220kV变电站综自改造实例与安全控制

[摘 要]通过220kV变电站综合自动化改造工程，本文着重分析该工程的技术难点和危险点，并阐述安全控制措施，得出了一些管理经验和技术经验，为今后类似工程项目的实施提供了帮助 。

[关键词]综合自动化改造；安全控制；经验总结

[Abstract] through the integrated automation reconstruction of 220kV substation, this paper focuses on the analysis of the engineering technical difficulties and dangerous point, and expounds the safety control measures, gets some experience of management and technology, provide help for the future implementation of similar projects.

[keyword] comprehensive automation retrofit; safety control; experience

中图分类号：TM411+.4 文献标识码：A

背景

随着经济社会的不断发展，集约化、智能化已成为电网安全稳定运行的保障。220kV某某变位于苏州新区核心地段，是典型的终端变电站，具有负荷重、设备多等特点。至20世纪90年代中期投运以来，该站自动化系统一直采用RTU方式，而如今随着国网“三集五大”的不断深化，该站的自动化模式以及部分设备已不能满足电网的要求，必须进行改造和更换。

具体改造方案如下：更换已不满足要求的微机保护，包括，10kV 和110kV间隔保护，新增10kV备用电源自投装置；更换所有220kV和110kV端子箱；取消原中央信号继电器屏，遥信屏，遥控执行屏以及RTU变送器屏。全站采用国电南自综合自动化系统，对所有220kV和110kV设备单元增设测控装置，10kV设备单元开放其保护本身的综自功能，完成各单元的遥测、遥信、遥控和遥调功能，并通过与站内其它智能设备接口，实现数据的采集、处理和远传。

改造的重点和难点

⑴ PT二次回路的改造

本次改造新增PT并列切换屏，并将PT二次电压回路由中继屏割接至该屏，并将原PT二次电压回路的环路方式进行改造，基本取消屏顶小母线。将各电压等级的母线电压互感器二次电压按辐射状接入各个保护和测控屏。这样做的好处是减少了电压回路压降，同时实现了各个间隔电压的独立性，减小PT二次回路失压的风险。

⑵ 110kV和10kV 保护装置更换

由于110kV线路保护装置已到保护使用年限，因此结合综自改造停电一并更换。由原南瑞继保LFP-941更换为国电南自PSL-621C装置。原10kV I段保护装置采用南瑞继保LFP-961A，与新的综合自动化系统无法通信，且其使用年限也已到使用年限，更换为南瑞继保RCS-9612A。其危险点在于屏顶直流环供和交流环供的搭接，以及PT二次电压回路的搭接，同时还涉及旧屏柜的拆除工作。

⑶ 220kV和110kV端子箱的更换

由于原有端子箱已不能满足新综自系统的要求，因此需要更换。其难点在于：①交流环供的割接；②停电时间短，有效工作时间不够；③变电站经过多次改造端子箱内回路和电缆标识不清，给工作带来一定困难；④新的回路和遥控以及各种闭锁回路的完善和验收；⑤带负荷试运行。

⑷ 新增10kV备自投装置

采用南瑞继保RCS-9651C备用电源自投保护测控装置，该站采用分段（桥）开关自投，即方式3和方式4，提高了该站的供电可靠性，也为用户的安全优质用电提供了保障。

⑸“一站两厂”方式运行

由于本次改造工期较长，势必形成两套自动化系统并存的模式，即“一站两厂”方式运行，引起无人值班集中监控的困难。改造好的间隔单元进入新系统进行监控和操作，而未改造的设备仍沿用老的自动化系统。现场解决办法为，使用两个远传通道进行新老两套系统的监控，并列运行，互不影响，并采用“先退后接”的技术方式。同时，做好有效地二次防护隔离和措施，做好实时的数据备份，以免新设备调试影响运行设备。

现场安全控制

⑴ 编制详细的技术安全措施，特别要注意编制针对性强的二次专项施工方案。组织所有施工和管理人员进行学习和交底，确保参与人员熟悉工程情况，了解工程的改造思路和安全措施。对于任何需接入和拆除的电缆均应有的放矢，进行审批，层层优化和核对，做到不遗漏，不出错。

⑵ 合理的人员控制。对于施工人员和厂家人员，要进行技术和安全交底，特别是厂方人员还要进行必要的安规考试，考试合格方能参加工作。主要的管理人员要有一定的经验和能力，并审核施工人员的作业资质是否满足工程要求。

⑶ 督促运行单位做好现场的安全措施。特别要做好运行和施工区域的安全划分，做好隔断措施，防止人员误入带电运行区域。

⑷ 根据施工进度及时召开施工协调会，解决施工存在的问题。主要有，图纸审查会、停电方案讨论会和验收及送电方案讨论会。[1]在图纸审查会中，要重点控制设计与现场不符的现象，以及二次回路和保护联跳回路。如有出入，要求及时出具修改通知单。在停电方案讨论会中，编制合理的停电计划。努力协调各方，由运行单位根据电网负荷情况，合理、及时安排停电，杜绝设备的重复停电。同时，能保证改造施工的进度不受影响，保质保量的完成工作，验收投运。在验收及送电方案讨论会中，明确验收的方式和时间，重点控制操作顺序以及送电范围。

经验总结

⑴ 在工程设计初期，深入研究，选出合理的综合自动化改造模式，以及配套的各项保护更换和设备新增项目，切实做到设计施工方案的经济、实用、安全、可靠[2]。

⑵ 施工单位要与运行、检修和调度部门协调，合理安排设备停电计划。特别是，对公用设备的停电以及高危重要客户线路的改造，一定要按时完成改造工作，提供优质服务。

⑶ 在施工期间，要做好现场的安全措施和二次防护隔离。将运行设备用安全围网进行隔离，改造和新增屏位用“在此工作”标识牌标明；在新后台施工区域用硬隔离隔断与运行区域的联系，避免人员误碰后台导致事故。同时，由于改造施工时间周期长，会出现新、旧两套监控系统并列运行的状况，可以新增一个远动通道，避免两套系统相互干扰。

⑷ 保护与综自系统的通信问题。变电站中现有保护装置由于投运年代不同且生产厂家繁多、接口类型繁杂，通讯规约各不相同，其与新综自系统的通信往往不顺畅，规约转换往往会引起较大的工作量。应在施工前详细了解综自系统与现有各类保护装置的连接情况，存在的问题，要求各自厂家提前解决，以免影响改造进度。

⑸ 根据现场实际情况，对公用PT二次回路进行改造，由环供模式改造成辐射型，即以PT并列切换屏为起点再由电缆辐射状接入各保护和测控屏。减少屏顶小母线环供的复杂性，降低施工风险，为以后检修和维护提供方便。同时，也要注意变电站公用电压互感器的二次绕组的二次回路只允许在控制室内有一点接地，以及接地线径的要求。[3]

结束语

变电站的综合自动化改造是一项系统工程，需要多专业密切配合工作。要从改造方案的制定、施工图设计、设备安装调试等各环节抓起，从源头上保证继电保护、自动化系统、通信系统、直流系统，以及各类一次设备的紧密配合，才能保证改造后的变电站和整个电网的安全稳定运行。

目前，该变电站综合自动化改造工程已顺利按期投产。通过对工程危险点的分析和预控，在组织实施上积累了一定的管理经验和技术经验，为接下来苏州地区220kV变电站的综合自动化改造提供了宝贵的经验。

参考文献：

梁洪，赵向辉。220kV变电所综合自动化改造的一些经验[J]。红水河，2007，S0:109-110。

徐振。220kV变电站综合自动化改造中的若干问题[J]。电力安全技术，2007，(9)：36-38。

江苏省电力公司《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》实施细则[J]。2006，78。

作者简介：

周陈斌，（1983-），男，大学本科，工程师，技师，从事继电保护及二次系统的管理与维护工作；

王烨，（1981-），男，大学本科，工程师，高级技师，从事继电保护及二次系统的管理与维护工作；

李景，（1982-），男，大学本科，技师，从事继电保护及二次系统的管理与维护工作；

顾晓峰，（1982-），男，大学本科，技师，从事继电保护及二次系统的管理与维护工作；