淺析智能變電站的電氣施工

羅承旺

摘 要：智能變電站建設(shè)是大勢所趨，分析其電氣施工意義重大。文章基于系統(tǒng)的高度，從智能變電站電氣施工所應(yīng)具備的前提出發(fā)，對施工要點(diǎn)逐一闡述，以期為更好地建設(shè)智能變電站服務(wù)。

關(guān)鍵詞：智能變電站；施工；調(diào)試

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）23-0082-02智能變電站是智能電網(wǎng)的重要內(nèi)容，是未來變電站的發(fā)展方向。

與常規(guī)變電站相比，智能變電站的特點(diǎn)可以簡要概括為：一次設(shè)備智能化，二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化。

其具體表現(xiàn)為：電子式互感器、智能終端、交換機(jī)、合并單元等設(shè)備被大量使用；以往脈絡(luò)清晰的二次回路被光纖或網(wǎng)絡(luò)所替代。

智能站整體架構(gòu)和配置的變化必然引起電氣施工方式的變化。

1 智能變電站電氣施工的前提

智能變電站是在常規(guī)變電站的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，就進(jìn)行電氣施工的前提來說，它除了要求土建完工、設(shè)備到貨等常規(guī)條件之外，還有一個很重要的先決條件，那就是必須在系統(tǒng)集成商那里完成所有二次設(shè)備的聯(lián)調(diào)測試。

該項(xiàng)內(nèi)容細(xì)述如下：智能變電站的顯著亮點(diǎn)是能做到信息的交互，而要實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，除了合理的網(wǎng)絡(luò)硬件配置外，還需要ICD、SSD、SCD、CID等幾個文件的支撐。

這幾個文件的生成流程如圖1所示。

幾個必要的說明如下：

①圖1中，ICD文件由IED單裝置廠家提供，類似于裝置說明書。②SSD文件描述變電站一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及相關(guān)聯(lián)的邏輯節(jié)點(diǎn)，類似主接線圖。③虛端子圖是設(shè)計院根據(jù)各ICD文件產(chǎn)生的一種圖形。④ICD文件、SSD文件、虛端子圖最終將匯集到系統(tǒng)集成商那里，系統(tǒng)集成商利用全站配置工具生成SCD文件（主要用于監(jiān)控后臺），該SCD文件需要被下裝到各IED單裝置產(chǎn)生各裝置的CID文件。⑤只有在完成上述流程后，才能確定后臺與各智能裝置之間能否成功通信，并驗(yàn)證集成的正確性和設(shè)計的合理性等。

因此，聯(lián)調(diào)測試是施工現(xiàn)場測試的基礎(chǔ)，是順利進(jìn)行電氣施工的前提。

2 智能變電站電氣施工的要點(diǎn)

智能變電站的電氣施工既有類似于常規(guī)站建設(shè)的內(nèi)容，又有其獨(dú)特性，下面分別說明。

2.1 常規(guī)施工要點(diǎn)

智能變電站也有變壓器、高壓斷路器、隔離開關(guān)、低壓開關(guān)柜、電容器組、軟母線、管型母線、控制屏等大體積、大質(zhì)量電氣設(shè)備，對這些設(shè)備的搬運(yùn)、安裝，必須符合國家電網(wǎng)公司關(guān)于輸變電工程的標(biāo)準(zhǔn)工藝流程進(jìn)行，并注意施工的先后順序，這里不再一一贅述。只是簡要提幾個相對重要的注意點(diǎn)：

①進(jìn)行柜體吊裝時，若柜頂無吊環(huán)，吊索應(yīng)掛在四角主要承力結(jié)構(gòu)處，且各吊繩長度應(yīng)一致，角度小于45？觷。②在各類設(shè)備的搬運(yùn)和安裝過程中，應(yīng)采取防止框架變形和續(xù)面受損等安全措施，對瓷件設(shè)備，特別要采取防震、防傾倒措施，以免磕碰損壞。③GIS設(shè)備安裝施工時，應(yīng)在本體安裝、附件安裝以及二次接線全部完成后，再進(jìn)行SF6氣體充鼓，最后還要進(jìn)行機(jī)構(gòu)調(diào)整、基礎(chǔ)復(fù)測等工作。

2.2 “隱形”回路的施工要點(diǎn)

常規(guī)變電站中，所有二次回路均有嚴(yán)格的、規(guī)范的回路編號，諸如交流、直流、跳閘等重要功能都可從回路編號上“追根溯源”，而智能變電站采用模塊化設(shè)計，取消了傳統(tǒng)意義上的二次回路，取而代之以光纜連接。

而且，光纜里面實(shí)時傳輸?shù)牟辉偈强梢詼y量的模擬電信號，而是SCD、CID等較難解析的通信文件，因此，我們可以說，智能變電站的二次回路是隱形的。

對于這種隱形回路，在施工過程中，就要特別注意光口、纖芯、光纜標(biāo)識的正確性。

經(jīng)過大量統(tǒng)計，我們發(fā)現(xiàn)，在智能站的建設(shè)過程中，有可能會出現(xiàn)以下幾個問題：

①各種IED設(shè)備和保護(hù)設(shè)備的接插光口形式呈現(xiàn)多樣化趨勢，光口松動現(xiàn)象時有發(fā)生。②由于缺乏規(guī)范性，設(shè)備廠家對光口的“收、發(fā)”標(biāo)識不統(tǒng)一，且備用光口一般無標(biāo)識，極易造成誤插光口的情況。③纖芯無明顯的“收發(fā)”標(biāo)識，易造成“收發(fā)”位置接反的情況。

針對以上問題，我們在施工過程中，應(yīng)做到：切實(shí)采取穩(wěn)固光口的措施；對各光口、光纖的“收發(fā)”進(jìn)行明確標(biāo)定；對光纜設(shè)置光纜牌，并且光纜牌要標(biāo)明用途和對端設(shè)備名稱等內(nèi)容。

2.3 通信光纜的施工

在智能變電站中，通信光纜實(shí)際成了變電站的“血管”，它的施工質(zhì)量決定了變電站能否穩(wěn)定運(yùn)行，因此，有必要對這個方面作個專題論述。

2.3.1 問題羅列

①為了保證“光通信”的順利實(shí)現(xiàn)，各控制柜及保護(hù)屏內(nèi)肯定得配置光纜熔接盒或光纖式數(shù)字交換機(jī)等設(shè)備，同時放置大量的光纜及尾纖，這樣，原本就不大的二次小室會變得擁擠，從而導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱。②光纜固定架與光配機(jī)架的距離不足，導(dǎo)致光纖彎曲半徑過大，使光纖傳輸質(zhì)量下降。

2.3.2 采取措施

①在相關(guān)屏柜內(nèi)設(shè)置專供光纜尾纖使用的8字插槽。②光纜施工時，保證光纜彎曲半徑不小于光纜外徑的20倍左右。

3 智能變電站的調(diào)試

在智能變電站的電氣施工過程中，一個不可或缺的環(huán)節(jié)是進(jìn)行各項(xiàng)調(diào)試。和常規(guī)站想比，智能站的調(diào)試工作有著很大的不同，如表1所示。

下面分四個層次進(jìn)行說明。

3.1 電子式互感器校驗(yàn)

①電流互感器極性校驗(yàn)。采用外接干電池法：即對電子式電流互感器的一次繞組通以直流電源，通過觀察輸出波形來檢查互感器的極性，試驗(yàn)接線如圖2所示。

②采樣精度校驗(yàn)。方法為：對電流互感器一次側(cè)升流、對電壓互感器一次側(cè)升壓，將相關(guān)結(jié)果并與高兩個準(zhǔn)確度級別的標(biāo)準(zhǔn)互感器比對現(xiàn)場接線如圖3所示。

3.2 單體設(shè)備測試

進(jìn)行該項(xiàng)調(diào)試的前提是：現(xiàn)場二次屏柜安裝完畢，相關(guān)二次電纜和光纜熔接完成。

單體設(shè)備測試的主要內(nèi)容包括：交換機(jī)延時測試；保護(hù)測控裝置動作值動作時間測試；GOOSE報文規(guī)范測試；合并單元輸出精度和對時和守時測試。

其中，GOOSE報文測試需檢查，正常心跳報文和動作后的變位報文的幀格式是否符合IEC-61850協(xié)議要求；被試保護(hù)裝置是否能發(fā)出GOOSE開出信號和接收GOOSE開入信號。

另外，將相關(guān)裝置的配置文件導(dǎo)人至數(shù)字式調(diào)試儀中，并將對應(yīng)的虛端子映射到數(shù)字式調(diào)試儀的輸入、輸出口，即可對配置文件中的虛端子進(jìn)行驗(yàn)證。

3.3 分系統(tǒng)調(diào)試

分系統(tǒng)調(diào)試主要是對系統(tǒng)各傳輸鏈路進(jìn)行測試。測試項(xiàng)目如表2所示。

3.4 聯(lián)網(wǎng)調(diào)試

在單體調(diào)試、光纖傳輸鏈路調(diào)試完成后必須進(jìn)行系統(tǒng)互聯(lián)調(diào)試。其目的是確保自動化、五防、遠(yuǎn)動通信、保護(hù)與采樣、對時、故障信息等系統(tǒng)之間互為聯(lián)通，同時又互不影響，以使智能站整體效益發(fā)揮至最大。

在聯(lián)網(wǎng)調(diào)試中需注意兩個問題：其一，對各裝置的傳輸延時需進(jìn)行準(zhǔn)確測定并研判，以保證系統(tǒng)各部分之間的同步。其二，應(yīng)檢查保護(hù)裝置在接收合并單元上傳的異常數(shù)據(jù)品質(zhì)位時，具有屏蔽異常數(shù)據(jù)和瞬時閉鎖可能誤動的保護(hù)的能力。

4 結(jié) 語

跟常規(guī)變電站的電氣施工相比，智能變電站更側(cè)重于通信鏈路的完備和系統(tǒng)的調(diào)試，本文也主要就這些方面進(jìn)行展開。通過初步分析，我們知道，要保證智能變電站的順利投運(yùn)，關(guān)鍵是確保SCD、CID等幾個文件的準(zhǔn)確和“隱形”回路的流暢，這需要在施工過程中加以重點(diǎn)把握。

參考文獻(xiàn)

[1] 柴洪濤.智能變電站安裝施工要點(diǎn)的探討[J].企業(yè)家天地，2012，（12）.

[2] 姜振超.智能變電站二次設(shè)備系統(tǒng)級調(diào)試方法探討[J].四川電力技術(shù)，2012，（4）.

[3] 崔健.通信光纜施工在智能化變電站建設(shè)中存在的問題[J].寧夏電力，2012，（5）.