变电站二次系统安全防护策略的研究

变电站二次系统安全防护策略的研究

董峰陕西西安710065）（中国飞机强度研究所，对电力的需求也在快速加大，摘要：随着我国的不断发展，配电安全成为变电站工作的重中之重。对发变电站二次系统的并从安全角度出发，对变电站工作有一定借鉴意义。关键技术问题进行了研究，提出了相关防护措略，二次回路；关键词：变电站；安全防护中图分类号：TM63文献标识码：A文章编号：2096-4390（2020）12-0187-02近些年来，我国发电系统从分散控制发展到了微机控制阶段，已经取得了较大的进步。但还是和世界先进水平还有不小的差距，例如管控手段不足，设备有代差，安全防护缺乏全局性等等，这些因素制约了我国变电站进一步的发展。本文深入分析了二次系统提出了一些相关的防护策略。的技术手段，有针对性的全局考虑，1二次系统的技术分析这些设备有变与输变电直接相关的仪器设备称为一次设备，电抗、刀闸等等。这些设备压器、发电机、输电线、电容器、断路器、对一次系统进行测量、监控、控组成的系统就是一次系统。相对的，简称为二次系统。二次回路可制和保护的系统就是二次回路系统，以分为继电保护回路、直流操作电源回路、自动装置回路、测量回路、控制回路以及信号装置回路。1.1继电保护系统1.1.1继电保护的要求。继电保护回路是保证系统安全运行最能够根据电气元件的故障状态重要的回路。它是一个完整的体系，及时动作于断路器跳闸或发出信号。其中最常见的故障状态就是短路，例如三相短路，线圈匝间短路等。发变电站主要的继电保护分为四类。分别是发电机、变压器、母线以及线路的继电保护。如何分辨正常与故障状态的关键，就是找出正常和故障状态[1]继电保护性能越佳。下的电气参数变化规律，差别越大，以下总结并以过电流保护为了工作中经常出现的参数变化，以及保护状态。例进行说明：参数故障变化 电流I增加 电压U降低 argU/I变化 Z=U/I I入=I出 位置在故障点和电源间 根据情况确定 正常越20°左右，短路，60-80° 模值减少 I入≠I出 保护状态 过电流保护 低压保护 方向保护 阻抗保护 电流差动保护 由于Ir=If，如图所示，当正常运行时，这时LJ不会变化。但是当If=Id＞Idz时，LJ动，导致了SJ延时动作。紧接着XJ动，信号出现变化，TQ动就会跳闸。 近而变小，由于本项目所涉及的脉冲电流持续的时间非常短，出版社，2008.

从而导致电位转[3]张阳阳，喻岩珑.特高压交流输电线路新型等电位转移不可能产生较大的热能而引起导线剧烈温升，杨俊，可棒的研制[J].浙江电力，移线熔断，因此从实际上来讲电位线与屏蔽服的连接电阻，2016（35）：26-27.

等.交流超特高压输电线路带电作业参照成套连接好屏蔽服的最远两端电阻不大于15Ω，选取[4]李荣超,徐天勇，覃绍先，作为电位转移线[4]，25mm2多股软铜线（带透明绝缘皮）连接线耳用电位转移棒的改进及应用[J].中国水运，2014（14）：135-136.采用铜制螺丝确保连接良好。3电位转移棒测试需要对样品进行组装和为保证样品符合等电位工作要求，试验，确保电位转移棒相关技术参数符合标准规定。在变电站现场图片如图2所示，进行现场试点应用，取得满意效果。4结论本项目研制的电位转移棒，电位电工不用紧密接带电体也可以处于等电位状态，为变电站常用绝缘硬梯或绝缘平台开展有效降低劳动强度，提高等电位作业提供了专用工器具支持，易用，非常便于等电位带电作业工作效率和安全。该工具轻便、高空作业，扩展其应用范围，也适用于220kV绝缘斗臂车等电位修补导线和等电位闭式卡更换500kV耐张绝缘子串导线侧前两片绝缘子。[1]夏庆辉.500kV变电站带电作业研究与实践[J].中国电力，2004，37（10）：27-28.

[2]河南电力技师学院.高压线路带电作业工[M].北京：中国电力参考文献-188-科学技术创新2020.12

安全防护系统可以划分为生产控制大区和信息管理大区。生（安全区1）（安全区2）产控制大区又可分为控制区和非控制区。控制区直接纵向的调度电力信息数据和专用通道，是电力防可以护系统的重点和核心。非控制区是电力运行不可缺少的地方，分在线运行，但不具有控制功能。信息管理大区即信息管理系统，调度管理系统等。为内部网数据调度系统，内部电话及网络系统，厂级分散控制系统（DCS系监控系统控制区的设备主要有：统，该系统位于控制区，分为机组单元控制，自动发电控制，辅机控，轮机控制系统（TCS）过电流保护单相图制，机组保护和公共系统等），自动电压控制决定了变系统（相量测量装置1.1.2发电机的继电保护。发电机是变电站的核心，AVC），厂级信息监控系统，升压站监控系统，所以必须装备继电PMU，（AGG）电站的供电质量。发电机本身也是贵重的设备，自动发电控制系统，变电站自动化系统。位于非控制分别是：单相接地保区的有：保护设备。发电机的保护可以分为八种类型。故障录波系统RTU和电能量采集装置。其中，DCS、TCS、过负荷保护，转子一点和两点接厂级信息监控系统、火警探测、管理系统都是变电站内部监控设护，过电压保护，发电机失磁保护，地保护，负序电流保护，纵差动保护和横差动保护。备，其它设备是与调度中心有关的监控系统。[5]例如：危害这些保护主要针对了发电机各种不正常工作状态。2.2生产控制大区的安全防护最大的定子绕组相间短路；定子绕阻一相匝间短路；转子励磁回路（1）生产控制大区安全等级大于管理信息大区。禁止生产控制电流突然下降；转子绕组一点或两点接地等。大区使用邮件服务，控制区禁止使用web服务。（2）重要数据采取1.1.3变压器的继电保护。变压器的继电保护就是针对变压器加密手段，例如电力交易数据，SCADA/AGC/AVC等。（3）特殊情况这些不正常工作状态下允许非控制区使用web服务，的不正常状态，用断路器将故障变压器切断。但也应采取专用协议。（4）内部主防止病毒攻击。主要分为油箱内故障和油箱外故障。油箱内故障主要是绕组相间站端和重要端口必须采用恶意代码防护系统。（5）油箱外故障主要有根据边界防护原则，和匝间短路、单相接地短路以及直接接地短路。在大区边界上采用入侵检测手段。（6）对于生引出线相间短路或一相接地。产大区中的拨号访问，都应使用经过国家检测认证的加固系统。变压器的继电保护需要加装的保护有瓦斯保护、纵差动保护（7）强化安全审计系统，严格进行登录认证和授权。和电流速断保护。瓦斯保护主要用来防范各种短路故障以及油面2.3信息管理大区的安全防护木马库降低，瓦斯保护较为重要。统一部署防火墙，定时进行病毒库更新。确保病毒库、1.1.4母线和线路的继电保护。母线和线路的继电保护较为简经过安全检测，更新时注意离线进行更新。部署桌面终端防护系当正常运行时∑I=0，将信息录入安全监管系统。[6]单，通常遵循差动原理。故障状态时∑I＞0。相统。在满足国家安全防护的要求下，采用虚拟专网技术。针对控制位上看，正常运行时，至少有一个元件中相位和其它相位相反。故网络专用。进行网络路由防护，（除电流等于0的元件外）障状态时，元件是同相位的。根据此原区和非控制区划分独立的实时子网和非实时子网，保证高水平的装备差动保护装置。理，可以设计相位比较回路，网络质量；进行网络边界防护，经过授权的节点才可以接入电力数1.2直流操作电源回路据系统；进行合理的安全配置以及分层分区设置。保证监测、直流操作系统是对信号和各种自动装置提供电源，2.4横向隔离整流式以及控制系统的安全运行。直流操作电源系统有蓄电池式、在生产大区和信息管理大区之间进行严格的横向隔离。必须电容直流式，在我国最常用的是蓄电池式。蓄电池式也分为铅酸式设置经过国家检测的电力隔离设备，横向隔离强度应无限接近或蓄电池和碱性蓄电池。碱性电池虽然操作简单、维护方便，但其渗达到物理隔离水平。生产控制大区内各个安全区之间也应严格进漏问题还没解决，发变电站中使用较少。铅酸蓄电池使用时间过行控制访问，进行逻辑隔离。专用的横向隔离设备需要满足信息的高频开关和微型充电装置都正向或反向传递要求，准确的传输信息。长，会出现肿胀释放大量的酸性气体。能够实时、安全性较好。[2]是铅酸蓄电池，3结论2二次系统的安全防护策略变电站的安全防护是一个复杂的系统工程，不仅需要了解二二次系统的安全防护首先需要确定正确的防护原则，在以上次系统各个组成部分的详细原理，还需要根据原理进行总体的安横向隔离，纵向全部署。在进行安全防护时注意横向隔离，技术分析的基础上。可以以“网络专用，安全分区，“网络专用，安全分区，可认证”为基本的防护原则。纵向认证”的防护原则，根据该原则合理的采用上述防护手段，安全防护主要针对的二次系统回路是监控系统回路。当然其以起到较好的防护作用。它回路系统也需要定时检查确保设备没有处于“带病”工作状态。参考文献需要强化边界防护，加强内部[1]张晓阳，方磊.电力行业二次安全防护解决方案[J].信息安全与通监控系统回路是以通信技术为支撑，应落实安信保密，数据安全，以及网络、主机、通信链路安全。从全局考虑，2008（8）.

系统运维的管理，提高整[2]缪胜.浅谈二次系统安全防护在电力调度数据网中的作用[J].电全防护制度，严格人员、设备、系统建设、其总体的安子制作，体安全。电力系统的安全防护是一个复杂的体系工程，2013（18）.

它的安全防护是一个长期的、[3]王菊.发变电站调度自动化系统二次防护探讨[J].数字技术与应全水平取决于最薄弱点的安全水平。响应、实施、评估的闭环工用，动态的防护过程，应该形成一个监测、2012（9）.

（中专，研究方程。[4]作者简介：董峰1965-），陕西西安人，工程师，2.1安全分区向：测控技术。