智能变电站500KV断路器保护标准化作业指导书.docx
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智能变电站500KV断路器保护标准化作业指导书
智能变电站
330kV及以上电压等级断路器保护调试
作业指导书
批准：
审核：
编写：
作业负责人：
目次
1.应用范围
本作业指导书适用于国家电网公司智能变电站330kV及以上电压等级断路器保护现场调试工作，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。
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.调试流程
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优化为最佳的校验步骤顺序，见图1：
图1断路器保护调试流程图
4.调试前准备
1
2
3
4
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
型号及规格
单位
数量
备注
1
工具箱
套
1
2
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输入输出
台
1
3
光数字万用表
支持goose、SV、等报文的分析，有一定统计分析功能
台
1
4
万用表
FLUKE
块
1
5
光功率计
波长：
1310/1550nm，
范围：
-40dB～10dbB
只
1
6
光源
只
1
7
激光笔
只
1
8
尾纤
ST-LC、ST-ST
套
1
9
光纤辅助器件（转接法兰）
若干
10
试验导线
套
1
11
电源插座、单相三线装有漏电保护器的电缆盘
220V/10A
只
1
12
安全帽
顶
1
顶/人
13
兆欧表
1000V/500V
块
各1块
14
标签纸
若干
4.4危险点分析与预防控制措施
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
5.1.1电源检查
序号
检查项目
检查方法
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）推上线路保护装置电源空开，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的表3。
5.1.2装置外观检查
序号
检查项目
检查方法
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）检查装置背板、顶部是否清洁无积尘，是否存在局部过热或凝露；柜内通风、除湿系统是否完好，柜内环境温服、湿度是否满足设备稳定运行要求。
2
程序和配置检查
2.1
装置自检
装置上电运行后，自检正常，操作无异常。
2.2
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；
2.3
装置时钟检查
装置时间应与标准时间一致。
2.4
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：
检查结果数据记录于调试报告表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，定期检验时绝缘电阻应大于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配置文件检查
5.3.1SCD虚端子检查
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。
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：
配置文件检查结果数据记录于调试报告表6。
5.4光纤链路检验
5.4.1发送光功率检验
将光功率计用一根尾纤（衰耗小于0.5dB）接至断路器保护的发送端口（Tx），读取光功率值（dBm）即为该接口的发送光功率。
断路器保护装置各发送接口都需进行测试，光波长1310nm，发送功率：
-20dBm～-14dBm；光波长850nm，发送功率：
-19dBm～-10dBm。
5.4.2接收光功率检验
将断路器保护接收端口（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3dBm。
5.4.3光纤连接检查
a）分别恢复断路器保护装置接收SV光纤，保护装置相应的SV采样异常应复归。
同时检查SV接口配置是否与设计一致。
b）分别恢复断路器保护接收母线保护、线路保护的GOOSE光纤，保护装置相应的GOOSE链路异常信号远方复归。
同时检查GOOSE接口配置是否与设计一致。
注：
光纤链路检验结果数据记录于调试报告表7。
5.5SV输入检查
5.5.1采样通道测试
a）数字式继电保护测试仪导入SCD配置文件；
b）断路器保护仅投入SV接收软压板，测试仪端口1选择发送该断路器保护所配置的合并单元SV；
c）测试仪端口1发送口接至断路器保护装置SV接收口，测试施加一定数字量，检查断路器保护装置上显示的采样值应与测试仪发送值基本一致；
断路器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，断路器保护SV接口应与设计完全一致。
注：
SV采样通道测试数据记录于调试报告表8。
5.6GOOSE开入开出检查
5.6.1GOOSE开入检查
a）光数字万用表或数字式继电保护测试仪接入断路器保护组网GOOSE接口，测试仪选择发送断路器保护接收的“线路保护1分相跳闸输入Ta，Tb，Tc”和“线路保护2分相跳闸输入Ta，Tb，Tc”GOOSE信号，分别模拟GOOSE信号变位，检查断路器保护中“线路保护1分相跳闸输入Ta，Tb，Tc”信号和“线路保护2分相跳闸输入Ta，Tb，Tc”信号是否变位；
5.6.2GOOSE开出检查
a）采用光数字万用表或数字式继电保护测试仪依次接入断路器保护GOOSE输出口，接收断路器保护GOOSE输出报文，检查保护装置各GOOSE输出口的报文应相同；
b）模拟断路器保护动作，检查GOOSE输出报文的stNum、sqNum变化是否正确，GOOSE变位后发送报文的序列应符合DL/T860标准要求。
注：
1）GOOSE开出变位具体通道数据的正确性可在保护功能中同时验证；
2）GOOSE开入开出检查数据记录于调试报告表9。
5.7保护校验
序号
调试项目
调试方法
备注
1
失灵保护
1）定值控制字“投失灵保护”置1，退出其它保护；
2）把失灵保护零序电流和失灵保护负序电流定值整定成最小值。
在A相加1.05倍的失灵保护相电流值，要使失灵保护零序或负序过流满足，同时给上A相的外部分相跳闸输入接点；
3）装置面板上相应跳闸灯亮，液晶上显示“失灵跳本开关”及“失灵动作”；注意，失灵保护以较短时限跳本开关，以较长时限跳所有相关断路器（简称“失灵动作”）；
4）在A相加0.95倍的失灵保护相电流值，要使失灵保护零序或负序过流满足，同时给上A相的外部分相跳闸输入接点，失灵保护不应动作；
5）同1～4条做B、C相故障，注意加故障量的时间应大于保护定值时间。
定值控制字“投失灵保护”置1，将失灵保护负序电流整定成最大值；
6）加1.05倍失灵保护零序电流定值，同时给上保护三跳输入接点；
7）装置面板上相应跳闸灯亮，液晶上显示“失灵跳本开关”及“失灵动作”；
加0.95倍失灵保护零序定值，同时给上保护三跳输入接点或三相跳闸接点，失灵保护不应动作；
8）定值控制字“投失灵保护”置1，失灵保护零序电流整定成最大值；
加1.05倍负序过流定值，同时给上保护三跳输入接点或三相跳闸接点；
9）装置面板上相应跳闸灯亮，液晶上显示“失灵跳本开关”及“失灵动作”；
加0.95倍负序过流定值，同时给上保护三跳输入接点或三相跳闸接点，失灵保护不应动作；
10）定值控制字“投失灵保护”、“低COS保护失灵”置1，失灵保护零序和负序电流整定成最大值；
11）加50V对称电压，1A的对称电流，电压超前电流的角度=低功率因素角定值+20（注意：
角度差应小于900）,同时给上保护三跳输入接点或三相跳闸接点；
12）装置面板上相应跳闸灯亮，液晶上显示“失灵跳本开关”及“失灵动作”；
13）加50V对称电压，1.05倍低功率因素过流定值，电压超前电流的角度=低功率因素角定值-20（注意：
角度差应小于900）,同时给上保护三跳输入接点或三相跳闸接点，失灵保护不应动作。
14）定值控制字“投失灵保护”、“三跳失灵高定值”置1。
15）加1.05倍三跳失灵高定值，同时给上保护三跳输入接点或三相跳闸接点；
16）装置面板上相应跳闸灯亮，液晶上显示“失灵跳本开关”及“失灵动作”；
17）加0.95倍三跳失灵高定值，同时给上保护三跳输入接点或三相跳闸接点，失灵保护不应动作；
2
充电过流保护
1）仅投充电保护压板；定值控制字“投充电保护Ⅰ段”置1，退出其它保护；
2）加充电保护过流Ⅰ段定值的1.05倍电流；装置面板上相应跳闸灯亮，液晶上显示“充电保护Ⅰ段”；
3）加0.95倍充电保护过流Ⅰ段定值，充电保护不应动作；
4）同1～3条校验充电保护Ⅱ段及零序充电定值，注意加故障量的时间应大于保护定值时间。
3
死区保护
1）定值控制字“投死区保护”置1，退出其它保护；
2）加死区保护电流定值的1.05倍电流，同时给上外部三相跳闸接点与三相跳闸位置；
3）装置面板上相应跳闸灯亮，液晶上显示“死区保护”；
4）加死区保护电流定值的0.95倍电流，同时给上外部三相跳闸开入与三相跳闸位置开入，死区保护不动作，注意加故障量的时间应大于保护定值时间。
4
重合闸
1）模拟单相故障,仅单相跳开时,也就是,装置收到单相跳闸接点（或单相TWJ动作）,并当该接点返回时,起动单重D
2）模拟三相跳闸且断路器三相跳开后,起动三相重合闸,可实现检同期,检无压或不检直接重合三种方式。
当为检同期重合闸方式,当线路和母线均为有压时,经检查同期,如同期动作起动三重延时。
当为检无压重合闸方式,当任一无压元件动作时,认为无压条件满足，起动三重延时。
当为重合闸不检,直接三重方式
6.分系统功能调试
6.1SV整组
6.1.1SV通道试验
SV通道试验时，投入相应保护装置上SV接收软压板；合并单元所有输入绕组都应施加电流验证，且不同绕组与保护装置、测控装置、电度表等的对应关系应正确。
采用以下方法进行试验：
a）断路器开关CT合并单元TPY绕组施加三相不同的电流，检查断路器保护装置电流、母线保护装置相应支路电流、故障录波器电流、网络报文记录分析仪相应合并单元TPY通道电流应与实际施加电流量一致，双AD数据应基本一致，边开关保护、测控装置以及相对应的测控装置、电度表上电流应为0；
b）断路器开关CT合并单元5p绕组施加三相不同的电流，检查断路器保护装置电流、母线保护装置相应支路电流、故障录波器电流、网络报文记录分析仪相应合并单元TPY通道电流应与实际施加电流量一致，双AD数据应基本一致，边开关保护、测控装置以及相对应的测控装置、电度表上电流应为0
c）断路器开关CT合并单元0.2s绕组施加三相不同的电流，相对应的测控装置和电度表的电流应与实际施加电流一致，所有保护装置上电流应为0；
注：
SV通道试验数据记录于调试报告表11.1。
6.1.2SV检修机制测试
SV检修机制测试时，保护装置的功能软压板、控制字正常投入、SV接收软压板均投入，采用以下方法进行测试：
a）投入断路器开关CT合并单元检修硬压板，检查开关保护、母线保护应有“SV数据检修不一致”或“SV数据异常”类似告警信号，合并单元施加突变量大电流，保护装置应没有启动也没有动作；
b）投入开关保护、母线保护的检修硬压板，检查保护装置上的SV告警信号应返回，合并单元施加突变量大电流，开关保护、母线保护应动作；
c）退出断路器开关CT合并单元检修硬压板，检查开关保护、母线保护应有“SV数据检修不一致”或“SV数据异常”类似告警信号，合并单元施加突变量大电流，保护装置应没有启动也没有动作；
注：
SV检修机制测试数据记录于调试报告表11.2。
6.2GOOSE整组
6.2.1GOOSE整组传动
a）断路器保护所有出口软压板均退出，智能终端硬压板均退出，母线保护相应主变支路退出，合上对应开关；
b）采用数字化测试仪给断路器保护施加SV，（从合并单元加量）模拟断路器保护动作，主变保护装置动作灯亮，且有保护事件；检查母线保护，应无失灵开入信号；
c）断路器保护跳本开关跳闸出口软压板投入，测试仪接入智能终端跳闸出口节点，断路器保护动作，检查智能终端跳闸动作，相应的跳闸灯亮，测试仪应收到智能终端跳闸出口闭环节点，通过此节点测试保护从合并单元直至智能终端出口的整组动作时间；但此时开关未跳开，故障录波器上应有断路器保护跳闸动作信号，母线保护仍无失灵开入信号；分别投入开关智能终端的A、B、C相出口硬压板，开关应跳开；
d）断路器保护跳相邻开关跳闸出口软压板投入，测试仪接入智能终端跳闸出口节点，断路器保护动作，检查智能终端跳闸动作，相应的跳闸灯亮，测试仪应收到智能终端跳闸出口闭环节点，通过此节点测试保护从合并单元直至智能终端出口的整组动作时间；但此时开关未跳开，故障录波器上应有断路器保护跳闸动作信号，母线保护仍无失灵开入信号；分别投入开关智能终端的A、B、C相出口硬压板，开关应跳开；；
注：
GOOSE整组测试数据记录于调试报告表12.1。
6.2.2GOOSE检修机制测试
a）断路器保护投入检修硬压板，模拟断路器保护动作，相邻开关保护、母线保护、线路保护应有“GOOSE检修不一致”类似告警信号；检查智能终端应无跳闸动作，母线保护应无失灵开入、线路保护应无启动远跳信号；
b）投入开关智能终端检修硬压板，模拟断路器保护保护动作，开关智能终端应跳闸动作，跳闸灯亮；
注：
GOOSE检修机制测试数据记录于调试报告表12.2。
6.3站控层功能测试
6.3.1保护信息上传
采用保护装置中“通信对点”功能，将逐个传动装置保护动作、告警、变位等所有信号，在监控后台检查每个信号应对应正确，且描述应正确。
注：
保护信息上传数据记录于调试报告表13.1。
6.3.2软压板遥控
a）核对装置所有软压板状态应与监控后台一致；
b）投入“远方投退压板”，在监控后台逐一遥控装置的每个软压板（除远方遥控软压板、远方修改定值、远方切换定值区），并且每次遥控改变软压板状态后应与装置中实际状态核对，软压板遥控应正常，状态正常；
c）退出“远方投退压板”，在监控后遥控装置软压板，应遥控失败；在装置上就地修改软压板，应能正常修改；
注：
软压板遥控数据记录于调试报告表13.2。
6.3.3定值操作
a）定值召唤
①退出“远方修改定值”、“远方切换定值区”软压板；
②在监控后召唤当前定值区，并召唤该区定值，监控后台应能正常召唤定值，且定值和控制字的数据范围、单位等应正确；
③将监控后台召唤的定值与装置内定值进行比较，应一致。
b）定值区切换
①退出“远方切换定值区”软压板；
②在监控后台召唤装置当前定值区，并将定值区切换为其他有效区，应切换失败；
③投入“远方切换定值区”软压板，在监控后台召唤当前定值区，并将定值区切换为其他有效区，监控后台应切换成功；召唤该定值区定值，并与装置内部定值比较，应一致。
c）定值修改
①退出“远方修改定值”、软压板；
②在监控后召唤装置当前定值区，并召唤定值，修改其中
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