关键词:智能变电站；电气安装；调试；质量控制要点
一、前言
近年来，随着智能变电站的新设备、新技术的应用及集成化提高，标准化管理纵深推进，其安装及调试质量控制管理难度相比传统变电站进一步加大，安装企业应分析智能变电站电气安装和调试技术难点、明确质量控制点，这对于提高智能变电站电气设备的安装质量非常重要。基于此，本文阐述了智能变电站的特点，并对智能变电站电气安装及调试质量控制要点进行了分析与探讨，以供同仁参考。
二、智能变电站的特点
智能变电站( smart substation) 是采用先进、可靠、集成、低碳、环保
的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。智能变电站在逻辑上分为变电站层、间隔层、过程层三层体系架构，变电站层与间隔层之间通过站控层MMS网络连接，间隔层与过程层通过GOOSE 网络和SV 采样网络连接。过程层是实现电气设备智能化的基础，包括变压器、断路器、隔离开关、电流/电压互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置。间隔层主要功能是实现数据的上传下达，主要设备一般包括继电保护装置、系统测控装置、计量装置等，体现在各种远方输入/输出、传感器和控制器通信。站控层包括自动化站级监视控制系统、站域控制、通信系统、对时系统等，实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能，完成数据采集和监视控制( SCADA) 、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。
智能变电站以变电站一、二次设备为数字化对象，以高速网络通信平台为基础，实现站内外信息共享和互操作，实现测量监视、控制保护、信息管理、智能状态监测等功能。与传统变电站相比，智能变电站电气设备的形式、结构和特点都有了飞跃式的改变，设备的可靠性对整个变电站乃至整个电网的安全稳定性至
关重要。此外，智能变电站建设的人员密集性、资金密集性和技术密集性更高，工艺流程更新，基建难度更大，对建设监理提出了更高要求。因此，监理的质量管控水平及控制点将间接影响到建设质量水平，这也是监理在建设过程中的地位不可或缺的体现。
三、智能变电站电气安装的质量控制要点
智能变电站的电气安装既有类似于常规站建设的内容，又有其独特性，下面分别说明。
（1）常规安装质量控制要点。智能变电站也有变压器、高压断路器、隔离开关、低压开关柜、电容器组、软母线、管型母线、控制屏等大体积、大质量电气设备，对这些设备的搬运、安装，必须符合广东电网关于输变电工程的标准工艺流程进行，并注意安装的先后顺序。重点注意以下几点：一是进行柜体吊装时，若柜顶无吊环，吊索应挂在四角主要承力结构处，且各吊绳长度应一致，角度小于45?。二是在各类设备的搬运和安装过程中，应采取防止框架变形和续面受损等安全措施，对瓷件设备，特别要采取防震、防倾倒措施，以免磕碰损坏。三是GIS设备安装时，应在本体安装、附件安装以及二次接线全部完成后，再进行SF6气体充鼓，最后还要进行机构调整、基础复测等工作。
（2）“隐形”回路的安装质量控制要点。常规变电站中，所有二次回路均有严格的、规范的回路编号，诸如交流、直流、跳闸等重要功能都可从回路编号上“追根溯源”，而智能变电站采用模块化设计，取消了传统意义上的二次回路，取而代之以光缆连接。而且，光缆里面实时传输的不再是可以测量的模拟电信号，而是SCD、CID等较难解析的通信文件，因此，我们可以说，智能变电站的二次回路是隐形的。对于这种隐形回路，在施工过程中，就要特别注意光口、纤芯、光缆标识的正确性。经过大量统计，我们发现，在智能站的建设过程中，有可能会出现以下几个问题：一是各种IED设备和保护设备的接插光口形式呈现多样化趋势，光口松动现象时有发生。二是由于缺乏规范性，设备厂家对光口的“收、发”标识不统一，且备用光口一般无标识，极易造成误插光口的情况。三是纤芯无明显的“收发”标识，易造成“收发”位置接反的情况。针对以上问题，我们在安装过程中，应做到：切实采取稳固光口的措施；对各光口、光纤的“收发”进行明确标定；对光缆设置光缆牌，并且光缆牌要标明用途和对端设备名称等内容。
（3）通信光缆的安装。在智能变电站中，通信光缆实际成了变电站的“血管”，它的安装质量决定了变电站能否稳定运行，因此，为了保证“光通信”的顺利实现，各控制柜及保护屏内必须配置光缆熔接盒或光纤式数字交换机等设备，同
时放置大量的光缆及尾纤，这样，原本就不大的二次小室会变得拥挤，从而导致设备发热。同时，光缆固定架与光配机架的距离不足，导致光纤弯曲半径过大，使光纤传输质量下降。针对上述情况，我们在安装时，必须采取针对性的措施，如在相关屏柜内设置专供光缆尾纤使用的8字插槽。光缆安装时，保证光缆弯曲半径不小于光缆外径的20倍左右。
四、智能变电站电气设备安装调试质量控制
在智能变电站的电气设备安装完成后，必须对各项设备进行调试。
（1）电子式互感器校验。一是电流互感器极性校验。采用外接干电池法：即对电子式电流互感器的一次绕组通以直流电源，通过观察输出波形来检查互感器的极性，试验接线如图1所示。二是采样精度校验。方法为：对电流互感器一次侧升流、对电压互感器一次侧升压，将相关结果并与高两个准确度级别的标准互感器比对现场接线如图2所示。
图1、电子式CT极性校验
图2、电子互感器精度校验
（2）单体设备测试。进行该项调试的前提是：现场二次屏柜安装完毕，相关二次电缆和光缆熔接完成。单体设备测试的主要内容包括：交换机延时测试；保
护测控装置动作值动作时间测试；GOOSE报文规范测试；合并单元输出精度和对时和守时测试。其中，GOOSE报文测试需检查，正常心跳报文和动作后的变位报文的帧格式是否符合IEC- 61850协议要求；被试保护装置是否能发出GOOSE开出信号和接收GOOSE开入信号。另外，将相关装置的配置文件导人至数字式调试仪中，并将对应的虚端子映射到数字式调试仪的输入、输出口，即可对配置文件中的虚端子进行验证。
（3）分系统调试。分系统调试主要是对系统各传输链路进行测试。测试目的：获取装置的输出、输入功率获取传输误码率；诊断链路中断是否产生告警；获取装置的接收功率裕度。测试方法：将光功率计接到尾纤上进行测量将网络测试仪连接到尾纤上，监视其数据；将光纤链路断开，查看接收端是否有告警信息；在收、发装置间的光纤链路上加衰耗器，测试接收装置数据出现异常时的衰耗值。
（4）联网调试。根据调试导则规定，智能变电站安装、自检完成后，须进行一下调试。一是站内网络系统调试，由交换机和各类通信介质组成。主要调试内容：外部检查；工程配置；通信光缆检查；通信铜缆检查。二是计算机监控系统调试。三层设备，包括测量、控制、状态检测、五防等相关功能。主要调试内容：设备外部检查；绝缘试验和上电检查；工程配置；通信检查；遥信、遥测、遥控、遥调功能，同期控制，防误闭锁，顺序控制功能，自动电压无功控制，定值管理功能，主备切换功能。三是继电保护系统调试。站控层保护信息管理系统、间隔层继电保护设备和过程层设备构成。主要调试内容：外部检查；绝缘试验和上电检查；工程配置；通信检查；单体调试；整组调试；故障录波功能；继电保护信息管理系统。四是远动通信系统调试。由站控层远动通信设备、间隔层二次设备构成。主要调试内容：远动遥信、遥测、遥控、遥调和主备切换功能测试。五是电能量信息管理系统调试。由站控层电能量信息管理设备、间隔层计量表计构成。六是全站同步对时系统调试。对时系统精度调试；时钟源自守时、自恢复功能调试；时钟源主备切换；需对时设备对时；需对时设备自恢复功能调试。七是不间断电源系统调试和网络状态监测系统调试。由网络报文记录分析系统、网络通信实时状态检测设备构成。八是二次系统安全防护调试。由站控层物理隔离装置和防火墙构成。九是采样值系统调试由过程层合并单元及电子式互感器电子采集模块构成。智能变电站通过以上联调试验，达到以下目的：保证智能变电站站系统安全可靠运行；节约工程建设及动模试验时间；为智能化变电站运行等技术服务奠定基础；能顺利一次投运。
五、结语
目前，智能变电站的建设呈现出快速推进、技术水平先进、建设资源不足、建设极具挑战力等特点，因此，在智能变电站建设过程中，安装企业应做好前期策划、分析难点、明确控制点，保证智能变电站安装及调试质量，从而提升智能变电站的整体安装质量。
参考文献
[1]柴洪涛.智能变电站安装施工要点的探讨[J].企业家天地,2012,(12).
[2]姜振超.智能变电站二次设备系统级调试方法探讨[J].四川电力技术,2012,(4).
[3]崔健.通信光缆施工在智能化变电站建设中存在的问题[J].宁夏电力,2012,(5).
论文作者:敖道萍
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/12
标签：变电站论文; 智能论文; 光缆论文; 设备论文; 质量控制论文; 功能论文; 回路论文; 《当代电力文化》2019年第16期论文;