控系统的薄弱环节，是信息传输的瓶颈。正常运行时，主机仅与同一电压等级两个6MB5515主单元中的一个主单元进行数据交换（假如51或21室主单元），另一个对应主单元（即52或22室主单元）处于备用状态。若51或21室主单元6MB5515死机，导致信号不能上传，同时由于该主单元本身与后台机通信仍正常，后台机不能识别该主单元故障而实现正常的双主单元切换，无法将51或21室主单元切换至对应备用的52或22室主单元，此时后台无任何告警信号，运行人员无法及时发现，导致长时间对部分一二次设备失去监控。为此建议监控系统厂家考虑通过硬件和软件的双重性来提高6MB5515主单元的运行质量，完善自检功能，在检测到装置异常时能发信；同时运行中对现有设备采取补救措施，一方面应增加主变高中压侧的潮流差值报警功能；另一方面要求运行值班员24小时不间断监盘，当数据长时间不刷新时，立即进行有关潮流的综合判断分析，并立即对各小室的6MB5515进行特巡。

（2）.监控装置6MB524规格选择问题。由于

500kv测控装置6MB524的遥信量开入点数量不够，致使某些单元的一些中央信号光字牌只能合并，这样当500kv线路故障跳闸时，中央信号上有时不能直接看出具体是哪套保护或哪个元件动作，这就影响了第一时间的判断、汇报速度，虽然结合简报信息可以详细明确地了解故障情况、具体动作元件，但实际情况是故障出现时，保护简报信息繁多，很难对故障作出快速判断。因此建议在设计时考虑选用100个遥信量的测控装置。

（3）.开关在后台机上合闸操作可采用检同期、检无压、强制3种方式，检有压值设定为80-120%额定电压，检无压值设定为30%额定电压及以下，该定值由厂家内部设定，全站统一，但在实际影响时，有压充电功率因素6MB524电压有可能超过120%额定值，或者同杆架设的停电线路因感应电压有可能高于30%额定值的电压，此时必须采用强制方式进行合闸操作，对系统安全不利。故建议安装调试人员对6MB524或者同杆架设的线路，上述定值应作适当的调整。此外，在500kv母线复役操作时，由于热备用开关断口电容的影响，易导致母线电压虚假升高，有可能无法正常检同期或检无压合闸，因而必须考虑减少母线侧开关同时热备用人概率。

（4）开关在测控单元上操作时，其程序并无"检同期"和"检无压"之分，即一次系统若有压执行"检同期"程序，若无压则执行"检无压"程序，而在测控单元面板上并无程序选择，这样在忘记合上设备同期电压客气开关式，有可能发生非同期合闸的恶性事故。建议厂家进行软件升级，并在测控单元面板上可选择操作方式。

3.母差保护的操作方式

变电所220KV系统为双母线双分段接线，母线配置两套不同厂家的差动保护，第一套为ABB公司的BREB103母差保护，第二套为深圳南瑞的BP2B母差保护。REB-103母差保护共有共4块屏，分别对应于220KV正母Ⅰ段，正母Ⅱ段，副母Ⅰ段，副母Ⅱ段，每块母差屏出口实验部件中最多的一只开关对应五只插口（正母跳闸出口，副母跳闸出口，正母远跳出口，副母远跳出口，失灵启动输入），其出口示意图见图1。

图1 REB103母差出口示意图

根据调度规程规定，220KV开关改检修时，改开关母差CT必须脱离母差回路并短路接地，而在母差CT切换时，要短时停用母差保护。常规切换开关差动回路的操作方式为：将整个实验插把插入出口实验部件中（母差短时退出运行），切换开关差动回路，测量母差保护差流指值在允许范围内，拔出出口实验中的实验插把（投入母差保护）将单个实验插件插入实验部件中相应开关的对应插孔中，这样操作应该说比较方便，直观，但存在以下问题：

（1）.在某一开关已在检修或冷备用状态时，若还有其它的开关需改检修或备用，只能先拔出原开关对应出口实验部件内的单个实验插件，再按照上述操作顺序操作。但此时人为短时开放了检修或冷备用的差动出口回路，违反了调度操作原则，同时也不符合倒闸操作规范，对母差保护的安全运行极为不利；

（2）.在整个实验插把插入出口实验部件中时，不仅断开了跳闸和远跳出口回路，同时也断开了失灵启动回路，此时若某一回220KV线路故障并拒动，将无法启动母差保护的失灵回路，导致扩大事故。

（3）.整个操作过程中插把或实验插件的操作次数比较多，如操作不当，极易损坏实验部件的镀银层。

因此，变电所认真分析研究了REB103母差保护装置和内部回路，改进了操作方案：将REB103母差保护4块屏的差动实验部件的金属封板拆除；短时停用母差，只将单个插件插入每块屏的任一相差动实验部件的＃17孔，不再操作出口实验部件。但每次操作均要装拆REB103母差保护4块屏的差动实验部件的金属封板（平时用螺丝固定）有损装置本身，故建议在设备订货时明确，要求厂家将类似保护金属封板改为活动封门，便于运行操作。

3.防误装置

变电站误操作闭锁系统由站级层、间隔层、就地三个层面组成。站级层采用南瑞系统公司的WFBX型微机防误装置，其作用是根据一次设备状态，通过内部设置逻辑判断操作是否合法，然而经后台机将操作命令传输给电脑钥匙，或者直接将操作命令下达给后台监控本身；间隔层由6MB5515和6MB524两个单元组成，其作用是判断操作设备是否符合本间隔操作条件；就地闭锁主要是闸刀或接地闸刀操作机构箱内的简单电气闭锁和闸刀与接地闸刀之间的机械连锁。操作员工作站上发出的操作命令首先须通过站控层闭锁逻辑的校验，然后再经过间隔层6MB5515和6MB524闭锁校验，才能命令设备操作。

（1）后台操作存在误闭锁现象。由于某个6MB5515不能及时正确地读入有关开关量的变位信息，易导致误闭锁相关设备的操作，特别是当一个主单元发生故障时或某个6MB524单元与一个主单元之间通信中断时，有可能闭锁同一电压等级的另一主单元的操作，易引起母线设备的误闭锁。此时应结合相关一次设备的实际状态以及对应6MB524内部的命令记录进行综合分析，确证为某只6MB5515误闭锁后，拉合对应6MB524的遥信电源，强迫6MB5515重新正确读取数据，检查后台防误标志为允许后继续操作。若通过以上方法仍不能操作，如后台防误标志为允许，则拉合不与工作站互传数据的5515；若后台防误标志为禁止，则拉合与工作站互传数据的5515，但这样处理给正常运行操作带来很大压力。希望监控系统软件开发商提高防误闭锁的运行可靠性，同时必须提高6MB5515和6MB524单元的运行可靠性及两者之间通讯的可靠性。（2）为了防止误分、误合开关事故的发生，操作界面采用口令来控制操作权限，每次操作在模拟预演后，应分别输入操作员、监护员口令和财政设备代码，同时按顺序控制应答流程进行确认，正常操作一次开关需3分钟，这种操作方式一般情况没有问题，但在事故处理时操作速度明显不适应。建议后台软件开发商设置一个电网事故应急操作程序，简化操作流程，提高操作速度。（3）为了在后台系统或测控装置故障时仍能就地操作设备，设备了就地操作监控防误解除压板（压板放上开放防误操作闭锁出口回路）正常运行在取下位置。鉴于压板的重要性，正常情况下应作为"紧急解锁工具"进行管理，但实际上很难有效管理。建议厂家将压板设计成可锁定的装置，方可用"紧急解锁钥匙"形式进行管理。（4）为了在后台一次设备状态与实际不符时仍能操作设备，五防预演操作时设备了"离线对位"功能，可人为将设备状态对位，但容易发生误操作事故。所以对"离线对位"功能设置了密码，但由于后台监控采用UNIX操作系统，用户无法自行修改此密码，实际上此密码已失去了作用，只能将启用"离线对位"功能作为"紧急解锁"进行管理，缺乏强制性。因此建议后台监控开发人员关注此问题，能保证该密码的可修改性。

4.结语

总之，影响变电站安全运行的因素很多，变电技术管理人员要从源头上消除事故的隐患，为变电站可靠运行打下良好的基础，从而保证整个500kv系统电网的安全可靠稳定运行。

[1]席佳伟，刘全龙，师兵兵.500kV变电站运行管理模式初探.北京电力高等专科学校学报(自然科学版)，2011年4期.