關于對變電站自動化系統安裝調試的研究

陳雪嬌

（臨桂供電公司 廣西臨桂 541100）

關于對變電站自動化系統安裝調試的研究

陳雪嬌

（臨桂供電公司 廣西臨桂 541100）

變電站自動化系統通過調度聯調與本體調度可以及時排查故障并解決故障，變電站自動化系統調試的應用對于保證電力系統本身運行的穩定性與安全性都具有重要的意義。本文簡要介紹了變電站自動化系統安裝調試策略，對變電站自動化調試的目的、內容以及常見的故障類型進行了分析。希望本文能為相關人員帶來一定的幫助。

變電站；自動化系統；安裝調試

1 引言

隨著電力系統改革的不斷推進，變電站已經完成了無人自動化改造，這一舉措提高了電力系統的經濟效益與管理效率，并對其它諸多方面都起到了積極作擁。但是在變電站自動化系統技術實際的運行過程中，也不可避免的出現了一些問題，對變電站的安全穩定運行帶來了一定的影響。為了減少負面影響，及時解決問題，必須在源頭上解決問題，所以做好變電站自動化系統的安裝調試工作勢在必行。

2 變電站自動化系統簡介及其基本功能

2.1 變電站自動化系統簡介

變電站自動化系統具有遙信、遙測、遙調、遙控等基本功能，除此之外還具有防誤閉鎖、系統自動診斷、數據處理、記錄等諸多功能。為了方便工作人員的使用，變電站大都將監控后臺功能做的很強大，隨著“少人值班”或“無人值班”等運行模式的實施，將會弱化監控后臺的部分功能，而將大量的統計、記錄以及報表功能集中在集控終端。

2.2 變電站自動化系統主要功能

2.2.1 人機通信功能

變電站無論有沒有人值班都可以對系統進行實時的監控，當有人值班時，可以使用當地后臺機進行操作，無人時可以通過調控中心進行遠程操控，通信界面主要是鼠標、鍵盤以及屏幕。

2.2.2 數據統計及記錄

系統采集電壓、輸電線功率、每日谷值以及峰值、整點數據日報表等數字量、狀態量、脈沖量信息，并送往監控系統的控制中心進行數據處理，具體包括對記錄的歸檔、數據修改等。

2.2.3 與遠程調控中心互相通訊

系統可以將采集的狀態量實時送往遠程調控中心，接受遠程調控中心發來的一系列指令，方便裝置的遠程調控。

2.2.4 自動調控

備用電源的自動投入、電壓與電容器的自動調控。如果主電源失效，系統可以自動投入備用電源確保運行穩定。

2.2.5 控制與操作

可以對電容器組與斷路器進行調換，對隔離開關的分合進行實時控制，同時還可以對變壓器進行分接頭的調控。

2.2.6 設置保護定值

對一些保護裝置可以設定保護定值，可以很方便的顯示裝置的使用情況，同時還可以根據需要進行實時切換。

2.2.7 對故障以及時間進行記錄

事件記錄包括開關跳合記錄、保護性動作記錄，事件的分辨率一般為 1～3ms。

2.2.8 數據的采集

（1）狀態量的采集

包括斷路器狀態、隔離開關狀態、接地刀閘狀態、變壓器分接頭位置等，這些信號的輸入方式多采用光電隔離的方式進行輸入。

（2）模擬量的采集

采集各段母線電壓、電流值、進出線回路功率、溫度、瓦斯值、變電器壓力等非電量參數以及電網相位和頻率等電量參數。

2.2.9 微機保護功能

包括對備用電源、變壓器、電容器、一次或多次重合閘功能、母線的保護。

3 綜合自動化系統的安裝與調試

3.1 綜合自動化系統的開發過程

變電站綜合自動化系統從設計到運行大致需要經過招標設計、采集用戶數據、開發商設備采購、核心軟件開發以及系統集成、出廠驗收、現場安裝、調試系統、試運行、竣工驗收。變電站綜合自動化系統硬件需要在工廠進行嚴格測試，通過測試之后系統集成性不會存在太大問題。軟件系統可以采用Windows或UNIX操作系統，因為此系統核心應用程序工作量小、具有較好的移植性。變電站綜合自動化系統最大的工作量在于系統的客戶化，客戶化的好壞直接關系到系統的靈活性、可靠性、操作性與先進性。用戶原則上應參與全過程的開發，但運行人員真正參與開發是從現場安裝開始的。圖1為綜合自動化系統的開發過程。

圖1 綜合自動化系統的開發過程圖

3.2 綜合自動化系統的安裝

3.2.1 建立數據庫

綜合自動化系統在廠家實驗室經過系統集成與出廠試驗后就要進行現場安裝調試。系統后臺搭建需要根據I/O信息表建立數據庫，當發現信息表的出現信息表述不簡明、遙信信號錯誤、運行編號與設計編號不對應等問題時，就要求施工人員在調度編號下達之后對信息表進行仔細核對，避免反復對信息庫進行修改。為防止數據在輸入過程中出現錯誤，所以信息表完成后還需要再次進行核對。

3.2.2 運行報表、監控畫面等內容的編輯

歷史記錄點的定義、統計計算格式、運行報表、監控畫面等都需要工作人員的配合來完成。如果工作人員沒有提供相關資料給現場安裝人員，則會導致現場安裝人員按習慣進行編輯，可能會導致出現系統不符合標準，影響系統的客戶化。

3.3 系統調試

3.3.1 設備單元件的調試

自動化系統所有監控軟件的邏輯判斷完全依賴于硬件所提供的采樣點信息。因為采樣點所顯示的信息量與設計相符是非常重要的，所以在對單元件進行調試的過程中需要確保每個信息采樣點的正常工作。單元件需要注意測試顯示是否正常、插件采樣是否可以進行、電源損壞情況等問題。

3.3.2 就地監控系統聯調

目前所采用的就地系統通常分為監控系統和測控系統兩部分。監控系統與測控系統都獨立運行同時兩者之間有存在互相聯系。確保監控系統與測控系統運行正常是整個自動化系統運行的基礎。

（1）保護監控系統

由于監控系統的保護裝置是由不同的廠家生產制造，對各設備之間通信帶來了一定影響，所以解決通信規約成為重要手段。目前自動化系統通常采用DL/T667-1999（IEC60870-5-103）電力行業標準規約。

（2）測控系統

某些測控系統的測控屏使用一組總的直流電源同時控制幾個不同間隔，這就對設備的獨立性造成了影響。所以需要根據設計要求，添增或拆除部分配線，以區分不同間隔所用的直流電源，同時還要區分控制電源與信號電源。

（3）采用自動化控制系統后，由于遙控指令是由計算機軟件發出，所以在分合閘過程中，命令脈沖的時間長短很重要，過長可能導致監控系統對分合閘狀態判斷失誤，過短則會導致刀閘或斷路器拒分或拒合，嚴重的則會燒毀測控系統的繼電器。所以根據刀閘與斷路器的分合閘時間校驗分合閘命令的時長非常重要。

（4）自動化系統中需要特別注意的是同期合閘。同期合閘參數設置錯誤將會導致錯誤合閘或開關拒合。在自動化的變電站內，每個間隔的同期合閘參數設置在就地測控裝置內，合閘時由測控裝置檢驗合閘條件。其判別電壓采用單相線路電壓與單相母線電壓，同期合閘的頻差、同期角差、壓差、參數等一經設置后不可更改。所以，必須正確設定合閘斷路器參數，以確保合閘正確。

3.3.3 后臺監控系統的安裝

由于國家規程對于新型自動化系統沒有很明確的規定，缺乏統一標準，導致后臺監控系統的編制不相同，因此在現場經常由于各種原因對后臺監控系統做大量的改動，浪費了時間與人力，同時給調試工作增加了工作量和調試難度。

3.3.4 五防閉鎖系統

目前五防閉鎖系統通常由專用的五防閉鎖系統和監控系統中自帶的五防閉鎖系統構成。閉鎖方式采用機械閉鎖與軟件閉鎖相結合的方式。專用的五防閉鎖監控系統與計算機在硬件上獨立分開，通過網絡接口相連接，稀釋了資源與信息共享。在五防閉鎖系統編制正確的情況下，閉鎖系統運行正常，需要注意的是，要保證計算機與監控系統的通訊接口可靠，確保閉鎖實行正確。同時需要注意專用閉鎖系統與系統自帶閉鎖系統應統一起來，不要相互矛盾。

3.3.5 GPS對時系統

GPS對時功能是實現自動化的標志之一，對于自動化系統的故障精確分析與實時監控都至關重要。由于監控系統無法精確對故障錄波準確分析，以及顯示系統潮流的峰谷時間以及保護動作時間等。所以建議在今后的自動化變電站采用軟對時與硬對時相結合的方式，以提高自動化的程度。

4 安裝調試過程中出現的問題和解決的辦法

4.1 保護跳合閘不動作

當35kV線路保護屏的通信插板沒有安裝到位時，就會造成保護跳合閘不動作。為了解決這一問題，安裝完線路保護屏之后要用模擬斷路器進行檢驗，及時發現問題解決問題。35kV線路保護屏插件板為嵌入式安裝和背插拔，進行插件是要從左到有依次進行電源插件等。

4.2 變送器損壞

由于交流打耐壓使測控裝置變送器發生損壞，造成信號不能被輸送。因為變送器為直流元件，所以在交流耐壓時應該斷開電路，避免變送器被燒毀，當這種情況出現時，要及時更換變送器，恢復信號。

4.3 保護裝置連接口不對應

由于后臺監控的PC機和CSF206TA變壓器發生差動，使得保護裝置連線接口不對應。為了避免這一問題的出現，在連接的過程中應該使用串口的方式，用電纜線直接連接較近端口和較遠端口，最常見的就是地、接收數據和發送數據三角相連。

5 結束語

通過對變電站自動化系統安裝調試的分析，可以保證變電站自動化運行的安全穩定。通過本體調度與調度聯調可以及時排查、發現、解決各種問題，可以有效保證電力系統運行的可靠性與安全性。在變電站綜合自動化系統的安裝調試過程中，不能盲目求快，需要注重細節。在實際操作過程中，要按照規范合理進行，確保變電站自動化系統全面發揮自身的優勢。

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[4]黃益莊.變電站自動化系統的可靠性分析[M].北京：中國電力出版社，2010（26）：56～57.

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2015-12-20