變電站綜合自動化系統的維護

摘 要：變電站綜合自動化系統是一個功能強大、自動化程度高、運行維護較傳統變電站簡便的系統，由于綜合自動化是一個新的產物，運行經驗不足，為了保障正常工作，變電站綜合自動化系統的維護工作非常重要，主要分成日常維護與事故異常處理。文章重點分析了日常維護的工作內容以及事故異常處理的步驟。

關鍵詞：變電站綜合自動化；系統維護；事故處理

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）17-0124-02

變電站在電力系統中擔任著電壓轉換和電能分配的任務，是聯系發電廠與用戶的中間環節，變電站綜合自動化是指通過計算機網絡技術和現代通信技術，將變電站的二次設備進行功能的組合與優化控制，實現對變電站主要的線路的監測、控制與保護，以及調度信號等綜合自動化。由于采用了先進的科學技術，變電站綜合自動化系統與傳統的變電站系統在運行與維護方面存在一定的差別。

1 變電站綜合自動化系統的結構與基本原理

隨著現代自動化技術與控制技術的發展，變電站的自動化水平不斷地提高，變電站綜合自動化系統的邏輯結構均按照模塊化的設計，例如其控制和檢測系統、微機保護系統都是由各個子模塊組成，從硬件結構來看，它們相差無幾，然而區別在于它們所用的軟件和硬件模塊的數目以及組合方式。在變電站綜合自動化系統中，典型的子系統硬件模塊包括數字量的輸入與輸出模塊、模擬量的輸入與輸出模塊、通信模塊、微機系統、人機交互系統以及電源等。

其中模擬量的輸入與輸出系統是二次系統與一次系統的接口，是二次系統數據采集和實現自動控制的信號源基礎，在變電站綜合自動化系統中微機是數據處理和運算的中樞單元，但是微機只能夠識別數字信號，因此必須將采集的模擬信號轉化成數字信號，通過微機的處理之后，由于設備不能接受數字信號，還需要將數字信號再一次還原成模擬信號，實現信息的傳遞。除此以外，變電站綜合自動化系統中還有一些信號可以直接采用二進制表示，例如斷路器的開合閘狀態，隔離開關的狀態，可以通過開關量采集發送單元進行輸入和輸出。

2 變電站綜合化系統的功能

變電站綜合自動化通過采用自動化的二次系統代替常規的變電站二次系統，實現變電站全面技術水平的提高，管理和運行維護的工作簡化，以及提高電力系統的安全性、可靠性和穩定性。變電站綜合自動化相較于傳統的變電站而言，應該具有以下幾個方面的功能：

①監控功能。通過數據采集單元實現對變電站的電氣量（含有模擬信號、開關信號、電能信號）進行采集，對各個電氣設備進行監視、控制。

②事件發生順序記錄功能。其中包含有對保護裝置的動作順序的記錄，斷路器跳閘合閘的記錄。由于在變電站中電氣設備相對較多，需要記錄的電氣信息也比較多，而且為了方便后來查詢和總結，記錄的數據需要能夠存放一定的時間，因此控制系統和微機系統中需要有足夠的內存。

③故障錄波和距離測量功能。在高壓輸電系統中，傳輸線距離長，發生故障后產生的影響大，必須能夠及時地找到故障點，以便排除故障，縮短檢修時間。在變電站綜合自動化系統中，故障錄波和測距功能可以由微機系統實現，減少設備的投資，也可以通過專用的微機錄波儀實現，專用錄波儀應該具有串行通信的功能，這樣可以與監控系統進行通訊。

④操作控制功能。變電站的操作與控制的自動化功能在無人值班變電站顯得更加重要，操作員通過人機交互系統對隔離開關、斷路器進行操作，調節變壓器的分接開關，對電容器執行投切控制，為了保證在微機系統出現故障時，變電站的被控設備仍然能夠受到控制，在進行設計時，應該保留人工直接操作跳、合閘的功能。

⑤安全監視的功能。變電站綜合自動化應該具有設備的自我監視和檢測的功能，在出現異常情況或者故障時，能夠及時發出報警信號，通知工作人員或者控制系統及時進行處理。變電站的異常情況的發生是隨機的，因此需要自檢設備能夠時刻監視變電站相關設備的電壓、電流、頻率、溫度等信號，以及裝置是否失電等信息，并且可以記錄異常信號出現的時間。

⑥人機交互功能。人機交互主要的方式是通過可視界面，將變電站設備的電壓、電流、溫度等信號顯示出來，方便運行管理人員進行記錄分析。

除上述基本的功能以外，變電站綜合自動化應該還具有數據打印功能，諧波監視與控制功能，數據分析功能等。其目的都是為了提高變電站管理維護的便捷性，提高電力系統的自動化水平，帶來更高的社會和經濟效益。

3 變電站綜合自動化系統的維護

由以上分析可知，變電站綜合自動化系統是一個具有強大功能、高自動化水平、占地面積小、運行與維護工作簡便的系統，可以實現無人值班遠程控制等工作模式，這一優越性能已經被廣大的專家與技術人員認識，但是在變電站中使用的自動化技術是一種新的產物，變電站綜合自動化沒有足夠的運行經驗，尤其是在變電站工作的一些運行人員和技術人員，對變電站綜合自動化系統的技術還不是很熟練，變電站的可靠性和安全性仍然還存在一些隱患。另外，變電站綜合自動化系統中二次系統是一個弱電系統，其所處的環境電磁干擾現象非常嚴重，在變電站綜合自動化系統的運行與維護中要充分考慮到電磁干擾帶來的可靠性問題。

根據變電站的運行狀態，變電站的維護工作分成日常維護管理與事故異常處理兩種情況。日常維護工作是在變電站常態運行時候，工作人員對電氣設備進行數據記錄、操作監控、數據驗收等維護工作；事故異常處理則是在變電站出現了非正常工作狀態時，為應對相應的事故狀態而進行的一系列工作。

3.1 日常管理與維護

日常管理工作是保障變電站安全高效運行的基礎，主要的工作內容有對遙控調試的準確度進行定期核對，定時維護通信網絡，每半年對變電站的數據進行一次備份。此外，要求各個工作人員都必須熟悉變電站綜合自動化系統中的監控、調試的操作步驟，明確各個工作人員的工作內容以及嚴格規定其工作職責，對變電站內的各個運行電氣參數，如電壓、電流、功率流向、事故信號等進行日常監控，并且要知道如何進行操作，從而保證變電站自動化系統的正常運行。

操作與監視控制管理也是日常管理工作的一部分，其主要的任務是對倒閘的操作監視與控制，監控人員根據檢測裝置采集到的電氣信號和數據，對變電站的運行狀態進行判斷，當出現異常的情況時，應當及時做出相應的處理，如設備的檢修、倒閘操作、繼電保護的處理方法等，在進行交接班的時候，應該有兩人負責的制度，一人進行管理操作，另一人進行監護，從而保證操作的準確與安全。

驗收管理是日常維護中的一項重要工作，對監控的信息進行定時驗收，獲得當前的有效的信息，以此為下一次監控工作提供可靠的保證，尤其對于遠程測量、遠程控制的量，其數據信息大，應當要盡快地處理，數據驗收要細致，盡量減少誤差，保證信息的準確度。

3.2 變電站的事故異常及其處理

在變電站綜合自動化系統中出現的異常現象以及事故主要有：報警器報警，自動控制保護裝置動作，遙測信號異常；斷路器跳閘；電氣設備在運行中發出了異常的聲音或者氣味，出現放電現象甚至爆炸聲音，電氣設備發生變形、變色，有冒出煙火或者噴油的現象；常見信號的多次出現，如斷路器的長時間打壓等。

在發現變電站的異常信號之后，首先要及時記錄聲音開始響的時間，停止聲響，然后從變電站綜合自動化的后臺主機獲取事故發生的特征，通過對數據和信息的分析，初步判斷事故發生的程度以及可能的影響范圍，及時向電網的調度中心進行事故報告。迅速安排人員趕到現場，對事故進行處理，阻止事故可能造成更深入的人身和電網危害，檢查二次設備，并且根據其相關的保護與控制系統的動作情況以及故障錄波，檢查與之相關的一次設備的情況，并做好記錄。在故障中，如果發現有放電、閃耀等情況的發生，應該立即隔離事故發生的源頭，做好相關的后續處理工作。對已經發生了損壞的設備，應該及時做好安全防范措施，在檢修人員處理之后，及時回復其正常的運行方式，及時向上級匯報事故發生的原因以及詳細的處理結果，填寫相關的文字記錄進行事故數據的備份。

4 結 語

變電站是保障電力系統正常運行的重要環節，綜合自動化系統的應用提高的變電站工作的效率，使得維護工作更加簡便，但是由于變電站綜合自動化技術是新興產物，這種變電站運行經驗不足，因此需要工作人員對綜合自動化技術有充分的理解，掌握變電站運行維護的操作步驟，對異常情況及時正確處理，這樣才能盡可能減少不必要的損失，保證變電站的正常運行。

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