基于智能變電站電子互感器極性測(cè)試及GOOSE測(cè)試分析

殷繞方　王元冬　袁峻　合達(dá)　黃祥　楊易

摘要：電子互感器對(duì)于智能變電站來(lái)說(shuō)有著十分重要的意義，為了明確電子互感器的極性，技術(shù)人員往往會(huì)采用極性測(cè)試和GOOSE測(cè)試兩種方法，掌握兩種測(cè)試方法的原理和區(qū)別，能夠有效保證測(cè)試結(jié)果，并提升測(cè)試精度。所以，本文針對(duì)智能變電站電子互感器極性測(cè)試及GOOSE測(cè)試的試驗(yàn)方法進(jìn)行了分析，并通過(guò)相應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了兩種測(cè)試方法的有效性，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能變電站;電子互感器;極性測(cè)試;GOOSE廁所

智能變電站已經(jīng)成為我國(guó)供電系統(tǒng)中重要的組成部分，為提高我國(guó)供電系統(tǒng)智能化水平、提高供電能力、保證供電安全都起到了重要的作用。智能變電站的應(yīng)用，將變電站變壓器、線路等部分運(yùn)用光纖實(shí)現(xiàn)信息傳輸，并也提高了通訊的可靠性以及抗干擾能力。電子互感器作為智能變電站重要的通訊設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行測(cè)試就顯得十分重要。在日常工作中我們也發(fā)現(xiàn)，很多設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)對(duì)技術(shù)規(guī)范理解有一定偏差，進(jìn)而導(dǎo)致一定的設(shè)備問(wèn)題出現(xiàn)。所以我們就需要從實(shí)踐中對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。

一、極性測(cè)試

變電站不同元件的差動(dòng)保護(hù)與電子互感器CT、PT極性情況有著密切的關(guān)系，同時(shí)也決定著電度表功力的正負(fù)和帶方向的后備保護(hù)的狀態(tài)。我們CT、PT的極性可以通過(guò)調(diào)整CT、PT界線順序的方式得以改變。在目前采用的職能變電站技術(shù)中，由于光纖是電壓和電流回路主要的傳輸通道，F(xiàn)T3模式是電子互感器本題主要的輸出模式，但是赫本單元輸出的數(shù)字量則是IEC61850-9-2，所以我們只能通過(guò)修改CT頂部羅氏線圈或者修改CT一次接線至電子式CT采集卡的接線的方式對(duì)電子互感器的極性進(jìn)行修改，這種修改方式十分繁瑣。所以，我們需要對(duì)這種修改方式進(jìn)行優(yōu)化，并提出一種較為簡(jiǎn)便的的檢驗(yàn)方法[1]。

目前，一次通壓是電子式PT極性效驗(yàn)的常用方法，這種方法的將二次電壓最低采樣值作為限值，可以在后臺(tái)主機(jī)上檢查電壓正負(fù)的方法確定極性，也可以用手持光萬(wàn)用表進(jìn)行效驗(yàn)[2]。

在對(duì)電子式CT進(jìn)行極性效驗(yàn)的時(shí)候，一般利用繼電保護(hù)測(cè)試儀輸出相應(yīng)的工頻模擬量，并借此對(duì)升流器二次電流進(jìn)行模擬測(cè)量，并明確二次系統(tǒng)中SMV采樣值的角度。隨后，我們可以通過(guò)分析計(jì)算測(cè)得數(shù)據(jù)、合并單元參數(shù)、升流器參數(shù)的方式得到電子式CT一次電流與二次輸出所產(chǎn)生的角度差，進(jìn)而明確其二次極性的具體指向[3]。

通過(guò)對(duì)以上測(cè)試方法進(jìn)行分析，我們對(duì)測(cè)試方法進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化，其測(cè)試原理為通過(guò)一次通流，對(duì)比傳統(tǒng)CT和電子式CT的角度差，進(jìn)而明確電子式CT的極性，這種測(cè)試方法的接線方式參照下圖：

圖1? 接線方式

10kV側(cè)出現(xiàn)開關(guān)柜捏的零序電流互感器可以替代標(biāo)準(zhǔn)互感器，只要在試驗(yàn)完畢后恢復(fù)原界線即可。具體來(lái)說(shuō)，可以將零序互感器接入設(shè)備，利用干電池法，確定零序電流互感器奠基性。由于零序電流互感器僅起到效驗(yàn)極性的作用，所以不需要達(dá)到較高的精度。一次通流是效驗(yàn)極性的主要方法，這樣能夠讓二次采樣值為裝置采樣最小值，這樣能夠提高數(shù)據(jù)的可靠性，二次值可以取0.1A，如果顯示180°則為反極性，顯示0°則為同極性[4]。

二、GOOSE測(cè)試

在《智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范》（Q/GDW441-2010）中，對(duì)于智能終端的功能有著明確的規(guī)定：智能終端的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)該小于等于7ms。但是由于廠家對(duì)于技術(shù)規(guī)范的認(rèn)識(shí)有一定的區(qū)別，所以不同設(shè)備之間也存在一定的差異。所以我們針對(duì)某廠生產(chǎn)的設(shè)備進(jìn)行GOOSE測(cè)試。

首先將網(wǎng)絡(luò)帶寬假定為100MB，并分別模擬0MB、20MB、50MB、80MB情況，同時(shí)測(cè)試這些情況下保護(hù)直跳口和智能開關(guān)組網(wǎng)口的GOOSE的SOE通訊能力和相應(yīng)能力，確定只能終端是否能夠符合相應(yīng)的需求[5]。

第一次測(cè)試為GOOSE發(fā)出硬開入接回相應(yīng)時(shí)間測(cè)試，測(cè)試次數(shù)為5次。

0MB情況下，組網(wǎng)口五次測(cè)試值分別為：9.280ms、9.305ms、9.190ms、9.100ms、9.196ms;

20MB情況下，組網(wǎng)口五次測(cè)試值分別為：9.240ms、9.095ms、10.124ms、10.084ms、10.238ms;

50MB情況下，組網(wǎng)口五次測(cè)試值分別為：10.256ms、10.094ms、9.866ms、9.911ms、9.904ms;

80MB情況下，組網(wǎng)口五次測(cè)試值分別為：9.122ms、9.277ms、9.260ms、9.341ms、9.494ms。

在規(guī)范中，沒(méi)有指定組網(wǎng)口的智能終端動(dòng)作時(shí)間是否需要小于等于7ms，所以測(cè)試所得數(shù)據(jù)及相應(yīng)分析內(nèi)容反饋給設(shè)備生產(chǎn)商。

我們對(duì)保護(hù)直跳口也進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)如下：

0MB情況下，保護(hù)直跳口五次測(cè)試值分別為：6.780ms、6.705ms、6.690ms、6.703ms、6.796ms;

20MB情況下，保護(hù)直跳口五次測(cè)試值分別為：6.321ms、6.237ms、6.430ms、6.341ms、6.494ms;

50MB情況下，保護(hù)直跳口五次測(cè)試值分別為：6.380ms、6.235ms、6.193ms、6.300ms、6.392ms;

80MB情況下，保護(hù)直跳口五次測(cè)試值分別為：6.240ms、6.095ms、6.124ms、6.084ms、6.238ms。

由以上測(cè)試結(jié)果可知，保護(hù)直跳口的相關(guān)數(shù)據(jù)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

三、總結(jié)

相比傳統(tǒng)變電站來(lái)說(shuō)，雖然智能變電站的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，但是其運(yùn)行穩(wěn)定性、設(shè)備功能等方面都有更好的優(yōu)勢(shì)，但是目前對(duì)于智能變電站設(shè)備生產(chǎn)、維護(hù)等方面的規(guī)范尚不完善，所以目前市面上的電子互感器的精度以及可靠性仍然需要完善，很多設(shè)備問(wèn)題也需要我們通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等實(shí)踐手段進(jìn)行確定，這樣才能真正促進(jìn)變電站設(shè)備技術(shù)的前進(jìn)與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉亮，杜濤，徐雄軍，肖蕾.智能變電站電子式電流互感器故障分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（31）：120-121.

[2]鮮萬(wàn)春.電流互感器的接線及極性測(cè)試的分析[J].科技資訊，2017，15（33）：41-42.

[3]楊訓(xùn). 數(shù)字化變電站測(cè)試工具軟件的開發(fā)[D].西南交通大學(xué)，2017.

[4]盧正珂. 智能電網(wǎng)電子互感器主絕緣與傳輸光路研究[D].山東大學(xué)，2017.

[5]李敏敏.智能變電站電子互感器相量測(cè)試及核相研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2016，13（25）：1-2.