智能变电站500kV线路保护标准化作业指导书.docx

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智能变电站500kV线路保护标准化作业指导书

智能变电站

330kV及以上电压等级线路保护调试

作业指导书

批准：

审核：

编写：

作业负责人：

目次

1.应用范围1

2.引用文件1

3.工作流程图1

4.调试前准备2

4.1准备工作安排2

4.2作业人员要求3

4.3试验仪器及材料4

4.4危险点分析及安全措施4

5.单体调试5

5.1电源和外观检查5

5.2绝缘检查6

5.3配置文件版本检查7

5.4光纤链路检查7

5.5采样值输入检查8

5.6GOOSE输入输出检查9

5.7保护校验10

6.分系统调试13

6.1带开关传动13

6.2与其它装置的联动试验14

6.3站控层通讯检查15

7.全站功能联调16

7.1光纤通道联调16

7.2一次通流升压18

8.送电试验19

9.竣工19

附录：

调试报告20

1.应用范围

本作业指导书适用于国家电网公司智能变电站330kV及以上电压等级线路保护现场调试工作，主要内容包括现场调试的准备、调试流程、调试方法及标准和调试报告等要求。

本作业指导书内容均为指导性，供现场调试工作参考。

本指导书中所涉及的接线形式为3/2接线，其余接线形式下的同电压等级线路保护调试可参照执行。

2.引用文件

下列标准及技术资料所包含的条文，通过在本作业指导书中的引用，而构成为本作业指导书的条文。

本作业指导书出版时，所有版本均为有效。

所有标准及技术资料都会被修订，使用作业指导书的各方应探讨使用下列标准及技术资料最新版本的可能性。

DL/T860变电站通信网络和系统

DL/T995继电保护和电网安全自动装置校验规程

Q/GDW414变电站智能化改造技术规范

Q/GDW441智能变电站继电保护技术规范

Q/GDW431智能变电站自动化系统现场调试导则

Q/GDW396IEC61850工程继电保护应用模型

Q/GDW426智能变电站合并单元技术规范

Q/GDW428智能变电站智能终端技术规范

Q/GDW431智能变电站自动化系统现场调试导则

Q/GDW441智能变电站继电保护技术规范

Q/GDW679智能变电站一体化监控系统建设技术规范

Q/GDW678智能变电站一体化监控系统功能规范

Q/GDWXXX智能变电站标准化现场调试规范

《国家电网公司电力安全工作规程（变电部分）》国家电网公司

变电站系统设计图纸

设备技术说明书

3.工作流程图

根据调试设备的结构、校验工艺及作业环境，将调试作业的全过程划分为以下校验步骤顺序，见图1。

图1调试流程图

4.调试前准备

4.1准备工作安排

序号

内容

标准

备注

1

调试工作前提前2至3天做好摸底工作，结合现场施工情况制定本次工作的调试方案以及安全措施、技术措施、组织措施，并经正常流程审批。

1）摸底工作包括检查现场的调试环境，试验电源供电情况，保护装置及相关合并单元、智能终端及相关一次设备的安装情况、光纤铺设情况；

2）调试方案应细致合理，符合现场实际能够指导调试工作。

2

根据调试计划，组织作业人员学习作业指导书，使全体作业人员熟悉作业内容、危险源点、安全措施、进度要求、作业标准、安全注意事项。

要求所有工作人员都明确本次校验工作的内容、进度要求、作业标准及安全注意事项。

3

如果是在运行站工作或站内部分带电运行，提前办理工作票，并经运行单位许可；开工前需制定专门的二次安全措施票。

1）工作票应按《电业安全工作规程》相关部分执行；

2）二次安全措施票中所要求的安全措施应能有效的将工作范围与运行二次回路隔离。

4

准备SCD文件、待调试装置ICD文件、保护原理图、二次接线图、光纤联系图、虚端子表、交换机配置表、设备出厂调试报告、装置技术说明书、装置厂家调试大纲。

材料应齐全，图纸及资料应符合现场实际情况。

5

检查系统厂内集成测试记录以及出厂验收记录。

系统配置文件SCD正确，系统出厂前经相关部门验收合格。

6

检查调试所需仪器仪表、工器具。

仪器仪表、工器具应试验合格，满足本次作业的要求。

7

开工前与现场安装、施工人员做好交底工作。

了解保护装置及相关合并单元、智能终端等设备的具体情况、现场的可开展试验情况，告知其他工作人员安全风险点及危险区域。

8

试验电源进行检查。

用万用表确认电源电压等级和电源类型无误，应采用带有漏电保护的电源盘并在使用前测试漏电保护装置是否正常。

4.2作业人员要求

序号

内容

备注

1

现场工作人员应身体健康、精神状态良好，着装符合要求。

2

工作人员必须具备必要的电气知识，掌握本专业作业技能，熟悉保护设备，掌握保护设备有关技术标准要求，持有保护调试职业资格证书；工作负责人必须持有本专业相关职业资格证书并经批准上岗。

3

全体人员必须熟悉《国家电网公司电力安全工作规程》的相关知识，并经考试合格。

4

新参加电气工作的人员、实习人员和临时参加劳动的人员（管理人员、临时工等），应经过安全知识教育后，并经考试合格方可下现场参加指定的工作，并且不得单独工作。

4.3试验仪器及材料

序号

名称

规格

数量

备注

1

数字式继电保护测试仪

支持4路以上9-2SV输出、4路以上goose输出，支持对时功能。

1台

2

便携式报文分析仪

支持goose、SV、PTP、MMS报文的在线分析和离线存储分析，有一定统计分析功能

1台

3

兆欧表

1000V/500V

1台

4

光功率计

波长：

1310/850nm，

范围：

-40dB～10dbB

1套

5

红光笔

1支

6

相关测试软件

包括SCD查看软件、报文分析软件、XML语法校验软件、保护测试仪应用软件等

7

尾纤

根据装置背板光口类型和调试仪器输出光口类型选择尾纤类型

若干

8

试验直流电源

9

其它设备

4.4危险点分析及安全措施

序号

防范类型

危险点

预控措施

1

人身触电

安全隔离

（a）工作前应在危险区域设置明显的警示标识，带电设备外壳应可靠接地。

接、拆低压电源

（a）必须使用装有漏电保护器的电源盘。

（b）螺丝刀等工具金属裸露部分除刀口外包绝缘。

（c）接拆电源线时至少有两人执行，必须在电源开关拉开的情况下进行。

5

机械伤害

落物打击

进入工作现场必须戴安全帽。

6

防运行

设备误动

如果是在运行站工作或站内部分带电运行，误发报文造成装置误动

工作负责人检查、核对试验接线正确，二次隔离措施到位并确认后，下令可以开始工作后，工作班方可开始工作。

测试中需要测试仪仪向装置组网口发送报文时，应拔出装置组网口光纤，直接与测试仪连接，不应用测试仪通过运行的过程层网络向装置发送报文，以防止误跳有网路跳闸的设备。

8

防设备损坏

保护跳或控制检修、施工过程中的一次设备，造成一次设备损坏

保护或监控调试时应断开与一次设备的控制回路，传动一次设备时必须与相关负责人员确认设备可被操作。

工作中恢复接线错误造成设备不正常工作

施工过程中拆接回路线，要有书面记录，恢复接线正确，严禁改动回路接线。

工作中误短端子造成运行设备误跳闸或工作异常

短接端子时应仔细核对屏号、端子号，严禁在有红色标记的端子上进行任何工作。

工作中恢复定值错误造成设备不正常工作

工作前核对保护定值与最新定值单相符，工作完成后再次与定值单核对定值无误。

线路保护盘上线路保护通道的尾纤损坏

试验前必须在线路保护盘上拔掉线路保护通道的尾纤，做好标记并将光纤头防护罩盖好。

试验完成后恢复线路保护通道的尾纤，恢复前必须用酒精清洗尾纤头，尾纤恢复后才允许做通道对调。

13

其他

（a）工作前，必须具备与现场设备一致的图纸。

（b）禁止带电插拔插件。

5.单体调试

5.1电源和外观检查

1）.电源检查

序号

检查项目

检查要求

备注

1

屏柜直流电源检查

1）万用表检查装置直流电源输入应满足装置要求，检查电源空开对应正确

2）推上装置电源空开，打开装置上电源开关，装置应正常启动，内部电压输出正常；

2

装置电源自启动试验

将装置电源换上试验直流电源，且试验直流电源由零缓调至80%额定电源值，装置应正常启动，“装置失电”告警硬接点由闭合变为打开；

3

装置工作电源在80%～110%额定电压间波动

装置稳定工作，无异常；

4

装置电源拉合试验

1）在80%额定电源下拉合三次装置电源开关，逆变电源可靠启动，保护装置不误动，不误发信；

2）保护装置掉电瞬间，装置不应误发异常数据。

注：

检查结果记录于调试报告表3

2）.装置外观检查

序号

检查项目

检查要求

注意事项

1

屏柜及装置外观检查

1）检查屏柜内螺丝是否有松动，是否有机械损伤，是否有烧伤现象；电源开关、空开、按钮是否良好；检修硬压板接触是否良好；

2）检查装置接地端子是否可靠接地，接地线是否符合要求；

3）检查屏柜内电缆是否排列整齐，是否固定牢固，标识是否齐全正确；交直流导线是否有混扎现象；

4）检查屏柜内光缆是否整齐，光缆的弯曲半径是否符合要求；光纤连接是否正确、牢固，是否存在虚接，有无光纤损坏、弯折、挤压、拉扯现象；光纤标识牌是否正确，备用光纤接口或备用光纤是否有完好的护套；

5）检查屏柜内个独立装置、继电器、切换把手和压板标识是否正确齐全，且外观无明显损坏；

6）柜内通风、除湿系统是否完好，柜内环境温度、湿度是否满足设备稳定运行要求。

2

装置自检

装置上电运行后，自检正常，操作无异常。

3

装置程序检查

通过装置液晶面板检查保护程序、通信程序的版本、生成时间、CRC校验码正确。

装置保护程序应符合当地运行要求。

4

装置时钟检查

装置时间应与标准时间一致。

5

定值整定功能

定值输入和固化功能、失电保存功能、定值区切换功能正常。

注：

检查结果记录于调试报告表4

5.2绝缘检查

按照DL/T995-2006标准的6.2.4的要求，采用以下方法进行绝缘检查：

a）将CPU插件、通信插件、开入插件拔出，并确认直流电源断开后将直流正负极端子短接，对电源回路、开入量回路、开出量回路摇测绝缘。

b）对二次回路使用1000V摇表测量各端子之间以及端子对地之间的绝缘电阻，新安装时绝缘电阻应大于10MΩ。

c）新安装时，对装置使用500V摇表测量各端子之间的绝缘电阻，对内绝缘电阻应大于20MΩ。

注：

1）绝缘电阻摇测前必须断开交、直流电源；绝缘摇测结束后应立即放电、恢复接线；

2）绝缘检查结果数据记录于调试报告表5。

5.3配置文件版本检查

5.3.1配置文件版本及SCD虚端子检查

a）检查SCD文件头部分（Header）的版本号（version）、修订号（revision）、和修订历史（History）确认SCD文件的版本是否正确。

b）采用SCD工具检查本装置的虚端子连接与设计虚端子图是否一致，待调试保护装置相关的虚端子连接是否正确。

注：

检查结果记录于调试报告表格表6.1。

5.3.2装置配置文件一致性检测

a）检查待调试装置和与待调试装置有虚回路连接的其它装置是否已根据SCD文件正确下装配置。

b）采用光数字万用表接入待调试装置过程层的各GOOSE接口，解析其输出GOOSE报文的MAC地址、APPID、GOID、数据通道等参数是否与SCD文件中一致；光数字万用表模拟发送GOOSE报文，检查待调试装置是否正常接收。

c）检查待调试装置下装的配置文件中GOOSE的接收、发送配置与装置背板端口的对应关系与设计图纸是否一致。

注：

检查结果记录于调试报告表6.2。

5.4光纤链路检查

5.4.1发送光功率检验

用光功率计分别接收并读取线路保护的边、中开关直跳口和组网口的TX的发送光功率。

当波长为1310nm时读取的发送功率应在-20dBm～-14dBm范围内；光波长为850nm时，发送功率应在-19dBm～-10dBm范围内。

5.4.2接收光功率检验

将线路保护边中开关直采口、边中开关直跳口、组网口的RX拔下用光功率计测发光功率保护接收端口（Rx）上的光纤拔下，接至光功率计，读取光功率值（dBm）即为该接口的接收光功率。

接收端口的接收光功率减去其标称的接收灵敏度即为该端口的光功率裕度，装置端口接收功率裕度不应低于3dB。

5.4.3光纤连接检查

a）正确连接线路保护背板上边开关直采口、中开关直采口、线路PT直采口的光纤，保护装置相应的SV采样异常应复归。

通过依次拔掉各直采口观察装置中SV的断链信息来检查各端口的SV配置是否与设计图纸一致。

b）正确连接线路保护边断路器直跳口、中断路器直跳口和组网口的光纤，保护装置相应的GOOSE链路异常信号应复归。

通过依次拔掉各直跳口和组网口来检查各端口的GOOSE接收配置与图纸是否一致。

注：

检查结果记录于调试报告表7。

5.5采样值输入检查

1）导入SCD文件，正确配置试验仪。

2）分别将继电保护测试仪SV发送控制块的第一组、第二组、第三组配置为边断路器合并单元、中断路器合并单元和电压合并单元，并将其发送口设置为第一口、第二口、第三口，选择合适的尾纤将三个光口分别连接到装置背板上的边断路器合并单元直采口、中断路器直采口和线路PT合并单元直采口，三个发送光口的指示灯是否正常闪烁，如不闪烁调整光口收发尾纤的位置。

3）设置用继电保护测试仪，改变采样值关联的变量的大小和角度，启动继电保护测试仪输出SV采样值，依次观察装置中的各路采样值，是否与继电保护测试仪所加的量大小和角度一致。

4）线路保护显示值误差应满足为：

电流不超过额定值的±2.5％或0.02In，电压不超过额定值的±2.5％或0.01Un，角度误差不超过1°。

测试过程中，保护各通道采样精度应选择10%~120%额定值的多个量测试多次，保护各SV端口应与设计完全一致。

5）根据边开关CT和中开关CT一次极性指向和和电流极性要求整定装置中的电流极性，整定后的和电流应能正确反应线路电流（边开关CT极性段一般指向母线侧，当本线路中开关一次极性指向本线路边开关所在母线侧时应在线路保护中将中开关电流极性置反以正确反应线路电流）。

正确整定电流极性后从边开关直采口和中开关直采口分别加入边开关三相电流和中开关三相电流，使相同相别的边开关电流和中开关电流大小相等，如果边中开关一次极性指向一致则使边中开关电流角度相差半个周波，如果边开关和中开关极性指向相反则使边开关电流和中开关电流角度相同，如果装置中电流极性整定正确此时装置中合流大小应为边开关电流和中开关电流的两倍。

注：

检查结果记录于调试报告表8

5.6GOOSE输入输出检查

5.6.1GOOSE输入检查

1）TWJ开入检查

a）同时分开边断路器和中断路器的A相，观察装置中的A相TWJ开入是否变位，

依次在边断路器A相合位中断路器A相分位、中断路器A相分位边断路器A相合位、边开关A相合位中开关A相合位的状态下观察装置中A相TWJ开入均应为均应为分。

b）将保护屏上断路器检修把手打至中断路器检修位置，分合A相边断路器，观察装置中A相TWJ开入变位是否正确。

c）将保护屏上断路器检修把手打至边断路器检修位置，分合A相中断路器观察装置中A相TWJ开入变位是否正确。

d）用上述步骤中所述方法依次检查B相、C相TWJ开入是否正确。

e）进行上述步骤时如果一次设备不具备传动条件可用报文分析仪在装置背板直跳口模拟断路器变位。

需分合断路器时可在二次设备间用报文分析仪模拟保护装置发跳闸令或重合令分合断路器。

2）远跳开入检查

用报文分析仪从本间过程层交换机或中心交换机上（根据VLAN划分选择报文分析仪所连接的端口）模拟边断路器保护失灵动作、中断路器失灵保护动作、母线保护动作跳本间隔或本线路高抗保护动作观察保护装置中远跳开入是否为变位为1.

3）检修压板开入检查

a）投入保护装置的检修压板，观察装置中检修压板开入变位是否正常。

b）当检修压板投入时如果GOOSE链路对端装置检修压板在分的状态则该GOOSE链路告警。

注：

试验结果记录于调试报告表9.1

5.6.2GOOSE输出检查

a）用便携式报文分析仪连接线路保护直跳口，用报文分析仪的GOOSE报文分析功能监视线路保护装置直跳口GOOSE报文中变量的变位情况。

b）从保护装置中模拟“A相跳闸出口”动作，检查直跳口GOOSE报文中对应变量应变位“1”，保护装置上该信号返回，对应GOOSE信号变为“0”，其他GOOSE信号应无变化。

c）采用上述相同的方法，根据实际GOOSE输出配置情况，检查其余GOOSE信号的正确性。

注：

试验结果记录于调试报告表9.2

5.7保护校验

序号

项目

测试方法

备注

1

差动保护

a．将装置背板上保护通道的“RX”和“TX”用尾纤短接，构成自发自收方式；

b．投入主保护软软压板，投入装置中开关合并单元、边开关合并单元、PT合并单元的SV接收压板；

c．在保护定值中将差动保护和零序差动保护控制字置1；整定控制字使通讯时钟选择内时钟，投入自环试验控制字（如果没有自环试验控制字将装置中对侧纵联码整定与本侧一致），退出电流补偿控制字

d．如果装置中有电子式互感器或合并单元路由延时定值将其按实际值整定。

E．整定重合闸控制字，将重合闸整定至禁止方式。

F．用数字式继电保护为装置加量。

首先加正常电压，边断路器和中断路器电流均为0的状态并保持一段时间，使装置中实测电容电流IC的计算值值归零。

G．根据说明书中差动保护动作方程和装置中整定的差动保护定值、额定电压定值、线路容抗定值计算出差动保护的动作值I1改变边断路器或中断路器电流A相输出值使其等于1.05*I1则差动保护应正确动作。

H．重复步骤g使实测电容电流IC的计算值规零。

I．改变边断路器或中断路器电流A相输出值使其等于0.95*I1则差动保护应可靠不动。

j.重复上述步骤校验B相和C相的差动保护动作值。

K．退出差动保护压板，重复步骤f使实测电容电流IC的计算值规零。

改变边断路器或中断路器电流A相输出值使其合流大于1.05倍动作值，则差动保护应可靠不动。

差动保护控制字投入，其他保护控制字退出；

根据实际运行方式整定重合闸方式；

“差动定值”具体值为：

根据装置具体型号，差动稳态差动I段（快速段）和II段（灵敏段）定值；

验证“CT断线闭锁差动”控制字的正确性

2

纵联距离保护

1.将本装置保护纵联通构成自发自收方式。

2.投纵联压板，保护定值控制字中“纵联距离保护”置1，“纵联零序保护”置0。

3.加正常运行状态电压，等保护PT断线报警灯灭，重合闸充电灯亮。

4.加故障量为纵联距离保护整定值的0.95倍，分别模拟单相接地、两相和三相正方向瞬时故障。

5.装置面板上相应跳闸灯亮，液晶上显示“纵联距离动作”。

6.模拟上述反方向故障，纵联保护不动作。

7.加故障量为纵联距离保护整定值的1.05倍，分别模拟单相接地、两相和三相正方向瞬时故障。

纵联距离保护应不动作

2

距离保护

通过数字式保护测试仪施加电流、电压量：

设置测试仪中的零序补偿系数与装置中的零序补偿系数定值相等。

如果是圆特性的距离保护设置试验仪输出阻抗值的角度与待测装置中的正序灵敏角相等。

1）加故障电流I=In，模拟短路阻抗＝0.95Zx.（Ⅰ～Ⅲ段定值），模拟相间正方向瞬时故障,应动作；

2）加故障电流I=In，模拟短路阻抗＝1.05Zx（Ⅰ～Ⅲ段定值），模拟相间正方向瞬时故障,应不动；

3）加故障电流I=In，模拟短路阻抗＝0.7Zx（Ⅰ～Ⅲ段定值），模拟相间正方向瞬时故障，通过测试仪回收GOOSE信号测量保护的动作时间。

4）加故障电流I=In，模拟短路阻抗＝0.95Zx.（Ⅰ～Ⅲ段定值），模拟接地正方向瞬时故障,应动作；

5）加故障电流I=In，模拟短路阻抗＝1.05Zx（Ⅰ～Ⅲ段定值），模拟接地正方向瞬时故障,应不动；

6）加故障电流I=In，模拟短路阻抗＝0.7Zx（Ⅰ～Ⅲ段定值），模拟接地正方向瞬时故障，通过测试仪回收GOOSE信号测量保护的动作时间。

7）加故障电流I=In，模拟短路阻抗＝0.7Zx（Ⅰ～Ⅲ段定值），模拟相间反方向瞬时故障，保护应可靠不动作

8）加故障电流I=In，模拟短路阻抗＝0.7Zx（Ⅰ～Ⅲ段定值），模拟接地反方向瞬时故障，保护应可靠不动作

分别将相间距离保护I（II/III）段、接地距离保护I（II/III）段相应控制字投入，其他保护控制字退出；

根据实际运行方式整定重合闸方式；

根据实际装置型号，验证工频变化量距离或突变量距离保护功能正确性；

若装置设置距离保护软压板则需验证软压板正确性

3

零序方向过流保护

1）仅投入零序保护压板，按照装置中的灵敏角定值设置测试仪中的阻抗角参数，重合把手切换至“综重方式”。

将相应的保护控制字投入，等待保护充电，直至充电灯亮。

2）加故障电压30V，故障电流ZDI011.05*（其中ZDI01为零序过流Ⅰ段定值），模拟单相正方向故障，装置面板上相应灯亮，液晶上显示“零序过流Ⅰ段”，模拟反方向故障保护应可靠不动作。

3）加故障电压30V，故障电流ZDI010.95*，模拟单相正方向故障，零序过流Ⅰ段保护不动。

4.校验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段零序过流保护同上类似，注意加故障量的时间应大于保护定值整定的时间。

0.95倍整定值可靠不动，1.05倍整定值可靠动作

4

TV断线相过流

1）仅投入距离保护压板，重合闸把手切换至综重方式将相应的保护控制字投入，等待保护充电直至充电灯亮。

2）加三相相等的正序电压，使电压值低于TV断线正序电压定值使TV断线动作。

3）模拟单相故障，故障电流为1.05倍定值时应可靠动作，在0.95倍定值时可靠不动作，并在1.2倍定值下测量保护动作时间。

5

零序反时限

1）投入后备保护软压板，投入中断路器SV链路软压板、边断路器SV链路软压板中、线路电压合并单元SV链路软压板，将零序反时限保护的控制字置1，如果说明书中要求退出零序II段控制字的将零序II段控制字退出。

2）整定保护装置中的零序反时限保护动作定值、零序反时限保护时间定值、电流变化量定值、零序电流变化量启动定值、零序补偿系数定值等使其便于试验。

3）合上边断路器或中断路器使装置中TWJ开入置0。

4）按照4.8中所述方法为配置并连接继电保护测试仪和待调试装置，打开零序保护调试菜单，将故障电流变量关联与中断路器电流或边断路器电流均可，按照装置定值整定距离保护菜单中的各段零序保护动作定值和时间定值、零序补偿系数定值，选择A相接地瞬时故障，设置较长的故障时间。

5）设置故障电流为A倍（A的值应大于并且不能太接近于1，否则装置动作时间太长）的零序反时限保护动作定值，开始试验，等待TV断线告警复归后，触发故障待保护动作后从装置报文中得到启动时间和动作时间的时间差即实际动作时间。

6）将故障电流值代入说明书中的零序反时限特性曲线方程计算出动作时间，对比计算动作时间和从装置上得到的实际动作时间应基本一致。

7）