變電站綜合自動化改造問題分析

馬

1.華北

1,2 電蘇力紅大

2學，河北 保定 071000；2.遼寧盤錦供電公司保護自動化所，遼寧 盤錦 124010

變電站綜合自動化改造問題分析

馬

1,2電蘇力紅大

2學，河北 保定 071000；2.遼寧盤錦供電公司保護自動化所，遼寧 盤錦 124010

近年來，隨著電網運行水平的提高，盤錦地區常規變電站綜合自動化改造已全面展開。本文結合現場改造工作的實際情況，分析探討綜合自動化改造的風險控制措施。針對變電站綜合自動化改造過程中發現的一些問題，提出相應解決方法。

變電站；綜合自動化系統；繼電保護；改造；站內監控功能

substation;integrated automation system; delaying protection;transform;control ling function

近年來，隨著計算機技術、自動化技術、網絡通信技術和信息處理技術的飛速發展，變電站綜合自動化系統的研發已趨于成熟，變電站實現自動化乃至數字化已是必然趨勢。變電站綜合自動化改造是一項復雜而艱巨的系統工程，涉及多部門、多專業的技術融合，需要設計單位、設備廠家、施工單位、運行單位的共同努力與合作來進行不間斷的設備改造，同時還需要管理部門組織協調，確保變電站綜合自動化改造工作得以有序實施。本文就盤錦地區幾座220kV變電站綜自改造內容、危險點控制及施工遇到的問題，進行簡要的分析和總結。

1 變電站綜合自動化改造工程

1.1 綜合自動化改造內容

拆除舊保護屏、控制屏，安裝新微機保護屏、測控屏、公共信息測控屏、遠動主機屏、監控逆變電源屏、數據網屏、故障信息子站屏、五防遙控閉鎖操作屏等裝置；敷設電流、電壓及控制電纜；繼電保護、自動裝置及遠動監控裝置二次電纜連接；當地監控系統設備安裝及調試；繼電保護、自動裝置、監控裝置及輔助設備調試；繼電保護、自動化裝置與當地監控系統及地調自動化系統聯調；繼電保護及自動化裝置投運后帶負荷檢驗。

1.2 改造期間的安全措施

嚴格執行《國家電網公司電力安全工作規程》及其它有關安全管理的規章及規定，杜絕習慣性違章行為，嚴格按照圖紙施工，圖紙不得隨意改動，如果更改需要履行圖紙變更手續；拆撤舊電纜前，要按工作票做好安全措施，并且按圖紙核對電纜及連線，無誤后方可拆除電纜及連線，電纜兩側連線拆除后方可撤除電纜；撤出及敷設電纜時，要小心謹慎，做好安全措施，不要將運行中的電纜刮傷、刮斷；安裝及撤出屏柜時，謹防誤碰柜頂小母線；需要斷開的跳閘、合閘回路應至少有兩個明顯斷開點；新上微機保護及測控裝置驗收試驗，試驗項目要做全、做細，不能隨意減少；保護及測控回路帶負荷測相位，要事先預想結果，發現問題要及時、認真分析，不能隨意下結論，嚴把最后一道關；所有電纜孔洞，在當日作業結束前要及時封堵，嚴防小動物進入。

2 改造過程中遇到的問題

2.1 關于主變保護“控制回路斷線”信號設計缺陷問題

在調試主變保護過程中發現存在設計缺陷：當主變的二次主開關回路發生控制回路斷線時能及時發出“控制回路斷線”信號，但是如果誤拉控制直流開關或因某種原因導致控制直流開關跳開，則主變的二次主開關“控制回路斷線”信號無法及時發出。這是因為位置接點只有兩對，一對為遠動裝置提供合、跳位；另一對既要發信號，又要為主變備自投提供位置接點，所以設計中要增加重動繼電器，但是重動繼電器所取電源為二次主控制直流，且本身接點為常開接點，當誤拉控制直流開關或因某種原因導致控制直流開關跳開時，“控制回路斷線”信號將無法發出，因此準備將該電源接至保護屏總電源上，這樣就能避免上述情況的發生。見圖1。

圖1 更改后的信號接點回路

2.2 裝置內部接線錯誤問題

在調試某套220kV線路保護時，將重合閘把手打至停用位置時，保護重合閘裝置仍然能夠出口；模擬B相或C相單相接地故障時，保護裝置均三相跳閘，造成保護不正確動作。通過對保護裝置原理分析及跳閘位置繼電器接點回路的檢查，發現裝置內部接線存在錯誤：1).重合閘把手存在接線錯誤，當重合閘把手打至停用位置時，因為把手接線錯誤，“停用”開入量沒有傳給裝置，導致重合閘在停用位置時無法放電，造成保護重合閘不正確動作；2).跳閘位置繼電器接點回路存在接線錯誤，由于跳閘位置繼電器接點B相和C相接反，當發生B相或C相接地故障時，保護裝置判定故障相未跳開，從而啟動保護三跳出口，導致保護不正確動作。見圖2。

圖2 更改前后回路圖

2.3 光纖通道匹配問題

在聯調某套220kV線路保護過程中，發現光纖保護裝置間斷性地發通道正常及通道中斷的報文，且間隔的時間不定。若間隔的時間的長，光纖保護裝置會有報文和告警信號；若間隔的時間的短，該光纖保護裝置既無報文和也無告警信號。對端變電站為無人值守，若通道中斷，裝置無報文發出，運行人員就無法知曉；繼電人員也就無法掌握光纖保護的投入率，經過一個循環的檢查，懷疑是由于新舊設備不兼容造成的。聯系廠家相關技術人員，得到證實，該廠設備確實存在著新舊設備不兼容的問題。

2.4 直流電源問題

在直流電源設計中，尤其是在220kV線路等采用兩套保護的設備，通常采用從直流屏Ⅰ、直流屏Ⅱ引電源至每排保護屏頂小母線即為±KM1、±KM2，再由屏頂配線至各個保護屏，這樣不利于絕緣監視，當某套保護某回路發生直流接地時，不利于查找。在改造中，采取輻射型接電源方式，即每套保護分別獨立取直流電源，一旦絕緣能力降低時，能迅速查找出故障電纜。

3 監控系統配置

3.1 數據采集及傳輸

系統通過測控單元采集變電站各運行單元的實時信息，并通過數據網和專線方式向省調和市調控中心傳輸；系統配備多種通信規約，允許用戶以人機對話方式方便定義、修改通信規約，并能夠方便地在系統中增加新的通信規約；實時數據庫中所有測量值采用越死區更新方式，死區設定值可由用戶根據被測數據的重要性分別確定；所有的實時數據應每隔適當的周期進行一次全部掃描更新，以保證數據庫中的數據能正確反映當前電力系統的狀態；系統能夠對通信通道進行監視，一旦檢測出傳輸失敗則自動切換到備用通道；系統具備數據質量標志功能，通過硬件報告和監視結果對每個量測數據標上質量特征。

3.2 模擬量數據處理

歸零處理，系統能夠根據給定的歸零取值范圍和相應開關量的狀態確定是否將模擬量掃描輸入數據置為零值，以解決零漂問題；合理性校驗，對每個被測對象設置物理限值及突變限值，根據預先設置的代表正確運行范圍的合理性限值進行檢查，對不合理的數據實時庫不予更新；越限檢查，對每個被測對象設置報警限值，當檢測模擬量超過給定限值時發出報警；變化率檢查，被檢測模擬量數值變化超過給定值時，發出告警；遙測值與遙信狀態不對應檢查，當遙信狀態與遙測值矛盾時，發出告警。

3.3 遙信處理

遙信誤動判別，檢查其有效性，并寫入實時數據庫，填寫質量標志，產生相應的時間和報警；提供人工設定遙信狀態功能，并屏蔽遠傳信息；用戶可以選擇報警類型的判斷方法(判據一般為事故總信號)，并能夠統計開關事故跳閘的次數。

3.4 報警處理

系統可按報警信號的性質及重要程度分為不同的等級，各級報警可以使用不同的音響及CRT顯示提示操作員；提供報警總表及報警分類清單；具有某項報警的確認、禁止及恢復功能，且只限定在被授權處理相應報警類別的那組控制臺上進行；音響及語音告警，系統允許用戶根據需要選擇采用音響還是語音告警方式；自動推畫面，當檢測出電力系統故障時，自動推出用戶指定的相關畫面顯示在若干臺CRT上。

3.5 歷史數據存儲與報表

系統能按不同的采樣周期采集、存儲模擬量和狀態量；每個采集集合的數據點和采樣周期可以由運行人員在線定義和修改；系統應根據用戶設置的存儲期限定義磁盤歷史數據存儲容量，當存滿數據前或錯誤發生時，應向系統管理員發出提示信號；系統應使用商業數據庫進行歷史數據的存儲；系統應能在工作站上生成報告并周期性打印或人工啟動打印，使用商業電子表格編輯制作報表；允許運行人員在線生成和編輯報表中的數據；報表中的數據可以來自實時數據庫、應用數據庫、歷史數據庫、各種數據文件及其它報表。

4 結語

目前，該地區城網變電站綜自改造已全部完成，并且順利投入運行，但是，隨著計算機技術和通訊技術的不斷發展，變電站綜合自動化技術水平也在不斷革新，變電站也正朝著數字化變電站乃至智能化變電站的方向發展。因此，無論是現階段變電站綜合自動化系統的維護還是新的技改工程，在現場實際還會出現各種各樣的問題，需要一線人員進一步總結經驗、共同探討，不斷完善變電站自動化系統，確保電網安全穩定運行。

[1]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會G/T 14285-2006.繼電保護和安全自動裝置技術規程.北京:中國標準出版社,2006-08-30

[2]王遠璋，張金元.變電站綜合自動化現場技術與運行維護[M].北京：中國電力出版社,2004

[3]張繼雄.變電站自動化系統選型中應注意的問題[M].呼市：內蒙古電力技術,2005，2

Analysis Problems of Substation Comprehensive Automation Transformation

Ma Biao1,2Su Hong21.North China Electric Power University,Baoding 071000,Hebei, China；2.Liaoning Panjin Power Supply Company,Panjin124010, Liaoning, China

In recent years, along with the accomplishment of the improvement of the net running level, the substation integrated automation transformation has been spread in Panjin.With the practical experience in the work of transformation, this paper studies comprehensively how to control risk in the basis of project management and construction technique. According to the problems in substation automation transformation, this paper gives some solutions to some problems.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.05.039

馬 （1982— ）男，遼寧盤錦人，在職碩士研究生，主要從事繼電保護研究工作。