220kV智能变电站二次设备缺陷试验验证方法研究
220kV智能变电站二次系统检修技术分析
220kV智能变电站二次系统检修技术分析发表时间：2020-11-05T09:56:26.503Z 来源：《基层建设》2020年第18期作者：朱惠嘉徐家圣[导读] 摘要：随着我国社会经济水平的迅速提升，用电负荷大量增加，对我国的电网系统的正常运行带来了巨大的挑战。
国网江苏省电力有限公司靖江市供电分公司 214500摘要：随着我国社会经济水平的迅速提升，用电负荷大量增加，对我国的电网系统的正常运行带来了巨大的挑战。
在此背景下，220KV智能变电站在电力系统的正常运行过程中发挥了重要保障作用。
如果220KV智能变电站发生故障问题，就会对整体电网的运转产生不利的影响。
因此加强对220KV智能变电站二次系统的检修技术的研究具有重要的实际意义。
本文主要讲述了220KV智能变电站二次系统检修技术应用，旨在进一步提升二次系统检修效率，促进我国电网系统的正常运行。
关键词：220KV 智能变电站二次系统检修技术随着我国科学技术水平的提升，电力系统的信息化和网络化水平越来越高。
220KV智能变电站二次系统的正常运行对于整体电网的运转具有重要的意义。
因此加强对220KV智能变电站二次系统法检修和维护工作具有极大的实际作用。
检修人员要结合实际情况和需求，合理应用二次系统检修技术，制定科学的检修策略，提升检修效率，保障220KV智能变电站二次系统的正常运行，为人们提供更加优质的供电服务。
一、220KV智能变电站网络架构一般情况下，220KV智能变电站包含了两个220KV线路变压器。
智能变电站是在61850通信协议的基础上进行运转的。
智能变电站的网络架构呈现出三层两网的结构特点。
其中三层主要是指站控层，间隔层和过程层。
两网主要包括站控层网络和过程层网络。
站控层设备主要包括自动化监控系统，一体化平台，五防子系统和和调度通信设备。
间隔层主要包括测量组件，控制组件，继电保护组件和电度表等设备。
过程层主要包括变压器，断路器，隔离开关等一次设备，合并单元，智能终端等二次设备。
220kV智能变电站检修二次安措优化研究
220kV智能变电站检修二次安措优化研究发布时间：2021-08-23T11:21:09.713Z 来源：《当代电力文化》2021年12期作者：于兴羽，刘学敏[导读] 随着我国社会经济的不断提升，使得人民群众的生活质量得到了相应的改善，这也导致人民群众对用电的需要越来越高于兴羽，刘学敏国网衢州供电公司，浙江省衢州市324002摘要：随着我国社会经济的不断提升，使得人民群众的生活质量得到了相应的改善，这也导致人民群众对用电的需要越来越高。
为了能够更好的满足人民群众的用电需求，就需要进行智能变电站的建设，其中220KV变电站可以说是最为常见的智能变电站，然而对220KV 变电站做好二次检测维修工作可以说是十分重要。
不但是电力系统安全管理工作当中不可缺少的重要工作，同时还能够有效降低变电站施工发生概率。
除此之外，还是智能变电站安全维护的重点项目。
关键词：二次安措；智能变电站：检修优化前言：在我国电网企业智能电网整体部署当中，智能变电站可以说是最为重要的核心，不但是未来所有变电站技术发展的方向，同时还拥有着收集“业务流”“电力流”“信息流”的重要作用。
在智能电网的建设过程当中，如何提高继电保护的安全性与做好智能变电站的检修工作成为了人民群众重点关注的问题。
其中二次安全措施也有着不可忽视的重要性，这样措施是运行设备与待检设备的一道重要的防线，同时还与电网是否安全稳定运行有着直接的关联。
也正因如此，要想对供电企业的效益与效率进行有效的提升，就需要对智能变电站检修的二次安全检查工作进行有效的落实与开展，同时还需要制定完善的检修体系。
一、智能变电站配置的主要特点（一）光纤通信智能变电站在运行的过程当中，最为显著的特点就是需要使用光纤来进行信息的传输，然而利用光纤进行传输通信的优点就是能够通过接收到的数据流来对信息传输情况进行相应的检测。
这样就可以在发生信号中断的时候，智能设备就会在显示界面当中，显示出线路异常的信号或者信号灯熄灭，以此来帮助相关人员对设备进行针对性的维修，从而对检修的视觉进行显著的减少[1]。
浅析220KV智能变电站检修二次安全检查措施分析
浅析220KV智能变电站检修二次安全检查措施分析摘要：在我国现有的智能变电站中，220kV智能变电站的应用最为广泛。
220kV智能变电站检修二次安全检查工作是变电站管理中重点环节，其不仅与整个电力系统的安全运行息息相关，还能够最大程度的保障变电站的运行安全，避免相关电力事故的发生。
对220kV智能变电站检修二次安检工作展开研究能够从理论以及实践两方面指导这项工作的顺利开展，切实做好电力供应与维护工作。
关键词：220KV智能变电站；检修；二次安全检查当前我国的智能电网已经实现了电力流、信息流与业务流三者的有机融合，逐渐趋于现代化。
其中，智能变电站在智能电网中居于核心位置，受到了国家电网公司重点关注和管理。
智能变电站同时也是变电站技术未来的研究与发展方向。
在最近一段时期，我国大多数地区开始加大力度投建智能变电站，与之相关的基建技术、调试技术以及检修技术也获得了极大进步。
相比与较为成熟的前两项技术，检修技术还有很大的提升空间。
各大电网公司也将自身的工作重点转移到了变电站检修相关的研究与实践上，从而提高继电保护的容错性。
在这项工作中，二次安全检查工作能够有效隔离待检设备与运行设备，能够保证在检测与维修环节电网的安全、稳定运行。
因此，在开展这些工作中，需要保持认真、细致的态度，切忌出现任何偏差。
1 220kV智能变电站检修二次安全检查的重要性智能变电站在我国国家电网中的地位逐年上升，已经成为我国电网战略计划中重中之重的一部分，国家电网公司对智能变电站二次安全检测的重视程度也不言而喻，这项任务的执行者更是担负着决定国家智能电网安危的重任。
1.1对企业的安全生产能够起到保障作用近年来，智能变电站服务于更大范围的公司、单位及组织，其不仅在为社会带来便捷，也带来了新的挑战：智能变电站是一种高科技的产物，其维修和保养都必须由这方面的专家指导操作，若是换成一般层次的工作者，很有可能会为公司带来不可预知的安全隐患。
此外，虽然智能变电站省去二次安全检查的维修和保养或是雇佣一般层次的工作者可能会减少公司的前期投入，但是从长远来看，这样做并不能在真正意义上降低成本。
智能变电站二次系统试验方法综述
智能变电站二次智能装置对于时钟的精度要求很高。事件顺序记录的时间误差只允许在几毫秒之内，所要求二次智能装置的时钟准确程度要相当高，达到微秒级别。在进行装置时钟准确度校验时，由装置接收GPS时钟源发出的标准脉冲信号，并将采集到的脉冲信号与标准脉冲信号进行对比，从而判断输出时间的准确度，一旦误差过大，则表示时钟装置不能达到标准要求。
5.2网络性能测试
网络性能测试是智能变电站最重要的测试内容之一，其检验标标准有丢包率、时延、以及吞吐量。吞吐量反映了交换设备的数据包转发能力，通常指在不丢包条件下每秒转发包的极限，一般可用二分法和步进法查找该极限点。对于存储转发设备，时延定义为输入帧的最后一个比特输入到输出帧的第一个比特输出之间的时间间隔；对于比特转发设备，时延定义为输入帧的第一个比特输入到输出帧的第一个比特输出之间的时间间隔。时延测试一般重复多次，再取其平均值。
3智能变电站二次系统试验流程
智能变电站二次系统的试验流程主要包括以下几个步骤：第一步是出厂验收，主要针对设备的硬件、功能、可靠性和性能进行检查试验，验收的过程通常在集成商处进行，验收之前设备要符合相应的验收标准：设备的系统集成和软件开发都是在工厂环境下完成的，符合配置要求；集成商提供被测试的设备并模拟出测试环境，其中相关资料的编写工作也有集成商完成。如果是二次设备供应商，其技术规范要达到对应标准。第二步是现场对所有二次设备进行性能和功能测试，其中包括交换机收发功率测试、测控装置的同期功能测试以及保护装置的定值校验等。值得注意的是，调试过程需在所有二次电缆完成接线及光缆熔接后进行。第三步是全站二次系统功能调试，通过系统联调实现数据的共享，在调试过程中还需进行远动通信系统调试和站级监控系统调试。最后一步是启动调试，经过上述功能调试后，整组传动正确，开始进行实际工作的检验，主要测试带电工作情况，但是，碍于条件限制，一般对保护装置在二次侧进行加量试验，以确认相量的准确性[2]。
220kV电容式电压互感器二次电压异常缺陷分析
2018年第12期总第379期220kV 电容式电压互感器二次电压异常缺陷分析刘钊，冯正军，李晓溪，刘洋洋，王佼(国网河北省电力公司保定供电分公司，河北保定071000）电容式电压互感器（CVT ）的工作原理是由串联电容器先分压，再经过电磁式电压互感器降压和隔离[1]。
与传统电磁式电压互感器相比，CVT 具有冲击绝缘强度高、制造工艺简单、重量轻、体积小、成本低、运行可靠，维护方便并可兼做高频载波通信的耦合电容等优点[2]，但是由于CVT 内部即有电容分压单元又有电磁单元，其结构复杂，每当CVT 发生缺陷时，要求现场技术人员对设备结构以及特性了如指掌才能分析出故障原因及所在。
1故障基本情况2014年5月11日，某220kV 变电站发生2210单元线路B 相CVT 二次回路电压显示异常故障：其中1a-1n ，2a-2m 和da-dn 二次线圈输出电压分别为53.5V ，53.8V 和93.3V （正常值应为57.7V ，57.7V 和100V ）。
现场外观检查正常无异常音响。
该故障设备信息如下，型号：TYD220/3-0.05H ，膜纸复合绝缘型，出厂日期：1992年8月。
该电容式电压互感器由2节瓷套外壳内的电容分压器和安装在下部油箱内的电磁单元两部分构成，其中C11安装在第1节瓷套内。
C12和分压电容C2共装在第2节瓷套内，中间变压器一次绕组并联在C2两端，一次绕组末端X 在油箱内部接地。
二次线圈6个端子1a-1n ，2a-2n 和da-dn 引出至二次端子盒，C2末端N 引出至端子盒并接地[3]。
C2首端有试验抽头引至第2节瓷套瓷群之间，其结构示意图如图1所示。
根据3个二次侧电压均低于正常值但未完全失压的现象初步推断，可能的原因有：一是电磁单元中间变压器二次线圈部分匝间短路；二是电容分压器C2的电容量增大；三是电容分压器C11、C12电容量减小。
图12210间隔B 相电容型电压互感器结构示意图2故障分析2014年5月13日工作人员将该故障CVT 退出运行并做全面停电诊断性试验，随后将设备解体。
智能变电站二次防误系统研究与分析
智能变电站二次防误系统研究与分析摘要：智能变电站继电保护装置的回路构成形式与传统站有较大区别，二次回路改为IEC 61850规约下的数字报文组成，模拟量采样回路采用IEC 61850 9-2的SV报文，保护跳闸、开入开出等信息采用IEC 61850 8-1的GOOSE报文。
智能变电站改、扩建及装置检修时，二次设备安措操作主要由跳合闸出口压板、检修压板、GOOSE发送\接收软压板等多种安措技术组合而成，存在着压板数量多、不直观、无“明显电气断点”等特点，在操作过程中容易造成漏投退、误投退等。
一旦出现漏投、误投就会造成严重的电网故障，例如，2014年10月某省330 k V变电站发生保护拒动，原因是3/2接线形式中间断路器的合并单元投入检修压板，由于检修不一致导致线路保护功能退出运行，此时线路发生故障，线路保护无法动作导致全站失电。
关键词：智能变电站；二次防误；系统；分析1导言随着资源节约型、环境友好型社会建设的逐步推进，“节材、节地、节能”等要求日益凸显。
变电站建设趋向于土地占用少、工程造价低、建设周期短、运维便捷等特点，新技术、新材料的发展也为变电站建设模式改变创造了条件。
通过优化智能变电站布局，逐步推进二次设备就地化，是智能变电站建设模式的发展方向之一。
2二次安措防误需求2.1防误安措元素分析安全措施的操作场景主要包括：一是变电站改、扩建时；二是一次设备在停电或者不停电运行检修时；三是二次设备本身试验检修时。
二次设备的安全措施，主要目的是对该设备进行安全隔离，通常通过二次回路的操作、装置功能压板的投退来实现，特殊情况考虑光纤的插拔。
二次安措具体的可操作元素主要包括：功能软压板、GOOSE发送压板、GOOSE接收压板、SV接收软压板、检修硬压板；装置之间直连的光纤；对于智能终端，还有出口硬压板。
2.2防误安措需求智能变电站改、扩建、设备检修等不同应用场景下，应该采用的安措防误措施，以及措施的可靠实施需要采用何种技术，需要深入研究。
220 kV智能变电站检修二次安措优化研究
220 kV智能变电站检修二次安措优化研究彭少博;郑永康;周波;李小鹏【摘要】The present secondary safety measure in smart substation haslow reliability due to the low safety and frequent protection blocking. On this basis, a safety measure based on interval interruption maintenance is proposed by analyzing the new function features of secondary equipment, as well as the advantage and disadvantage of the basic safety measures. The optimal scheme corresponding to the first maintenance and periodic maintenance is also determined. The secondary circuit will be cut off by disconnecting the terminal connecting piece or the cable conductor. Then the first defense line will be established by turning off the soft pressing board and breaking the digital channel. The second defense line is formed after pulling out the fiber or starting the smart substation maintenance mechanism. The first maintenances of 220 kV Sha-Ba substation and 220kV Zha-Wo substation in Sichuan show that this scheme is simple, safe and available, which is of certain reference value for secondary safety measures in the smart substation maintenance.%现有智能站检修二次安措存在安全性低、易导致保护误闭锁等问题，可靠性不高。
智能变电站综合调试指导书-智能变电站二次设备的测试方法
合并单元的现场检验项目
合并单元的现场检验项目
测量用电流通道评定标准
在额定频率下的电流误差、相位误差（角差）
准确
电流误差（±%）
级 在下列额定电流（%）时
1 5 20 100 120
0.1 — 0.4 0.2 0.1 0.1
0.2S 0.75 0.35 0.2 0.2 0.2 0.2 — 0.75 0.35 0.2 0.2
光波长 1310 nm 光接口应满足光发送功率：-20 dBm～-14 dBm；
光波长 850 nm光接口应满足光发送功率：-19 dBm～-10 dBm
光接收功率
二次回路检测
利用光纤尾纤将光衰耗计串入发送 装置（标准信号源）与接收装置之间 ，调节光衰耗计, 使接收装置出现异常 或出现断链告警信息的临界点。
合并器通信中断或采样数据异常时，相关设备应
可靠闭锁；
与电子互感器厂家配合模拟相应的故障，实现对电
子互感器告警功能的测试；
合并单元的检测项目
告警功能检查 精度测试 输出延时测试 采样值输出报文发送间隔离散值测试 检修状态测试
合并单元的检测项目
失步后再同步性能检验 电压切换功能检查 报文一致性检查 同步性检查 对时精度 守时精度
解决办法
将SCD文件视图化，使文本文件变为电气化图纸
根据相关电力规范标准对SCD文件进行规范性检查
实现新旧SCD文件对比功能，实时掌控SCD文件在虚端子回路及其通 讯参数等方面的变化 根据新旧SCD文件比对结果给出检修策略，通过检修策略验证平台实 现自动检修功能
SCD文件图形化
虚端子连线分层可视化，第一层为IED拓补图，第二层为虚拟二次回路
智能变电站二次设备的测试方法
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220kV智能变电站二次设备缺陷试验验
证方法研究
摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国各个行业的发展，电力行业的发
展亦是如此，当前，随着电网公司对于智能变电站的二次设备的要求逐渐提高，
二次设备在使用过程中存在的缺陷问题也被放大。
以往智能变电站在进行消缺工
作时仅仅为了满足正常运行，所以处理方式上相对比较简单。
所以在消缺工作结
束后二次设备往往会出现缺陷复发的情况。
因此，有必要对智能变电站二次设备
的缺陷试验验证方法展开分析。
关键词：220kV；智能变电站；二次设备；缺陷试验；验证方法
引言
随着智能电网建设规模的不断增长、电网拓扑结构和运行方式等日趋复杂，
电网公司加大了变电站设备管控技术的推广，智能变电站设备数量的快速增长使
得设备管控的信息数据量也在大幅增长。
该类数据不仅仅包含设备异常运行时的
状态信息数据，同时还包含设备稳定、湿度以及图像等数据，逐渐构成智能变电
站设备管控大数据。
如何对智能变电站设备管控大数据进行高效处理和分析是当
前重点研究课题。
通过对设备管控大数据的存储、管理和分析，设备管控人员能
够在大数据中心获取设备的历史和实时运行状态，对变电站设备的安全稳定运行
提供重要技术支撑。
然而，智能变电站设备管控系统的大量监测节点向数据平台
传送所采集到的设备数据，形成海量的多源异构复杂数据。
数据中心不仅需要对
海量的数据进行存储，而且需对存储的数据进行快速分析和处理，并感知变电站
设备的运行状态。
目前，智能变电站设备管控大数据分析系统所面临的问题和挑
战主要集中在如下几个方面：ａ．智能变电站设备管控数据的体量巨大。
据统计，一个数字变电站一天内所产生的数据量高达３ＴＢ，随着设备管控监测系统的扩大，数据体量还会增加。
ｂ．多源异构数据的关联关系。
海量多源异构数据的关
联性分析需要处理巨大的数据体量，对数据挖掘的效率是一个挑战。
ｃ．数据多
维度属性。
变电站设备具有地理位置属性，而某一设备数据则具有时间属性。
ｄ．快速的数据处理需求。
智能变电站设备管控要求对海量数据进行批量处理，
对数据的处理速度提出了挑战。
针对上述智能变电站设备管控大数据分析系统所
面临的问题和挑战，目前被广泛应用的方法之一是基于云平台的数据分析技术。
其中Hadoop分布式文件系统在数据处理和分析方面具有独特的优势，其具有高
吞吐量的数据处理能力，目前在计算机、互联网公司等领域应用广泛。
但是与互
联网领域的云服务技术相比，智能变电站设备管控大数据分析在数据存储、管理
和分析方面都是具有一定的差异性。
将Hadoop技术应用于智能变电站设备管控
大数据分析是未来的发展趋势，也面临着较大的挑战。
1缺陷试验验证体系
智能变电站二次设备因为缺陷定位以及分析问题的存在，导致其缺陷在整改
过程中的难度大大增加。
这些问题的存在也导致很多时候在整改缺陷时只能通过
更换电子元件的方式来完成，既增加了缺陷处理成本，同时又扩大了缺陷的整改
范围。
尤其是对整机设备的更换，在提升整改成本的同时，也让替换下来的设备
元件没有被完全开发利用，给设备资源带来了浪费。
此外，由于在更换设备及元
件时，因为没有查明二次设备的具体缺陷原因，也使得在整改结束后依然有可能
出现相同的缺陷。
2220kV智能变电站二次设备缺陷试验验证方法
2.1基于Kohonen网络的典型绝缘缺陷局部放电模式识别
目前，局部放电识别研究中常见的分类方法包括:统计识别，如Bayes分类、Fisher分类;人工神经网络，如误差方向传播(BP)神经网络、径向基函数(RBF)神
经网络、对偶传播神经网络(CPN);支持向量机等。
神经网络因其优异的并行处理、自适应、非线性求解能力而应用广泛，但在可靠性及实用性方面存在缺陷。
以BP
神经网络为例，其存在易受非典型数据干扰、初始权值阈值难确定、算法计算收
敛慢等缺陷，限制了其在实际工程中的应用。
由于变电站设备工作环境复杂，不
可控干扰多，传统的神经网络识别测得的局放信号往往效果不佳。
因此，文中引
入Kohonen网络来解决变电站的局部放电识别问题。
Kohonen网络属于自组织竞
争型神经网络，由TeuvoKohonen提出，以无导师方式进行自组织训练和判断，
在其他领域的聚类分析中已有广泛应用。
此外，Kohonen网络具有良好的抗干扰
能力，对变电站环境局部放电信号识别具有较大优势。
2.2基于地震动聚类的变电站设备易损性分析
电气设备易损性分析主要有三种方法：震害统计分析方法，试验方法以及计
算分析方法。
震害统计分析法方面，熊明攀，贺海磊通过统计汶川地震中变电站
地震灾害历史记录，采用统计回归方法拟合了多种变电站设备的易损性曲线。
国外，Anagnos基于加州变电站地震灾害详细数据，绘制了变电站设备失效概率曲线。
Straub改进了经验脆弱性模型，降低了地震观测与结构响应之间的统计依赖性。
试验法方面，李圣通过对绝缘子的试验，得到其动力特性与弯曲刚度，进而
结合有限元分析得到易损性曲线。
Ahmad对多座框架结构进行振动台试验并建立
破坏等级，得到其地震损失曲线。
通过计算分析法对电气设备进行易损性分析逐
渐成为电力系统抗震研究热点。
然而，为考虑地震动的不确定性，需根据大量地
震动输入下的有限元计算结果得到易损性曲线，时间成本高。
此外，易损性曲线
只考虑PGA单一变量，未考虑其他地震动参数对曲线的影响，对差异较大的多类
地震动采用同一条易损性曲线估计失效概率，影响结果精确性。
聚类分析可基于
样本的多个参数的统计特征对大量样本分类，从而可从每一类中选择少量具有代
表性的样本组成典型样本库代替整体样本，对目标问题进行分析。
这对上述问题
的解决提供了部分思路基
2.3缺陷试验验证流程
通过将二次设备的缺陷验证体系与二次设备缺陷试验的实际验证案例相结合，可以构建出合理的缺陷试验验证流程：试验开始——二次设备的运行情况分析——故障录波分析——推测设备缺陷原因——试验验证缺陷产生的原因——试验结
果是否符合推测（若结果不符合推测，则需要重新进行缺陷推测）——根据原因
提出二次设备整改对策——缺陷整改——常规试验（若未通过常规试验则需要重
新提出整改措施）——对整改结束的设备针对缺陷进行专项试验。
缺陷验证可以
分为两个阶段，分别是缺陷原因分析阶段以及缺陷整改验证阶段。
2.4设备状态评估模型
在完成智能变电站设备大数据处理工作后，需采用数据挖掘算法来构建设备
的状态评估模型。
在Hadoop集群计算框架基础上，文中采用基于分类算法的数
据挖掘算法来建立智能变电站设备状态评估模型。
分类算法是一种监督学习算法，文中采用基于决策树的分类算法来构建状态评估模型，首先定义已知数据集的类别，依据所采集数据集的数据特征来构建数据分类器，然后利用此分类器对数据
进行分类和预测并输出离散结果。
结语
总之，智能变电站二次设备的缺陷试验验证十分重要，通过试验验证能够找
出二次设备出现缺陷的具体原因，针对性解决完成后便能有效提升二次设备的运
行稳定性以及运行安全性。
相信随着科技的发展，会有更多人意识到找出二次设
备缺陷原因的重要性。
参考文献
[1]李霞，周文越，朱鑫，等.智能变电站二次设备缺陷试验验证方法[J].四
川电力技术，2020，43（02）：67-69+94.
[2]甘卫星.浅谈变电站二次设备的运行维护与管理[J].科技创新导报，2020，17（05）：158-159.。