一起接地變保護測控裝置通訊中斷及所用電ATS裝置故障分析及處理

鐘樂安

(國網嘉興供電公司，浙江 嘉興 314000)

1 引言

接地變作為變電站一種常用的電氣設備，起到為系統提供接地保護和兼做所用變的作用，常用于35kV或10kV中性點不直接接地系統，在發生單相接地時，能可靠熄滅電弧，防止發生接地過電壓，造成設備絕緣損壞；當兼做所用變時，可帶二次負荷供站用電使用。一般變電所兩個接地變能夠提供兩路進線電源為低壓負荷供電，并可實現主供線路故障自動投入備用線路或者兩路進線互為備用的功能，對于保障電力系統的供電可靠性和安全穩定運行具有重要意義[1]。但由于所用電自動切換裝置設備原因無法自動實現低壓負荷的切換，可能會影響低壓負荷的正常供電；以及一旦接地變保護測控裝置通訊中斷，而系統集中監控系統(調度監控平臺OPEN3000)無法可靠監測到該缺陷，會對系統運行埋下重大隱患。通過本文的研究，希望在今后所用電系統施工及改造過程中能夠注重類似問題，以及提高巡視的針對性，從而避免此類異常事件的再次發生。

2 事件概況

運維人員在某智能變電站日常巡視過程中，對變電站監控后臺開展專項排查，10kV＃1接地變(兼作所用變)A、B網通訊中斷，其它間隔光字均正?！，F場檢查安裝在10kV＃1接地變開關柜面板上的保護測控裝置，數據刷新正常，裝置界面無異常(同樣的異常曾在2019年出現過1次，當時直接重啟保護測控裝置后恢復正常)。運維人員立即向地區監控系統匯報此缺陷，發現調度監控平臺OPEN3000并無此光字，存在重大運行隱患。

3 現場初步檢查情況

幾經協調后，重啟保護測控裝置，為降低可能產生的次生故障影響所用電系統正常運行。先將10kV＃1接地變低壓側負荷轉到10kV＃2接地變供，拉開10kV＃1接地變低壓側開關ⅠQF后，正常由10kV＃1接地變主供的第一套所用電系統ATS裝置(廠家:北元電器，型號BQ3-2H)正確動作，自動轉到10kV＃2接地變供電?，F場運維人員做好重啟前的安全措施(取下各出口壓板)后，重啟保測裝置，A、B網通訊中斷恢復。

現場運維人員準備恢復所用電系統正常運行方式，在合上10kV＃1接地變低壓側空開ⅠQF后，第一套所用電系統ATS裝置自動切換失敗，低壓側負荷仍由＃2接地變供，界面自動模式已自動轉換手動模式，裝置故障告警燈閃亮。

圖1 ATS裝置故障情況

嘗試在ATS裝置控制面板上手動拉開＃2低壓聯絡開關失敗；根據操作提示，斷開＃1、＃2接地變低壓進線開關后，在ATS裝置本體上機械操作，分閘成功，機構無卡滯?；謴凸收锨斑\行方式，模擬重現故障前操作，＃1接地變主供電源失去，ATS能夠自動切換至＃2接地變備供電源供電，＃1接地變主供電源恢復后，仍無法自動切回＃1接地變低壓供電模式，故障現象再次出現(裝置故障報警、自動轉換為手動模式)。

為查明并徹底消除隱患，在滿足條件的情況下，現場運維人員根據圖紙開展逐一排查后，確定為ATS裝置備供電源分閘控制常開接點31-32故障，判斷分閘控制繼電器損壞。由于繼電器控制模塊是集成在ATS裝置里面，不能單獨更換，聯系廠家意見需要整體更換ATS。

運維人員在站用電進線屏Ⅰ上手動恢復第一套所用電系統正常運行方式(ATS恢復＃1接地變低壓側主供，并轉換為自動控制模式)，能夠實現1次自動切換操作。在備品采購到位后，運維人員立即安排消缺完成更換，功能測試恢復正常。

圖2 ATS裝置控制模塊接線原理圖

4 故障原因和隱患危害分析

4.1 故障原因分析

本次接地變測控裝置A、B網絡通訊中斷，存在調度監控平臺OPEN3000無法可靠采集到現場異常光字的缺陷(存在未正確關聯現場信號的可能)，需結合下次接地變間隔停電進一步排查消缺。本次所用電系統ATS裝置恢復正常運行方式自動切換失敗是集成在ATS裝置里的分閘控制模塊的分閘繼電器損壞，在備品備件到位更換后備用電源自動切換功能恢復，隱蔽缺陷消除。

4.2 隱患危害分析

10kV＃1接地變A、B網通訊中斷時，由于只有廠站監控后臺有故障光字，調度監控平臺OPEN3000無任何異常光字報文，此隱蔽缺陷不易被發現。正?，F場操作或遠方遙控操作開關時，均存在無法操作的情況；緊急情況下，發生系統一點接地時，需要通過拉開運行間隔判斷事故范圍，而10kV＃1接地變A、B網通訊中斷無法正常分合閘，會嚴重影響事故處理的進度，極端情況下一點接地會進一步惡化，發生電纜絕緣損壞引起兩點接地，會造成更大的電網事故，引起故障線路跳閘或母差保護動作或主變后備保護動作造成更大的事故范圍，造成電網運行可靠性和供電質量的降低[2]。

本次所用電系統ATS裝置恢復正常運行方式自動切換失敗也是個隱蔽缺陷，正常情況和正常所用電運行方式下無法發現，若特殊情況下＃2接地變主供，在＃2接地變發生故障需緊急切回＃1接地變供電時會出現切換失敗的情況，造成站用電進線屏Ⅰ上所供直流低壓負荷失電，該隱患危害性巨大。

5 建議

該變電所ATS裝置投運2年左右，即出現低壓聯絡開關分閘控制模塊損壞，應該是設備質量原因。如果主供電源故障時，出現低壓側聯絡開關分合閘控制模塊損壞，可能會影響低壓負荷的正常供電，建議現場準備必要數量的備品，以便緊急處置。

＃1接地變保護測控裝置投運2年，已出現2次A、B網通訊同時中斷的故障，應當予以關注。尤其是故障出現時，只有廠站監控后臺有故障光字，調度監控平臺OPEN3000無任何異常光字報文，且顯示A、B網通訊正常(存在未正確關聯現場信號的可能)。緊急情況下，將可能造成開關無法遙控分閘。建議:一是徹查故障原因并消缺；二是重新核對OPEN3000端信號是否正確。為避免該類型異常的繼續出現影響設備正常運行，繼續保持對巡視工作高度負責的態度，提高巡視的針對性，發現異常情況，及時處理。后續結合停電，徹查＃1接地變A、B網通訊同時中斷廠站監控后臺與調度監控平臺OPEN3000信號不對應的問題，做好相關信號的核對工作。

在后續基建和技改項目中，加強廠站監控后臺與調度監控平臺OPEN3000信號一致性核對工作，做到光字核對全覆蓋，發現不對應的徹查原因，及時處理；對于變電所類似所用電ATS裝置不常操作的設備，在變電所投產時也應備齊備品備件，以備應急處理。