主變檔位控制器故障的處理方法

潘佩明

（國網武漢供電公司變電檢修分公司，湖北 武漢 430000）

0 引 言

主變檔位控制器能第一時間反映主變即時的檔位情況，方便電壓的遠方調控，因此主變檔位的正確顯示和控制對于運行及調控值班人員至關重要。但相較于變電站內主設備和保護裝置，主變檔位控制器的維護容易被忽視，加之廠商技術水平參差不齊，容易造成檔位控制器故障頻發；同時檔位控制器升級改造少，一旦發生故障，廠商因無法提供同期產品而造成備品備件不足，將進一步增加主變檔位控制器故障帶來的影響。因此，對主變檔位控制器的故障提出有效快速的解決方法，并形成系統化、通用化的處理思路，對提高工作效率，推進檔位控制器故障處理，以及配套設備技改大修進度具有重大意義[1]。

1 主變檔位顯示原理

主變壓器的運行檔位是系統運行的重要指標，檔位顯示是否正確直接影響到現場人員對現場實際情況的判斷。變壓器檔位信號的采集方式可以分為兩種：一種是直接接線采集檔位值，包括直接一對一方式、個位加十位方式以及BCD編碼方式；另一種是通過檔位變送器方式，包括電阻分壓方式以及4～20 mA電流環方式。BCD編碼方式占用遙信資源少，抗干擾能力強，是目前應用最廣泛的檔位監測方式[2,3]。下面主要介紹基于BCD編碼方式的主變檔位顯示原理。BCD編碼與檔位對應關系如表1所示。

表1 BCD編碼與檔位對應關系

BCD編碼與檔位對應關系公式如下：

檔位=（）*BCD編碼4（8）+（）*BCD編碼3（4）+（）*BCD編碼2（2）+（）*BCD編碼1（1）；其中（）內數值只能為0或1

主變檔位顯示原理是將主變的實際機械檔位通過檔位控制器轉換成BCD編碼傳給主變測控裝置，再由主變測控裝置還原成實際檔位傳給后臺和監控。信號傳輸如圖1所示。

圖1 基于BCD編碼方式的主變檔位顯示原理

如圖1所示，主變檔位控制器故障，相當于檔位顯示中間環節出現故障，必然導致檔位顯示的異常。

2 主變調檔控制原理

調檔控制命令可由監控后臺“遠方”發出，也可在檔位控制器上“就地”發出。通過檔位控制器“遠方/就地”模式設置來轉換。

2.1 遠方調檔控制原理

遠方調檔控制原理有如下4個邏輯環節：

第一，遠方調檔控制指令（升，降，停）由運行或調控值班人員通過后臺發給測控裝置，測控裝置內部相應的升降停接觸器勵磁，接點導通。

第二，測控相應接點被檔位控制器調檔公共端“串入”，檔位控制器內部的升降停接觸器勵磁，接點導通。

第三，檔位控制器相應接點被主變調檔機構箱內調檔公共端“串入”，使主變調檔箱內升降停接觸器勵磁，接點導通。

第四，相應機構箱接點被主變檔位機構箱內電機調檔回路“串入”，通過控制電機的正轉、反轉、停止，達到調檔目的。

2.2 就地調檔控制原理

檔位控制器處在“就地”模式，監控后臺和測控裝置指令被隔離，操作檔位控制器上的升降停按鈕，等效為檔位控制器內部升降停接觸器被手動按下，接點導通。接下來的邏輯同第2.1節第三、四環節。

3 主變檔位控制器故障現象分析

運維人員報：某220 kV變電站1#主變檔位后臺與現場實際顯示不一致，無法遠方調檔。檢修人員現場發現主變檔位實際為5檔，而后臺顯示為6檔。檢查檔位控制器航空插頭實際檔位“5”有輸入電位，BCD編碼4（4）和BCD編碼4（2）有輸出電位，判斷為檔位控制器BCD編碼模塊故障。同時對調檔控制回路逐級排查，發現在主變機構箱處可以正常調檔，而在檔位控制器處“就地”調檔失敗，判斷檔位控制器控制回路異常。結合以上兩點，需要更換檔位控制器。檔位控制器如圖2所示。

圖2 檔位控制器實物

4 主變檔位控制器故障處理辦法

聯系設備廠家，回復此產品年代久遠，已被淘汰，且無法提供備品備件。針對這種情況，通過對測控裝置以及主變調檔機構箱的實地勘察，結合主變檔位顯示和調檔控制原理理解，提出以下解決辦法：

第一，選取市面上很常見的具有BCD編碼功能的檔位變送器實現檔位控制器的檔位變送功能，以圖3所示的檔位變送器為例進行說明。

第二，檔位變送器上端接入主變實際檔位輸入，下端為BCD編碼輸出給相應的主變測控裝置。所實現的功能為圖1中BCD編碼功能。

第三，測控裝置硬件和軟件的不斷升級，主變的調檔控制功能可以由測控裝置直接開出升降停“指令”至主變調檔機構箱，即前面遠方調檔控制原理中由第一直接過渡至第四邏輯環節[4,5]。

通過以上處理方法，替代傳統檔位控制器功能，有效解決了由主變調檔控制器故障造成的檔位顯示不正確和無法調檔的異常情況。

5 結 論

本文提出的主變檔位控制器故障處理方法，解決了檔位控制器無備品備件的矛盾，有效替代了傳統的檔位控制器功能，原理清晰，接線簡單，具有很強的通用性和實用性，為類似的缺陷處理提供了借鑒，提高了變電站主變壓器運行安全性、可靠性。