新一代智能变电站运维检修技术

新一代智能变电站运检技术的实用指导书本书可供从事智能变电站技术、管理、运行、调试和维护等专业技术人员学习使用，也可供大专院校及电气设备制造厂相关专业人员阅读思考。 

全书共分6章，包括概述、智能一次设备技术、网络二次设备技术、智能变电站防止误操作逻辑、异常处理案例、总结与思索。阐述了一次设备的结构及原理、绘制了二次设备的组网情况，介绍了防误设计原理及其应用，并针对实际提出了潜在的不足和值得改进的地方。首先系统地介绍了新一代智能变电站主要技术特征以及运检特点；其次详细介绍了智能变电站内智能式隔离断路器、三工位隔离开关、非常规互感器、充气式开关柜等重要一次元件；再次以国网*一代智能变电站220kV杉树变、110kV君山变为原型分析了*一代智能站二次回路组网情况，并据此介绍了湖南省2016年QC成果一等奖《智能变电站二次安全措施可视化设计及应用》在杉树变及君山变应用；然后介绍了智能变电站防止误操作逻辑及其验收内容；后列举分析了智能站安装、调试、验收过程中遇到的问题及其解决方案，从而对智能变电站建设、改造工程及运行维护等方面提供参考。

廖丽萍，株洲公司变电运维室副主任，从事变电工作20年，廖丽萍劳模创新工作室负责人，发表论文共计20余篇，变电专利及创新成果共计50余项；谌彬，变电运维专责，从事变电工作21年；刘曼，变电运行技术员，亲自参与新一代智能变电站220kV杉树变、110kV君山变投产调试及验收。

目 录前言第1章 概 述 – 8 -1.1新一代智能变电站主要技术特征 – 8 -1.2新一代智能变电站运检特点 – 8 -第2章 智能一次设备技术 – 9 -2.1 智能式隔离断路器 – 9 -2.1.1 集成式智能隔离断路器的基本结构及优势 – 9 -2.1.2 智能式隔离式断路器的闭锁及停、送电操作顺序 – 11 -2.2 三工位隔离开关 – 12 -2.2.1 三工位隔离/接地开关 – 12 -2.2.2 总体结构 – 12 -2.2.3 内部结构 – 13 -2.2.4 工作原理 – 13 -2.2.5 操作注意事项 – 14 -2.2.6 电动和手动操作前确认事项 – 14 -2.2.7 电动操作注意事项 – 14 -2.2.8手动操作注意事项 – 14 -2.3 非常规互感器 – 14 -2.3.1 有源电子式互感器 – 14 -2.3.2 无源电子式电流互感器 – 20 -2.4 充气式开关柜 – 26 -2.4.1 N2X-12-42型充气式开关柜结构 – 26 -2.4.2 倒闸操作及检修安全措施设置变化 – 27 -2.5 户外气体绝缘母线（GIB母线） – 27 -2.6 预制舱 – 28 -2.6.1 预制舱式二次组合设备 – 29 -2.6.2 预制式智能控制柜 – 29 -2.6.3 预制舱大小 – 31 -2.6.4 预制舱制造材料 – 31 -2.6.5 预制舱内二次屏柜基本要求 – 34 -2.6.6 舱内布线及外部接口 – 36 -2.6.7 舱内辅助设施 – 36 -2.6.8 杉树变电站预制舱应用实例 – 37 -第3章 网络二次设备技术 – 39 -3.1 站域保护 – 39 -3.1.1 简易母差保护 – 40 -3.1.2 低周（频）低压保护 – 42 -3.2 网络二次结构 – 43 -3.2.1 单一间隔网络结构 – 43 -3.2.2 主变组网情况 – 47 -3.2.4 故障录波网络结构 – 47 -3.3 220kV杉树变电站应用实例 – 48 -3.3.1 保护配置情况 – 48 -3.3.2现场调试应具备的要求 – 50 -3.3.3调试流程 – 50 -3.3.4现场调试的主要内容 – 50 -3.3.5 PT并列测试 – 51 -3.3.6电压切换测试 – 51 -3.3.7保护测控等装置测试 – 51 -3.3.8检修安全隔离措施 – 51 -3.4 110kV君山变电站应用实例 – 51 -3.4.1 110kV君山变电站全站保护配置 – 51 -3.4.2 110kV君山变电站保护装置调试流程 – 53 -3.4.3 保护装置调试过程中问题 – 55 -3.4.4 站域控制装置调试问题 – 57 -3.4.5 合并单元调试问题 – 58 -3.4.6 10kV线路调试问题 – 58 -3.5 智能变电站二次安全措施可视化设计及应用 – 59 -第4章 智能变电站防止误操作逻辑 – 60 -4.1 站控层五防 – 60 -4.2 间隔层五防 – 60 -4.3 过程层五防 – 61 -4.4 五防逻辑 – 62 -4.4.1 220kV线路间隔 – 62 -4.4.2 主变间隔 – 63 -4.4.3 TV间隔 – 63 -4.4.4 母线接地刀闸 – 64 -4.4.5 110kV线路间隔 – 64 -4.5 验收内容 – 65 -4.5.1 智能变电站五防系统验收主要包括以下内容： – 65 -4.5.2 验收五防系统时应特别注意： – 65 -第5章 异常处理案例 – 65 -5.1 常见异常信号分析 – 65 -5.1.1 SV告警、链路中断 – 66 -5.1.2 智能终端GOOSE告警 – 66 -5.1.3 合并单元、智能终端对时异常 – 66 -5.1.4 检修不一致 – 66 -5.1.5 SV总告警 – 66 -5.1.6 合并单元GOOSE总告警 – 66 -5.2 常见异常处理意见 – 66 -5.3 GIS组合电器安装异常处理 – 75 -5.3.1 处理步骤 – 77 -5.3.2 防范措施 – 79 -第6章 运维检修总结与防范 – 80 -6.1 核对信号点表总结 – 80 -6.1.1 案例分析 – 80 -6.1.2 总结与思索 – 81 -6.2 TV并列问题调试总结 – 81 -6.2.1 案例分析 – 81 -6.3 “三遥”问题调试总结 – 82 -6.3.1 遥测问题 – 82 -6.3.2 “遥控”问题 – 82 -6.3.3 “遥信”问题 – 83 -6.4 防 范 – 83 -6.4.1 重视设计 – 83 -6.4.2 重视图纸审核 – 84 -6.4.3重视入厂监造及联调 – 84 -6.4.4调试人员应熟悉调试仪器 – 84 -参 考 文 献 – 85 –

前 言改革开放以来，变电站的二次系统经过了两次大变革，是保护微机化；第二是以计算机局域网为基础的变电站自动化，但是我们只做到了间隔层和变电站层的网络化，过程层仍然是老旧设备，虽然变电站所有的二次设备都已数字化，我们却仍然用来自传统电流互感器和电压互感器的二次电缆来向这些数字设备提供测量值，但是2015年12月31日，新一代智能变电站—220kV杉树变电站和110kV君山变电站在湖南省株洲地区成功送电，标志着数字化变电站的技术已有了突破性的进展。正如本书所说：新型互感器、IEC61850标准、网络通信技术和智能断路器技术的发展已经为新一代智能变电站的应用打下了技术基础，并且已有一批应用这些新设备和新技术的变电站投入了运行。新一代智能变电站的应用不仅为变电站内各二次专业提供了一个崭新的发展机遇，而且使整个电网的运行和控制都具备了实现重大技术突破的可能性，因此，从事电力系统的各个专业的技术和管理人员都应予以关注。例如，继电保护装置在全数字化的环境内将变得“面目全非”，现在微机保护装置中占体积的两大部分—模拟量输入回路（包括隔离变压器和模数变换等）和开关量输入输出回路（包括大量电磁继电器）都将不再存在，新的输入输出回路将是一种非电光纤式的全新回路本书以220kV杉树变电站和110kV君山变电站运检技术的成功应用为主线，系统地介绍了新一代智能变电站调试及运行维护技术，既结合了实践经验，同时不乏理论分析，是一本与时俱进、时代感较强的技术应用书籍，对智能变电站建设、改造工程及运行维护等方面具有较大的参考价值。本书参编人员既有较强的理论基础，又具有丰富的现场实践经验，本书包括概述、智能一次设备技术、网络二次设备技术、智能变电站防止误操作逻辑、异常处理案例、运维检修总结与防范6章。第1 章由李国雄、韩忠晖、廖丽萍编写，第2章由谌彬、刘曼、张勇、李国栋、曾鹏、岳昌斌编写，第3章由刘曼、张勇、潘纪良、陈当、肖玮编写，第4章由刘易珠、姚华、黄艳丽、殷琼琪编写，第5章由谌彬、刘曼、张勇、刘易珠、杨准明、石海英、陈海波编写，第6章由谌彬、刘曼、张勇、徐雪雷、王璞、王焕琼编写。本书由廖丽萍、谌彬主审。本书编写过程中，得到了国网湖南省电力公司运维检修部、电力科学研究院、株洲供电公司等单位技术专家的大力支持，本书的编写还参阅了相关文献及技术标准，在此，对以上单位及个人表示衷心的感谢！由于编写时间仓促，书中难免存有疏漏或不足之处，恳请读者批评指正。