電力變電站的自動化安全運行研究

高慧　陳春新　汪博

摘 要 目前，110kV自動化變電站的設計基本按照“小容量、密布點、短半徑”的建設原則，堅持“戶外式、小型化、造價低、安全可靠、技術先進”的發展方向，具備人機界面友好、自動化調整、信號采集便捷、繼電保護功能基本獨立、經濟可靠等特點，變電站負荷調整、電壓調節及電量報表等工作都由調度直接完成，改變了過去那種調度下令后變電運行人員接令執行操作的繁瑣環節，降低了變電運行操作事故的發生。下文簡要闡述了110kV自動化變電站安全運行系統容易產生的問題以及如何提高變電站安全運行管理。

關鍵詞 變電站 安全運行 管理

中圖分類號：TM76；TM73；TM63 文獻標識碼：A

1 110kV自動化變電站安全運行中存在的幾個問題分析

1.1變電站防誤閉鎖問題

近年來，微機防誤閉鎖系統廣泛運用于新建變電站，同時，許多老式防誤閉鎖的變電站也在進行微機防誤閉鎖系統的加裝或改造，部分存在二次回路閉鎖缺失或“五防”微機閉鎖特殊情況下缺失等，容易導致誤操作事故。

1.2遙控信號誤動

自動化變電站通信控制器通過串口與MODEM相連，MODEM與通道相連，送至主站。由于保護規約比較多，復雜，在主站對保護規約進行了擴展，運行過程中會經常發現遙控信號誤動，這可能是規約沒處理好，也有可能是測控單元裝置運行不穩，具體很難查找。

1.3實時數據突然變為零

監控后臺機在平時的運行中有時會發現實時數據突然變為零，觀察電壓曲線、電流曲線，發現隔一段時間突然變為零，沒有規律性，這可能是測控單元裝置有問題。另外，查歷史事項時，事項查詢的分類給事項查詢時的對比帶來不方便。

1.4雙機系統切換存在問題

自動化變電站的雙機以串口通信為主以太網為副的相互監視主備狀態，理論上可以絕對保證主備狀態的正確。但有時在切換過程中會出現兩臺通信控制器全部為備用值班機，導致通信控制器死機，數據不刷新，遙控失效。

1.5繼電保護與監控系統通訊時有中斷

保護裝置本身功能滿足要求，但由于時有誤發信號，造成保護管理機死機，發信不正確，以致信號中斷。

1.6數據信息等反饋遲緩

在建設變電站時，其使用的電氣設備大多來自于不同的生產廠家，采用的通信約規彼此不相同，使得其信息的轉換量較大。如果需要處理的電氣信息過量，會使得主計算機CPU的資源不足，數據的交換速度明顯下降，甚至使得系統堵塞崩潰，電力運輸、傳輸和變電工作中高端，運行質量受到影響。

1.7運行和維護管理不到位

在運行倒閘操作出現強制解鎖操作、運行巡檢設備隱患不能及時發現、設備維護管理不及時等現象，導致誤操作、設備故障擴大等事故或設備損壞等問題發生。

2對提高110kV自動化變電站安全運行的建議

對于以上存在的問題，大部由于設計或改造問題、組網方式缺陷、使用軟件和具體編程不合理、運行管理和維護不到位等原因導致的。

2.1完善變電站的防誤閉鎖方案

片面地認為微機防誤閉鎖系統可以完全取代電氣二次防誤閉鎖回路是不可取的。對于新上和改造的變電站，建議采用的“五防”閉鎖方案如下：（1）對于站內所有開關和刀閘的位置為實遙信，且微機防誤閉鎖系統與變電站自動化監控系統共享一個數據庫的，可以考慮部分不設計或部分取消電氣二次回路閉鎖，主要指刀閘、接地刀閘電磁鎖和母線刀閘之間的連鎖回路，所有防誤功能由微機“五防”系統獨立和刀閘與開關之間電氣二次閉鎖回路共同完成，且要求微機防誤閉鎖系統有“防空程”措施。（2）無論站內所有開關和刀閘的位置為虛遙信還是實遙信，也無論微機防誤閉鎖系統與變電站自動化監控系統是否共享一個數據庫，不設計或者取消電氣二次回路閉鎖，但在電動操作的刀閘或接地刀閘機構箱的操作電源回路中加人了微機防誤閉鎖系統的強制接點，防誤功能由微機防誤閉鎖系統獨立完成。要求微機“五防”系統有“防空程”措施。（3）隨著計算機及網絡通信技術的發展，變電站自動化技術對電氣“五防”系統的要求進一步提高，傳統電氣閉鎖方式已不能滿足要求，而作為變電站綜合自動化發展方向的微機防誤閉鎖系統，在功能上還有待進一步完善和提高。從目前的運行情況來看，為安全可靠起見，在大力推廣應用微機防誤閉鎖系統的同時，適保留開關與刀閘之間的電氣二次閉鎖回路，或將微機防誤閉鎖系統強制接點引人到刀閘電動操作回路中，應該是比較有效的防誤閉鎖措施。

2.2完善110kV自動化變電站安全運行信息系統設計

變電站信息系統的優化設計對于提高其數據的處理能力、保證配送電工作安全進行有著直接影響。為了控制在運行過程中隨時可能出現的數據傳輸遲緩、通信中斷以及主計算機由于信息量過大涌人而崩潰的現象，需要從運行系統的組網方式、軟件編程以及硬件配置等多個方面出發，根據變電站的實際工作需求和特點，優化其運行系統的設計，使變電所綜合自動化系統能達到降低運行成本，實現減員增效的目的，保持變電所綜合自動化系統的正常高效運行。二次設計必須使變電站現場對主變溫度、母線電壓、電流等主要運行參數的顯示簡單、直觀，便于值班人員監控。保留常規變電站預告信號和事故信號功能，有利十變電值班人員發現設備異常，及時處理事故。

2.3加強對數據信息的監控

數據的傳送是維持變電站基本工作的基礎，在其運行系統中，需要傳輸的數據包含了很多方面，比如功率、電壓、電流等測量數據以及分合閘、過流、速斷等操作及事故所產生的事件數據。除此之外，如果變電站運行過程中出現運行事故導致跳閘時，還需要記錄及時的故障錄波數據。由此可見，變電站運行時，需要傳輸和處理的數據量極大。與其他企業的數據控制工作不一樣，電力系統的現場數據變化極快，基本上毫秒之間就產生變化，因此如何控制采集數據的實時性和通信速度就成為了數據信息監控的關鍵所在。在設計監控軟件時，要保證監控系統底層數據的可靠性和準確性，維持上下層之間數據通信的流暢。目前，變電站中常常采取的模塊化結構是一種較好的系統設計模式，為數據通信、處理和監控等系統工作提供了便利。

2.4加強對變電站的日常運行維護工作

在加強了變電站運行系統設計的基礎上，提高管理工作的水平，落實變電站的日常維護工作也是保證變電站安全運行的主要因素之一。在日常維護過程中，要定期對電氣保護裝置進行檢測，檢查原來設置的定值是否在運行中出現變化，保證保護裝置始終處于完好、可靠運行的狀態下。由于變電站運行時，同時工作的電力設備極多，因此調試維護人員的工作量較大，在枯燥繁瑣的工作中很容易出現一些維護不到位或是出現漏測的現象。在這微機保護技術逐漸應用和發展的過程中，需要改變人們長期形成的傳統習慣和思維方式。由于微機保護具有較強的自檢功能，現在定期檢驗的重點應放在采樣值精度的校驗和邏輯功能的實現上。

2.5加強變電站安全運行的后臺檢驗

在變電站自動運行的過程中，對于后臺機的檢測是日常維護工作的一個重點。一般來說，后臺機出現運行故障或是數據錯誤的概率幾乎為零，但在長期運行過程中，也存在后臺遙控信號的準確性下降的情況。目前對于變電站后臺機運行情況的檢測沒有完整且科學的流程，在實際運行中基本以功能的檢驗為主。

2.6加強保護動作后的統計分析

加強變電站運行保護工作后的數據采集、分析和統計工作對于積累安全運行經驗和提高變電站的安全穩定性能具有重要意義，在這個過程中故障錄波器發揮了很大的作用。雖然微機保護大部分都有記錄動作過程的功能，但現階段保護記錄時間較短，不一定能記錄完整故障過程。這對那些老所改造，沒有完全采用微機保護的變電所尤其重要。

3結語

綜上所述，變電站設備的安全運行無論是對社會經濟發展，還是對人民的正常生活，都起著不可或缺的作用，為了保證變電站設備能夠達到安全穩定運行，在變電站建設和改造中要加強設計，充分考慮安全可靠標準。在變電站運行中，運行和檢修人員要充分認識到變電站設備安全運行的重要性，不斷提高自己的綜合技能，加強故障原因的分析，及時消除缺陷和故障，確保電網的安全、穩定、健康運行。