電力系統(tǒng)廠站端自動化設(shè)備若干故障的排除

陳穎

【摘要】本文應(yīng)用具體案例就如何排除變電站的遠(yuǎn)傳、遙測、電能量采集、GPS時鐘等幾類常見的自動化設(shè)備故障進(jìn)行了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng) ；自動化； 廠站端；遠(yuǎn)傳 ；遙測 ；電能量采集 ；GPS ；故障； 排除

[ Abstract ] in this paper the application of specific cases to exclude substation, telemetry, remote electric energy acquisition, GPS clock and several kind of common faults are analyzed and discussed.

[ Key words ] power system; automation; substation; remote; telemetry; electric energy acquisition; GPS; fault; exclusion

中圖分類號：TM734文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

0 引言

電力系統(tǒng)廠站端自動化是聯(lián)系繼電保護(hù)、通信、調(diào)度主站、變電運行、變電一次檢修、裝表接電等專業(yè)的重要樞紐，是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵因素。如何快速有效地排除設(shè)備缺陷，是每個電力系統(tǒng)廠站端自動化工作者必須面臨的問題。下面以幾個具體實例來說明如何解決變電站常見的遠(yuǎn)傳、遙測、電能量采集、GPS時鐘等幾類自動化常見故障。

1 案例1

某110kV變電站改造工程調(diào)試過程中，在總控單元下裝了新的遠(yuǎn)傳表后，在測控裝置屏逐一點通硬接點遙信與調(diào)度主站核對正確。之后根據(jù)現(xiàn)場需要，又在調(diào)度信息轉(zhuǎn)發(fā)表中增加了兩個新遙信點，下裝總控并通知調(diào)度主站增加點號。核對新信號時發(fā)現(xiàn)調(diào)度主站無法收到新遙信點的變位，而后臺可以正常反映新增點號的變位。該站總控單元采用的是國電南自的PSX600，用總控編輯與監(jiān)視軟件PsxView_V3查看四遙數(shù)據(jù)中的遙信信息，對應(yīng)點號變位正確，主站端并未封鎖該點或取反，直接從主站前置機(jī)仍然看不到變位。再試點之前核對過的新增點號，主站也不再能監(jiān)視到變位，而未經(jīng)改寫的遙信點均能正常反映。新點的變位在廠站端總控監(jiān)視軟件可以正確反映而在主站端時通時斷，首先考慮通道可能存在問題；而原有點一直工作正常，新增點也并不是集中在遠(yuǎn)傳表末端，說明通道質(zhì)量問題的可能性很極小。這一現(xiàn)象與通道切換情況較為相符：在新遠(yuǎn)傳表下裝過的通道值班時，新增點變位可以在調(diào)度正確反映；在未下裝新遠(yuǎn)傳表下裝過的通道值班時，新增點變位無法上送調(diào)度。詢問調(diào)度主站后得知該站不同于其他110kV站點，為雙通道，模擬通道并未退出使用，第二次下裝參數(shù)后正是101通道值班時間。將101通道對應(yīng)的2#遠(yuǎn)傳區(qū)也下裝了最新遠(yuǎn)傳表后，主站端可以正確反映新增點的變位。

2 案例2

調(diào)度主站端顯示某220kV變電站35kV母線EMS系統(tǒng)中負(fù)荷不平衡，流入母線的有功功率為16MW，而流出的僅為13MW。參考電能量采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)是337、338兩條線路有功偏小，約為電能量采集系統(tǒng)顯示數(shù)據(jù)的2/3。根據(jù)以下有功功率計算公式

p=uAiA+uBiB+uCiC

=uABiA+uBiA+uBiB+uCBiC+uBiC

= uABiA+ uCBiC+uB(iA+iB+iC)

可知引起功率讀數(shù)偏小的原因可能為：缺某相電流/電壓，或測控裝置中功率計算方式應(yīng)選“兩表法”而誤選了“三表法”，也不排除遙測系數(shù)錄入錯誤。赴現(xiàn)場查看后臺機(jī)發(fā)現(xiàn)這兩條線路顯示電流平衡、線電壓為35kV，說明電流、電壓遙測系數(shù)可靠，337、338的測控裝置為南瑞繼保的RCS9705,有功、無功系數(shù)應(yīng)為×電壓系數(shù)×電流系數(shù)，后臺數(shù)據(jù)庫中錄入正確，根據(jù)有功、無功讀數(shù)調(diào)度主站與后臺一致，說明主站數(shù)據(jù)庫系數(shù)正確。隨后檢查兩臺測控裝置有無缺相，發(fā)現(xiàn)輸入電流端子處僅有兩相，說明此處有功功率的計算采用兩表法，再查看RCS9705菜單發(fā)現(xiàn)在功率測量選項中選擇了“三表法”，改選“二表法”后，調(diào)度主站與后臺均顯示負(fù)荷平衡。這一問題之前沒有暴露可能和337、338兩條線路負(fù)荷一直較小，不平衡現(xiàn)象不顯著有關(guān)。

3 案例3

某110kV變電站擴(kuò)建工程竣工驗收過程中，主站電能量采集系統(tǒng)無法采集108、260電表數(shù)據(jù)。該變電站電量終端服務(wù)器采用ERTU-2000C型遠(yuǎn)方電能量數(shù)據(jù)終端,有3條485總線，每條最多可下掛32塊電表。這兩塊電表所在的第2條總線其余18塊電表通信正常，初步懷疑為這兩塊電表故障。用測試軟件EMTEST在電表485端口和ERTU總線根部均能正確讀取這兩塊電表數(shù)據(jù)，再從ERTU的以太網(wǎng)口和維護(hù)口讀取這兩塊電表數(shù)據(jù)均失敗。推斷問題可能在ERTU內(nèi)部。ERTU的工作原理是：先將電表地址、所在總線、電表規(guī)約存入ERTU，并為每塊電表分配一個“表號”，ERTU每15分鐘按地址從電表采集數(shù)據(jù)，將得到的數(shù)據(jù)按表號上傳主站。全站共52塊電表，108、260兩表的表號為51、52，位于最末。試將兩表的表號與原先在49，50的電表調(diào)換，則108、260兩表可以順利采集，而表號改為51、52的電表無法采集，證實為ERTU內(nèi)部缺陷。將表號51、52改為53、54以及更大的數(shù)，位于該表號的電表仍然無法采集；將108、260兩表改回表號51、52，而表號49、50空置，則108、260兩表可以采集，而表號53、54上的電表無法采集。說明表號51、52不是ERTU的采集盲區(qū)，而是ERTU的數(shù)據(jù)處理能力只達(dá)到50塊電表。該站不具備負(fù)荷曲線功能的老式電表多達(dá)32塊，因此不能將ERTU更換為采集容量更大但不具備數(shù)據(jù)存儲功能的其他型號電量終端服務(wù)器，否則一旦出現(xiàn)通信中斷，將無法追補老式電表數(shù)據(jù)。本著經(jīng)濟(jì)高效的原則，暫不采集10條未投運的10kV備用出線中的兩塊電表，將108、260兩表補入前方表號。以后全部線路投運時可以考慮增購一臺帶存儲功能的電量終端服務(wù)器用于更換。

4 案例4

某500kV變電站值班員反映500kV GPS時鐘頻繁發(fā)出故障告警信號。現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)“主鐘”工作燈不亮，“備鐘”工作燈間歇亮，兩燈均不亮?xí)r，“故障”燈亮，同時向監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)故障告警信號。初步推斷天線或500kV GPS時鐘接收板故障。該站500kV、220kV各有一GPS時鐘，二者的主鐘接收天線互為對方的備鐘接收天線。先對工作正常的220kV GPS時鐘裝置做如下實驗：拆除時鐘主鐘天線的電纜，220kV GPS備鐘工作正常；恢復(fù)主鐘天線的電纜，拆除備鐘天線的電纜，220kV GPS主鐘工作正常。說明500kV GPS裝置主鐘、備鐘天線均完好，應(yīng)為接收板件故障。更換接收板后，上述故障消失，但該時鐘裝置頻繁發(fā)生接近整分鐘時歸零的現(xiàn)象，即在某分59秒后時間跳變?yōu)?008年6月1日0時0分0秒。因故障時間極為規(guī)律，初步懷疑為CPU板內(nèi)部程序問題。更換CPU板后，歸零現(xiàn)象仍然存在，考慮存在以下可能：時鐘在整分鐘需進(jìn)位時進(jìn)程較多，因新板件耗電較多造成工作電壓不夠，進(jìn)位進(jìn)程不能啟動，自動恢復(fù)到出廠設(shè)置。CPU正常工作電壓應(yīng)不低于5V，現(xiàn)場測得僅為4.7V，拆除幾個備用對時模塊后，將CPU工作電壓升至5.1V，此時不再出現(xiàn)歸零，說明確實因電壓偏低引起故障?；謴?fù)備用對時模塊，更換新電源板，使CPU工作電壓穩(wěn)定提高，觀察一段時間后，500kV GPS時鐘工作正常。這一連環(huán)故障的處理說明，雖然模塊化的設(shè)計為故障查找?guī)砹朔奖?，但是排故不能“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”，分析故障仍然要有全局思想。

5 結(jié)語

電力系統(tǒng)自動化廠站端設(shè)備種類繁多，引發(fā)故障的環(huán)節(jié)較為復(fù)雜，同時又涉及多個廠家多種型號，對廠站自動化人員的專業(yè)知識和分析能力有較高的要求。廠站自動化人員在排除設(shè)備故障時，既要熟悉各種設(shè)備本身的特點,又要聯(lián)系全局，注意全方位分析問題。