沙角A电厂一期220kV系统对时系统升级改造

    刘黄

    摘 要：针对沙角A电厂一期220kV系统未设立专门的对时系统，且现有对时装置运行存在缺陷和安全隐患，为提高和完善对时的可靠性和准确性，本次改造在一期网控继保室内增设一套同步时钟屏为网控继保和自动化设备提供对时。由于所涉及到的设备多为运行中的一类设备，故改造采用重新铺设电缆的方式，原对时电缆做好绝缘措施后退入电缆槽内。新增同步时钟屏基于我国自主的北斗卫星导航系统，采用北斗、GPS双系统互为备用设计，提供多种对时接口，授时精度优于30ns，为站内保护及自动化设备提供时钟同步功能。

    关键词：对时；同步时钟屏；保护及自动化设备

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.164

    1 改造原因及优势

    沙角A电厂一期220kV系统保护及自动化设备原对时信号由同步相量采集及处理装置、220kV #4故障录波柜及沙角C电厂沙东甲线故障录波柜的对时系统提供。其中，同步相量采集及处理装置的对时系统由于设备老化以及运行年限的问题，运行存在较大的安全隐患。而220kV #4故障录波柜仅提供“分、秒、时”对时方式，对时方式相对单一。此外，沙东甲线故障录波柜为沙角C电厂的设备范围，设备的日常维护和检修可能不能及时反馈，具有一定的隐藏风险。

    新增同步时钟屏基于我国自主的北斗卫星导航系统，采用北斗GPS双系统互为备用设计，完善的北斗和GPS卫星信号监测，自动或手动选择卫星信号，自动跟踪北斗和GPS卫星信号，提供互为备份的授时服务。同步时钟屏提供IRIG-B（DC）码、1PPS、1PPM、1PPH、串口RS232/485等对时接口，输出高精度1PPS、1PPM、1PPH信号，授时精度优于30ns。

    同步时钟屏配置两个主时钟及一个时间同步信号扩展装置（即扩展时钟）用于实现厂站内计算机监控系统、保护装置及故障录波器等设备的时间同步，能提供满足这些设备所需的时间同步信号。

    2 现场设备异动情况

    此次升级改造主要设备异动如下：

    2.1 新增电源开关

    新增的同步时钟屏采用双电源供电，使用直流220V±20%电源。装置工作电源加装进线开关及防雷设施。任何一路电源消失，主时钟仍保持正常工作。根据现场实际情况，两路直流电源分别从网控直流系统#1馈线柜、网控直流系统#3馈线柜引出，其中：网控直流系统#1馈线柜的1KK7开关名称由“备用”改为“同步时钟屏1”，网控直流系统#3馈线柜的2KK7开关名称由“备用”改为“同步时钟屏2”。

    2.2 一期220kV系统装置对时变化

    此次改造对时信号源发生变化的装置包括：220kV #3故障录波柜、220kV #4故障录波柜、220kV沙则甲线保护柜、220kV沙则乙线保护柜、220kV沙则丙线保护柜、220kV I期母线保护柜、220kV网控室通讯柜、220kV分布式稳定控制主柜、RTU主机屏等。其中：

    （1）220kV #3故障录波柜、220kV #4故障录波柜、220kV沙则乙线保护柜、220kV沙则丙线保护柜、220kV I期母线保护柜原对时信号由220kV #4故障录波柜的对时系统提供，现改为由新增同步时钟屏提供。

    （2）220kV沙则甲线保护柜对时信号原由沙角C电厂沙东甲线故障录波柜对时系统提供，现改为由新增同步时钟屏提供。

    （3）220kV网控室通讯柜、220kV分布式稳定控制主柜、RTU主机屏原对时信号由同步相量采集及处理装置对时系统提供，现改为由新增同步时钟屏提供。

    3 安全重点

    由于此次对时系统升级改造涉及到的设备主要是处于实时运行中的保护装置和相关自动化设备，为了避免在抽退电缆的过程中可能会拉扯到保护相关电缆从而导致保护装置的误动作，我们采用新增电缆取代原有电缆的方式减少风险，原对时信号的旧电纜在进行妥善处理后放入电缆槽内进行可靠隔离。

    新增电缆铺设前，应先在电缆层对新增电缆的实际走向进行现场勘查，对电缆长度进行测量，并根据屏柜内端子的高度和位置进行电缆长度的预留，避免电缆过长或者太短而不利于施工作业。

    由于改造的设备较多，电缆在电缆层的走向错综复杂，在施工过程中需要对新增电缆的铺设顺序进行合理的规划。相邻电缆或走向相同的电缆可以同时进行铺设，同时在电缆两端用标记电缆编号的方式进行不同电缆的区分。同时，还应根据端子排在屏柜内左右位置的不同调整电缆的进出口。在电缆铺设过程中，应及时用扎带对电缆进行固定，避免电缆滑落拉扯到旁边的电缆，产生事故隐患。新增电缆铺设到相应屏柜后，进行电缆处理时应保证电缆芯的绝缘皮完好，没有破损，接地线应接触良好、牢固，保证接地的可靠性。电缆在接入端子前应留有一定裕度，防止电缆紧绷造成端子松动或接触不良。

    原电缆解开后不可直接放入电缆槽内或不经处理直接裸露在外，可将电缆裸露的铜芯部分剪去，再用绝缘胶带包扎妥善或用专用的电缆芯套套好后可靠放置在电缆槽内。

    4 解决问题

    原#3、#4故障录波柜对时是由#4故障录波柜提供的“分、秒、时”对时方式，改造后采用分对时方式。施工过程中，我们按照原有图纸和改造施工图进行电缆转移后，发现录波柜的对时没有正确运行，设备时间无法与对时装置同步。在对电缆和接线反复检查确认无误后，我们联系了录波器的厂家对原对时装置运行特点和接线情况进行了解后，发现原有对时装置由于程序版本的原因，在将其替换为分对时方式时不能按照一般接线方式只接入分对时信号电缆，而应同时接入分、秒对时信号电缆，才能完成对时信号的完整传输。按照正确的接线方式完成接线后，#3、#4故障录波柜对时运行正常，达到运行标准。

    参考文献：

    [1]DL/T 995-2006.继电保护和电网安全自动装置检验规程[S].

    [2]DL/T5136-2001.火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程[S].

    [3]广电调继（2008）1号.广东省电力系统继电保护反事故措施2007版[S].

    [4]GB26164.1-2010.电业安全工作规程[S].