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摘要:在我国,智能变电站的建设逐渐扩大了规模,而合并单元是其关键的设备,由于多种因素的影响,异常情况经常发生,严重影响了变电站的整体运行。本文介绍了智能变电站合并单元的作用,分析了异常情况,研究了维护的方案。
关键词:智能;变电站;合并单元;异常;运行维护
对于智能电网来说,智能变电站是其中一个关键的环节,近几年,电网在建设中,也将其作为建设的方向,各专业人员也对此展开了研究。在智能电网建设中,应用了各种的新技术,尤其是智能技术的应用,有效提升了变电站的智能化。其中,设备合并单元,以及智能终端,二者优势很明显,这与传统变电站的区别,那就是在过程层中,添加了合并单元,以及智能终端等,进一步实现了设备的智能化。对于合并单元来说,它属于电压、电流量的采集设备,为全站的保护和测量提供了基础性的服务,而且,能合并一次互感器所传输来的电气量,且进行同步处理,处理后,再将数字信号,根据特定的格式,传输到间隔层的设备。
一、智能变电站中合并单元的重要作用
我国的电力体制不断改革,在一定程度上,推动了智能变电站的建设,智能变电站对智能电网来说,十分重要,其地位、作用是不可或缺的。由于智能变电站的建设,电子式互感器也得到了广泛的应用,但是,我国对电子式互感器中的远端单元的输出设备,还未能进行统一的规定,所以,各个厂家制造的产品的输出信号有所相同,往往互操作性比较差,且可扩展性也不高。基于这样背景,合并单元的概念由此产生,它应用在电子式互感器中,能采集不同的信号,处理之后,把各种信号变成统一的数据格式,从而传递到过程层的总线。在智能的变电站中,合并单元是关键的设备,可以同时处理多种任务,可靠性高,且实时性较强,同时,通信速度也较快。智能变电站中,合并单元的作用主要有以下几方面:
(一)实现与电子式互感器的接口功能
合并单元可以借助转换器的数据通道,将采集的数据进行转换,对于常规的合并单元带来说,其转换器的数据通道有十二个,1个通道能够连接1组数据流。例如:在110kV智能的变电站中,其合并单元除了能合并发送一条线路间隔单元的三相电流、电压,还可以扩展于其它的保护,以及测控的装置。
(二)实现与测控保护装置的接口功能
在智能变电站中,要想将保护装置,对信息数据进行传送,离不开以太网的支持,在合并单元进行主时钟的时间同步时,以及采集电子式互感器的有关信息时,它能将采集的数据信息,以及目的地地址,还有源地址进行打包,组成SV报文,然后,传送到相应的装置中,当装置完成报文的接收后,会对其进行分析、判断,根据判断的结果来决定是否启动保护措施,以及是否发出GOOSE跳闸的报文,如果发动,订阅该报文的智能开关就会收到指令,一次的开关跳闸的出口就会启动。
(三)模拟量采样同步的功能
对于整个的电力系统来说,通过与采集数据同步,实现了三相平衡。除此之外,在统一间隔内,各个模拟量也应该进行同步,不仅便于计算功率,也能对阻抗进行计算。如果想实现差动的保护,应该将不同的间隔电流进行同步。由于合并单元的应用,采样同步功能可成为现实,不仅对智能变电站的稳定性具有重要作用,也对其安全、可靠的运行提供了保障。
二、合并单元中异常的情况
(一)异常现象的分析
某智能变电站中,其接线的方式是单母线分段式,两条回路进线,同时,配置一台主变压器,此变电站暂时没有10kV出线。在站内,采用GIS组合电器,柜内配备了合并单元、智能终端。一次启动过程中,通过刀闸开关的操作,监控系统传递线路保护的闭锁信号,然后,合并单元会自动重启,但是,合并单元会产生丢点的现象。
(二)合并单元异常重启的处理
(1)当异常现象产生之后,首先,做出初步的判定,很可能是由于合并单元自身的问题,要检查电路板是否损坏,然后,更换电路板,还要升级程序,如果送电后,其异常现象依然存在,那么,可以将电路板损坏这个因素进行排除。
(2)由于异常现象是重启问题,排除了电路板故障,接下来,要检测合并单元中的直流电源,经检查发现,进线刀闸开关闭合后,电压从220V变成了
110V左右,由此判断,外部直流的电源故障是引发这次异常的主要因素。随后,又检查了直流系统,直流系统是没有问题的,不存在交流混入,且接地的装置也很安全、可靠,这就有效将直流系统的故障进行了排除。
(3)排除以上因素后,经过分析,电磁干扰也很可能造成异常,于是,排查干扰源,首先,将PT断开,异常依然存在,拔出交流的采样头,异常也存在,再把电源板上的接线都拔掉,让独立的直流电源来供电,这时,对外的电气回路已经全部隔断,此状态下,经过多次的刀闸开关分合,结果都没有产生异常情况,由此可知,合并单元之所以重启,其原因就是电磁干扰信号造成的。
(4)找到异常的原因后,就是找出干扰源,经观察得知,合并单元内的CT二次线连接了电源直流的二次线,造成杂散电容耦合进入到了直流二次线中,所以,合并单元才会出现异常重启。在接线恢复正常之后,要把交直流电缆进行隔离,多次操作后,不存在异常问题。
(三)合并单元丢点问题的处理
切断电磁干扰源后,解决了重启的问题,但是,丢点问题还没有消除。所以,利用电快速瞬变干扰,以及浪涌实验的方式,进行电磁兼容的实验。在实验过程中,分为常规、非常规的方式,经过实验显示,合并单元是正常的,没有发生丢点问题。基于此,提出了如下的处理措施:
(1)设计合并单元的过程中,MU功能要通过DSP双插件来完成,在两个DSP插件中,要利用背板来通信,想要合并单元具有抗干扰的能力,就必须整改原设计,要把双DSP模块集合在一块插件上,从而取消背板的通信。
(2)改进合并单元的机箱,可通过全导电的加工方式,从而在装置的整体上,增强其抗电磁干扰的能力。在改进后,要进行试验,实验证明,丢点问题不存在。
三、维护合并单元的运行
在智能变电站中,造成其运行的不稳定的因素很多,想让合并单元处于安全、可靠的运行状态,降低异常现象的发生概率,最重要的是对合并单元的日常运行进行维护,维护的过程中,要注意以下几点:
(1)合并单元在正常运行时,运行的指示灯应保持常亮的状态,告警是熄灭的。
(2)合并单元中,同步指示灯,以及GOOSE通信指示灯发生闪烁,要检查相应的通信信号,查找异常。
(3)正常运行时,应保证“置检修”压板处于停用状态,“SV接收”压板处于投入状态。正常运行状态下,禁止操作该压板。
(4)当告警信号灯亮起后,告警信息要及时检查,同时,做好日常记录,在检查告警原因的过程中,应根据具体的原因进行有效的处理。
结语
在智能变电站中,合并单元的作用、地位是其他设备不能替代的,它具有稳定的运行能力,对整个变电站的稳定性提供了保障。如果合并单元存在异常,应及时查找原因,且采取有效的措施进行处理,要在最短的时间内,恢复其正常的工作。此外,加大运行维护的力度,从而避免一场情况的产生,实现智能变电所顺利运行。
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