智能变电站合并单元标准化作业指导书.docx
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智能变电站合并单元标准化作业指导书
智能变电站
模拟量输入式合并单元调试作业指导书
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编写：
作业负责人：
目次
1.应用范围
本指导书适用于智能变电站模拟量输入式合并单元的现场调试工作，规定了现场调试的准备、调试流程、调试方法和标准及调试报告等要求，对采用电子式互感器的合并单元可参照执行。
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。
GB14285继电保护和安全自动装置技术规程
GB/T15147电力系统安全自动装置设计技术规定
DL/T281合并单元测试规范
DL/T282合并单元技术条件
DL/T478继电保护和安全自动装置通用技术条件
DL/T587微机继电保护装置运行管理规程
DL/T769电力系统微机继电保护技术导则
DL/T782110kV及以上送变电工程启动及竣工验收规程
DL/T860变电站通信网络和系统
DL/T995继电保护及电网安全自动装置检验规程
Q/GDW161线路保护及辅助装置标准化设计规范
Q/GDW175变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范
Q/GDW267继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定
Q/GDW396IEC61850工程继电保护应用模型
Q/GDW414变电站智能化改造技术规范
Q/GDW426智能变电站合并单元技术规范
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/GDW689智能变电站调试规范
Q/GDWXXX智能变电站标准化现场调试规范
国家电网安监〔2009〕664号国家电网公司电力安全工作规程（变电部分）
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，合并单元的安装情况、光纤铺设情况等。
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、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。
了解合并单元等设备的具体情况、现场可开展试验情况，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
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输入输出，支持对时功能
1台
2
常规继电保护测试仪
支持3路以上模拟电压输出、6路以上模拟电流输出
1台
3
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
4
标准三相交流信号源
精度不低于0.1级
1台
5
合并单元测试仪
可测试模拟量输入式合并单元的暂态、稳态特性，包括绝对延时、比差、角差、复合误差
1台
6
时间同步测试仪
应具备各种时钟信号进行精度测试的能力
1台
7
兆欧表
1000V/500V
1只
8
光功率计
波长：
1310/1550nm，
范围：
-40dB～10dbB
1套
9
红光笔
1支
10
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
11
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
12
试验直流电源
13
其它设备
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
（b）必须使用装有漏电保护器的电源盘。
（c）螺丝刀等工具金属裸露部分除刀口外包绝缘。
（d）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。
4
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。
工作中试验电源与试验仪器要求不符导致设备损坏
用万用表对试验电源进行检查，确认电源电压等级和电源类型无误后，由继电保护人员接取，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。
5
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
注意事项
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）推上合并单元装置电源空开，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，装置除因失电引起的装置故障告警信号外，不误发信号；
2）装置上电后应能正常启动，运行指示灯应正确，无异常告警；
3）装置掉电瞬间，装置不应误发异常数据。
5
装置上电检查
装置上电运行后，自检正常，操作无异常，面板的LED灯显示正常。
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）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。
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和6.3.3的要求，采用以下方法进行绝缘检查：
a）新安装时对装置的外引带电回路部分和外露非带电金属部分及外壳之间，以及电气上无联系的各回路之间，用500V兆欧表测量其绝缘电阻值应大于20MΩ。
b）新安装时对二次回路使用1000V摇表测量各端子之间的绝缘电阻，绝缘电阻值应大于10MΩ。
c）对二次回路使用1000V摇表测量各端子对地的绝缘电阻，新安装时绝缘电阻应大于10MΩ，定期检验时绝缘电阻应大于1MΩ。
注：
1）绝缘电阻摇测前必须断开交、直流电源；摇测结束后应立即放电，恢复接线。
2）检查结果记录于调试报告表5。
5.3配置文件检查
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。
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
将光功率计用一根尾纤（衰耗小于0.5dB）接至合并单元的发送端口（Tx），读取光功率值（dBm）即为该接口的发送光功率。
要求合并单元数据光口发送功率不小于-23dBm。
5.4.2接收光功率检验
将合并单元接收端口（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）检查合并单元光口和与之光纤连接的各装置光口之间的光路连接是否正确，通过依次拔掉各根光纤观察装置的断链信息来检查各端口的SV/GOOSE配置是否与设计图纸一致。
b）将合并单元和与之光纤连接的各装置SV/GOOSE接收压板投入，检修压板退出，检查合并单元无SV或GOOSE链路告警信息。
注：
检查结果记录于调试报告表7。
5.5GOOSE开入/开出检查
5.5.1GOOSE开入检查
a）母联断路器位置开入检查（仅母线PT合并单元）
若一次设备具备传动条件，可实际分合母联断路器，观察装置的开入状态是否正确；若一次设备不具备传动条件，可用数字式继电保护测试仪模拟断路器变位。
b）各间隔刀闸位置开入检查
若一次设备具备传动条件，可实际分合各间隔刀闸，观察装置的开入状态是否正确；若一次设备不具备传动条件，可用数字式继电保护测试仪模拟刀闸变位。
5.5.2GOOSE开出检查
用报文分析仪检查合并单元的状态报文输出是否正常，通过模拟故障使合并单元输出GOOSE报文中某一变量变位，从报文分析中观察变位报文输出是否正确。
注：
检查结果记录于调试报告表8。
5.6采样值特性检验
5.6.1零漂检验
a）电压零漂检验
将合并单元上电并与相关保护/测控装置正确连接，观察5分钟内合并单元的电压零漂采样值稳定在±0.05V以内。
b）电流零漂检验
将合并单元上电并与相关保护/测控装置正确连接，观察5分钟内合并单元的电流零漂采样值稳定在±0.05A以内。
5.6.2幅值与相位特性检验
a）电压幅值与相位特性检验
通过继电保护测试仪对合并单元的三相电压输入口分别加量40V、50V和60V，相位为正序。
观察装置中采样是否正确，要求各通道对应关系正确。
b）电流幅值与相位特性检验
通过继电保护测试仪对合并单元的三相电流输入口分别加量60%IN、80%IN和100%IN，相位为正序。
观察装置中采样是否正确，要求各通道对应关系正确。
5.6.3准确度测试
a）电压通道准确度测试
用标准三相交流信号源给待测合并单元按额定电压的5%、80%、100%、120%加入电压量，将模拟电压量和待测合并单元的SV输出同步接入合并单元测试仪，记录每一个电压通道的比值差和角差，误差特性应满足合并单元基本误差等级指标的要求。
b）电流通道准确度测试
用标准三相交流信号源给待测合并单元按额定电流的5%、20%、100%、120%加入电流量，将模拟电流量和待测合并单元的SV输出同步接入合并单元测试仪，记录每一个电流通道的比值差和角差，误差特性应满足合并单元基本误差等级指标的要求。
注：
检验结果记录于调试报告表9。
5.7同步采样性能测试
5.7.1电压、电流模拟量相位差测试
用标准三相交流信号源给间隔合并单元加入单相额定电压和单相额定电流，相位差设定为0°。
将间隔合并单元输出接至合并单元测试仪，检查间隔电压、电流间的相位差用于测量和保护的不超过0.3°，用于PMU的不超过0.1°。
5.7.2电压数字量与电压、电流模拟量相位差测试
用标准三相交流信号源给间隔合并单元加入单相额定电压和单相额定电流，同时对母线合并单元施加单相额定电压，各模拟量之间相位差均设定为0°。
将母线合并单元与间隔合并单元级联，并将级联后的间隔合并单元输出接至合并单元测试仪，检查间隔电压、电流间的相位差用于测量和保护的不超过0.3°，用于PMU的不超过0.1°。
注：
测试结果记录于调试报告表10。
5.8对时性能测试
5.8.1对时误差测试
将标准时钟源给合并单元授时，待合并单元对时稳定。
用时间测试仪以每秒测量1次的频率测量合并单元和标准时钟源各自输出的1PPS信号有效沿之间的时间差的绝对值△f，连续测量lmin，这段时间内测得的△f的最大值即为最终测试结果，要求误差不超过1μs。
5.8.2对时异常及恢复测试
将标准时钟源给合并单元授时，待合并单元对时稳定。
断开标准时钟源对时信号，检测合并单元是否发出对时异常报警信号。
然后输出正常对时信号，检测是否发出恢复信号。
要求合并单元能不受对时异常干扰并按正确的采样周期发送报文。
5.8.3报文抖动误差测试
用合并单元测试仪记录接收到的合并单元每包采样值报文的时刻，并计算出连续两包之间的间隔时间。
持续统计10min内间隔时间与额定采样间隔之间的差值应小于10μs。
注：
测试结果记录于调试报告表11。
5.9通道延时测试
5.9.1电压通道采样延时测试
将合并单元输出与继电保护测试仪输出同时接至合并单元测试仪，用继电保护测试仪给待测合并单元突加电压量，测量合并单元电压通道的采样转换时间，要求不超过2ms。
将测量的实际延时，与SV帧携带的迟延时间常数进行比较，要求采样迟延偏差小于5μs。
对电压级联情况下的通道采样延时要求与上面一致。
5.9.2电流通道采样延时测试
将合并单元输出与继电保护测试仪输出同时接至合并单元测试仪，用继电保护测试仪给待测合并单元突加电流量，测量合并单元电流通道的采样转换时间，要求不超过2ms。
将测量的实际延时，与SV帧携带的迟延时间常数进行比较，要求采样迟延偏差小于5μs。
注：
测试结果记录于调试报告表12。
5.10电压切换/并列功能检查
5.10.1电压切换功能检查
在母线电压MU上分别施加50V和60V两段母线电压，母线电压MU与间隔MU级联。
模拟I母和II母隔刀位置，按照间隔MU电压切换逻辑表中依次变换信号，在光数字万用表上观察间隔MU输出的SV报文中母线电压通道的实际值，并依此判断切换逻辑。
并观察在刀闸为同分或者同合的情况下，间隔MU的告警情况。
序号
Ⅰ母隔刀
Ⅱ母隔刀
母线电压输出
检查结果
合
分
合
分
1
0
0
0
0
保持
延时1min以上报警“刀闸位置异常”
2
0
0
0
1
保持
3
0
0
1
1
保持
4
0
1
0
0
保持
5
0
1
1
1
保持
6
0
0
1
0
Ⅱ母电压
7
0
1
1
0
Ⅱ母电压
---
8
1
0
1
0
Ⅰ母电压
报警“同时动作”
9
0
1
0
1
电压输出为0，状态有效
报警“同时返回”
10
1
0
0
1
Ⅰ母电压
---
11
1
1
1
0
Ⅱ母电压
延时1min以上报警“刀闸位置异常”
12
1
0
0
0
Ⅰ母电压
13
1
0
1
1
Ⅰ母电压
14
1
1
0
0
保持
15
1
1
0
1
保持
16
1
1
1
1
保持
注1：
母线电压输出为“保持”，表示间隔合并单元保持之前隔刀位置正常时切换选择的Ⅰ母或Ⅱ母的母线电压，母线电压数据品质应为有效。
注2：
间隔合并单元上电后，未收到刀闸位置信息时，输出的母线电压带“无效”品质；上电后收到的初始刀闸位置与上表中“母线电压输出”为“保持”的刀闸位置一致时，输出的母线电压带“无效”品质。
5.10.2电压并列功能检查
模拟母联开关位置信号，分别切换母线合并单元把手至“Ⅰ母强制用Ⅱ母”或“Ⅱ母强制用Ⅰ母”状态，并置并列或解列状态（如果装置支持），在光数字万用表上观察母线电压MU输出的Ⅰ母和Ⅱ母电压，并依此判断并列逻辑。
并列把手位置
母联开关位置
Ⅰ母电压输出
Ⅱ母电压输出
Ⅰ母强制用Ⅱ母
Ⅱ母强制用Ⅰ母
0
0
X
Ⅰ母电压
Ⅱ母电压
0
1
合位
Ⅰ母电压
Ⅰ母电压
0
1
分位
Ⅰ母电压
Ⅱ母电压
0
1
00或11（无效位）
保持
保持
1
0
合位
Ⅱ母电压
Ⅱ母电压
1
0
分位
Ⅰ母电压
Ⅱ母电压
1
0
00或11（无效位）
保持
保持
1
1
合位
保持
保持
1
1
分位
Ⅰ母电压
Ⅱ母电压
1
1
00或11（无效位）
保持
保持
注：
X表示无论母联开关处于任何位置。
注：
检查结果记录于调试报告表13。
5.11检修压板闭锁功能检查
5.11.1检修标志置位功能检查
将合并单元检修压板投入，检查合并单元输出的SV报文中的“TEST”值应为1。
再将合并单元检修压板退出，检查合并单元输出的SV报文中的“TEST”值应为0。
当合并单元检修压板投入，而GOOSE链路对端装置的检修压板退出时该GOOSE链路告警。
5.11.2GOOSE报文处理机制检查
分别修改GOOSE报文中刀闸位置的检修位和合并单元检修压板状态，检查合并单元对GOOSE检修报文处理是否正确。
当检修状态一致时，合并单元将GOOSE刀闸位置视为有效，当检修状态不一致时，合并单元将GOOSE刀闸位置视为无效。
注：
检查结果记录于调试报告表14。
5.12异常告警功能检查
5.12.1电源中断告警
断开合并单元直流电源，检查装置告警硬接点应接通。
5.12.2电压异常告警
断开母线电压合并单元至间隔合并单元光纤，检查间隔合并单元应发告警信息。
5.12.3装置异常告警
检查装置插件故障时应有告警信号（通信板、CPU等）。
5.12.4GOOSE异常告警
断开间隔合并单元组网口光纤，检查间隔合并单元应发GOOSE异常告警信息；恢复对应光纤，GOOSE异常告警复归。
注：
检查结果记录于调试报告表15。
6.联调试验
6.1与保护装置的联调试验
从合并单元加量，相关保护装置的采样应正确。
拔掉合并单元至保护装置的直采口，保护装置应告警并闭锁相应的保护功能。
6.2与测控及监控后台的联调试验
从合并单元加量，检查测控及后台采样应正确，模拟合并单元的各种异常状态，检查测控的GOOSE开入及后台报文应正确。
注：
试验结果记录于调试报告表16。
7.送电试验
在送电试验时，应核对合并单元送至各保护、测控装置各路电压、电流的的幅值、相位等参数应与实际负荷状况相符，合并单元没有误发信号，运行环境温度在允许范围内。
注：
试验结果记录于调试报告表17。
8.竣工
序号
内容
备注
1
全部工作完毕，拆除所有试验接线（先拆电源侧）
2
仪器仪表及图纸资料归位
3
全体工作人周密检查施工现场、整体现场，清点工具及回收材料
4
状态检查，严防遗漏项目
5
工作负责人在检修记录上详细记录本次工作所修项目、发现的问题、试验结果和存在地问题等
6
经值班员验收合格，并在验收记录卡上各方签字后
附录：
调试报告
XX变电站XX合并单元调试报告
变电站名称：
间隔名称：
装置类型：
生产厂家：
调试负责人：
调试人员：
调试日期：
1.调试依据
GB14285继电保护和安全自动装置技术规程
GB/T15147电力系统安全自动装置设计技术规定
DL/T281合并单元测试规范
DL/T282合并单元技术条件
DL/T478继电保护和安全自动装置通用技术条件
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