變電站綜合自動(dòng)化改造問(wèn)題分析

馬

1.華北

1,2 電蘇力紅大

2學(xué)，河北 保定 071000；2.遼寧盤(pán)錦供電公司保護(hù)自動(dòng)化所，遼寧 盤(pán)錦 124010

變電站綜合自動(dòng)化改造問(wèn)題分析

馬

1,2電蘇力紅大

2學(xué)，河北 保定 071000；2.遼寧盤(pán)錦供電公司保護(hù)自動(dòng)化所，遼寧 盤(pán)錦 124010

近年來(lái)，隨著電網(wǎng)運(yùn)行水平的提高，盤(pán)錦地區(qū)常規(guī)變電站綜合自動(dòng)化改造已全面展開(kāi)。本文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)改造工作的實(shí)際情況，分析探討綜合自動(dòng)化改造的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。針對(duì)變電站綜合自動(dòng)化改造過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的一些問(wèn)題，提出相應(yīng)解決方法。

變電站；綜合自動(dòng)化系統(tǒng)；繼電保護(hù)；改造；站內(nèi)監(jiān)控功能

substation;integrated automation system; delaying protection;transform;control ling function

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和信息處理技術(shù)的飛速發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研發(fā)已趨于成熟，變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化乃至數(shù)字化已是必然趨勢(shì)。變電站綜合自動(dòng)化改造是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的系統(tǒng)工程，涉及多部門(mén)、多專(zhuān)業(yè)的技術(shù)融合，需要設(shè)計(jì)單位、設(shè)備廠家、施工單位、運(yùn)行單位的共同努力與合作來(lái)進(jìn)行不間斷的設(shè)備改造，同時(shí)還需要管理部門(mén)組織協(xié)調(diào)，確保變電站綜合自動(dòng)化改造工作得以有序?qū)嵤?。本文就盤(pán)錦地區(qū)幾座220kV變電站綜自改造內(nèi)容、危險(xiǎn)點(diǎn)控制及施工遇到的問(wèn)題，進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析和總結(jié)。

1 變電站綜合自動(dòng)化改造工程

1.1 綜合自動(dòng)化改造內(nèi)容

拆除舊保護(hù)屏、控制屏，安裝新微機(jī)保護(hù)屏、測(cè)控屏、公共信息測(cè)控屏、遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)屏、監(jiān)控逆變電源屏、數(shù)據(jù)網(wǎng)屏、故障信息子站屏、五防遙控閉鎖操作屏等裝置；敷設(shè)電流、電壓及控制電纜；繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控裝置二次電纜連接；當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備安裝及調(diào)試；繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、監(jiān)控裝置及輔助設(shè)備調(diào)試；繼電保護(hù)、自動(dòng)化裝置與當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)及地調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)聯(lián)調(diào)；繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置投運(yùn)后帶負(fù)荷檢驗(yàn)。

1.2 改造期間的安全措施

嚴(yán)格執(zhí)行《國(guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》及其它有關(guān)安全管理的規(guī)章及規(guī)定，杜絕習(xí)慣性違章行為，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工，圖紙不得隨意改動(dòng)，如果更改需要履行圖紙變更手續(xù)；拆撤舊電纜前，要按工作票做好安全措施，并且按圖紙核對(duì)電纜及連線，無(wú)誤后方可拆除電纜及連線，電纜兩側(cè)連線拆除后方可撤除電纜；撤出及敷設(shè)電纜時(shí)，要小心謹(jǐn)慎，做好安全措施，不要將運(yùn)行中的電纜刮傷、刮斷；安裝及撤出屏柜時(shí)，謹(jǐn)防誤碰柜頂小母線；需要斷開(kāi)的跳閘、合閘回路應(yīng)至少有兩個(gè)明顯斷開(kāi)點(diǎn)；新上微機(jī)保護(hù)及測(cè)控裝置驗(yàn)收試驗(yàn)，試驗(yàn)項(xiàng)目要做全、做細(xì)，不能隨意減少；保護(hù)及測(cè)控回路帶負(fù)荷測(cè)相位，要事先預(yù)想結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)、認(rèn)真分析，不能隨意下結(jié)論，嚴(yán)把最后一道關(guān)；所有電纜孔洞，在當(dāng)日作業(yè)結(jié)束前要及時(shí)封堵，嚴(yán)防小動(dòng)物進(jìn)入。

2 改造過(guò)程中遇到的問(wèn)題

2.1 關(guān)于主變保護(hù)“控制回路斷線”信號(hào)設(shè)計(jì)缺陷問(wèn)題

在調(diào)試主變保護(hù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)存在設(shè)計(jì)缺陷：當(dāng)主變的二次主開(kāi)關(guān)回路發(fā)生控制回路斷線時(shí)能及時(shí)發(fā)出“控制回路斷線”信號(hào)，但是如果誤拉控制直流開(kāi)關(guān)或因某種原因?qū)е驴刂浦绷鏖_(kāi)關(guān)跳開(kāi)，則主變的二次主開(kāi)關(guān)“控制回路斷線”信號(hào)無(wú)法及時(shí)發(fā)出。這是因?yàn)槲恢媒狱c(diǎn)只有兩對(duì)，一對(duì)為遠(yuǎn)動(dòng)裝置提供合、跳位；另一對(duì)既要發(fā)信號(hào)，又要為主變備自投提供位置接點(diǎn)，所以設(shè)計(jì)中要增加重動(dòng)繼電器，但是重動(dòng)繼電器所取電源為二次主控制直流，且本身接點(diǎn)為常開(kāi)接點(diǎn)，當(dāng)誤拉控制直流開(kāi)關(guān)或因某種原因?qū)е驴刂浦绷鏖_(kāi)關(guān)跳開(kāi)時(shí)，“控制回路斷線”信號(hào)將無(wú)法發(fā)出，因此準(zhǔn)備將該電源接至保護(hù)屏總電源上，這樣就能避免上述情況的發(fā)生。見(jiàn)圖1。

圖1 更改后的信號(hào)接點(diǎn)回路

2.2 裝置內(nèi)部接線錯(cuò)誤問(wèn)題

在調(diào)試某套220kV線路保護(hù)時(shí)，將重合閘把手打至停用位置時(shí)，保護(hù)重合閘裝置仍然能夠出口；模擬B相或C相單相接地故障時(shí)，保護(hù)裝置均三相跳閘，造成保護(hù)不正確動(dòng)作。通過(guò)對(duì)保護(hù)裝置原理分析及跳閘位置繼電器接點(diǎn)回路的檢查，發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)部接線存在錯(cuò)誤：1).重合閘把手存在接線錯(cuò)誤，當(dāng)重合閘把手打至停用位置時(shí)，因?yàn)榘咽纸泳€錯(cuò)誤，“停用”開(kāi)入量沒(méi)有傳給裝置，導(dǎo)致重合閘在停用位置時(shí)無(wú)法放電，造成保護(hù)重合閘不正確動(dòng)作；2).跳閘位置繼電器接點(diǎn)回路存在接線錯(cuò)誤，由于跳閘位置繼電器接點(diǎn)B相和C相接反，當(dāng)發(fā)生B相或C相接地故障時(shí)，保護(hù)裝置判定故障相未跳開(kāi)，從而啟動(dòng)保護(hù)三跳出口，導(dǎo)致保護(hù)不正確動(dòng)作。見(jiàn)圖2。

圖2 更改前后回路圖

2.3 光纖通道匹配問(wèn)題

在聯(lián)調(diào)某套220kV線路保護(hù)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)光纖保護(hù)裝置間斷性地發(fā)通道正常及通道中斷的報(bào)文，且間隔的時(shí)間不定。若間隔的時(shí)間的長(zhǎng)，光纖保護(hù)裝置會(huì)有報(bào)文和告警信號(hào)；若間隔的時(shí)間的短，該光纖保護(hù)裝置既無(wú)報(bào)文和也無(wú)告警信號(hào)。對(duì)端變電站為無(wú)人值守，若通道中斷，裝置無(wú)報(bào)文發(fā)出，運(yùn)行人員就無(wú)法知曉；繼電人員也就無(wú)法掌握光纖保護(hù)的投入率，經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán)的檢查，懷疑是由于新舊設(shè)備不兼容造成的。聯(lián)系廠家相關(guān)技術(shù)人員，得到證實(shí)，該廠設(shè)備確實(shí)存在著新舊設(shè)備不兼容的問(wèn)題。

2.4 直流電源問(wèn)題

在直流電源設(shè)計(jì)中，尤其是在220kV線路等采用兩套保護(hù)的設(shè)備，通常采用從直流屏Ⅰ、直流屏Ⅱ引電源至每排保護(hù)屏頂小母線即為±KM1、±KM2，再由屏頂配線至各個(gè)保護(hù)屏，這樣不利于絕緣監(jiān)視，當(dāng)某套保護(hù)某回路發(fā)生直流接地時(shí)，不利于查找。在改造中，采取輻射型接電源方式，即每套保護(hù)分別獨(dú)立取直流電源，一旦絕緣能力降低時(shí)，能迅速查找出故障電纜。

3 監(jiān)控系統(tǒng)配置

3.1 數(shù)據(jù)采集及傳輸

系統(tǒng)通過(guò)測(cè)控單元采集變電站各運(yùn)行單元的實(shí)時(shí)信息，并通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)和專(zhuān)線方式向省調(diào)和市調(diào)控中心傳輸；系統(tǒng)配備多種通信規(guī)約，允許用戶(hù)以人機(jī)對(duì)話方式方便定義、修改通信規(guī)約，并能夠方便地在系統(tǒng)中增加新的通信規(guī)約；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中所有測(cè)量值采用越死區(qū)更新方式，死區(qū)設(shè)定值可由用戶(hù)根據(jù)被測(cè)數(shù)據(jù)的重要性分別確定；所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)每隔適當(dāng)?shù)闹芷谶M(jìn)行一次全部掃描更新，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)能正確反映當(dāng)前電力系統(tǒng)的狀態(tài)；系統(tǒng)能夠?qū)νㄐ磐ǖ肋M(jìn)行監(jiān)視，一旦檢測(cè)出傳輸失敗則自動(dòng)切換到備用通道；系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)志功能，通過(guò)硬件報(bào)告和監(jiān)視結(jié)果對(duì)每個(gè)量測(cè)數(shù)據(jù)標(biāo)上質(zhì)量特征。

3.2 模擬量數(shù)據(jù)處理

歸零處理，系統(tǒng)能夠根據(jù)給定的歸零取值范圍和相應(yīng)開(kāi)關(guān)量的狀態(tài)確定是否將模擬量掃描輸入數(shù)據(jù)置為零值，以解決零漂問(wèn)題；合理性校驗(yàn)，對(duì)每個(gè)被測(cè)對(duì)象設(shè)置物理限值及突變限值，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的代表正確運(yùn)行范圍的合理性限值進(jìn)行檢查，對(duì)不合理的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)庫(kù)不予更新；越限檢查，對(duì)每個(gè)被測(cè)對(duì)象設(shè)置報(bào)警限值，當(dāng)檢測(cè)模擬量超過(guò)給定限值時(shí)發(fā)出報(bào)警；變化率檢查，被檢測(cè)模擬量數(shù)值變化超過(guò)給定值時(shí)，發(fā)出告警；遙測(cè)值與遙信狀態(tài)不對(duì)應(yīng)檢查，當(dāng)遙信狀態(tài)與遙測(cè)值矛盾時(shí)，發(fā)出告警。

3.3 遙信處理

遙信誤動(dòng)判別，檢查其有效性，并寫(xiě)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，填寫(xiě)質(zhì)量標(biāo)志，產(chǎn)生相應(yīng)的時(shí)間和報(bào)警；提供人工設(shè)定遙信狀態(tài)功能，并屏蔽遠(yuǎn)傳信息；用戶(hù)可以選擇報(bào)警類(lèi)型的判斷方法(判據(jù)一般為事故總信號(hào))，并能夠統(tǒng)計(jì)開(kāi)關(guān)事故跳閘的次數(shù)。

3.4 報(bào)警處理

系統(tǒng)可按報(bào)警信號(hào)的性質(zhì)及重要程度分為不同的等級(jí)，各級(jí)報(bào)警可以使用不同的音響及CRT顯示提示操作員；提供報(bào)警總表及報(bào)警分類(lèi)清單；具有某項(xiàng)報(bào)警的確認(rèn)、禁止及恢復(fù)功能，且只限定在被授權(quán)處理相應(yīng)報(bào)警類(lèi)別的那組控制臺(tái)上進(jìn)行；音響及語(yǔ)音告警，系統(tǒng)允許用戶(hù)根據(jù)需要選擇采用音響還是語(yǔ)音告警方式；自動(dòng)推畫(huà)面，當(dāng)檢測(cè)出電力系統(tǒng)故障時(shí)，自動(dòng)推出用戶(hù)指定的相關(guān)畫(huà)面顯示在若干臺(tái)CRT上。

3.5 歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與報(bào)表

系統(tǒng)能按不同的采樣周期采集、存儲(chǔ)模擬量和狀態(tài)量；每個(gè)采集集合的數(shù)據(jù)點(diǎn)和采樣周期可以由運(yùn)行人員在線定義和修改；系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)用戶(hù)設(shè)置的存儲(chǔ)期限定義磁盤(pán)歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量，當(dāng)存滿(mǎn)數(shù)據(jù)前或錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，應(yīng)向系統(tǒng)管理員發(fā)出提示信號(hào)；系統(tǒng)應(yīng)使用商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；系統(tǒng)應(yīng)能在工作站上生成報(bào)告并周期性打印或人工啟動(dòng)打印，使用商業(yè)電子表格編輯制作報(bào)表；允許運(yùn)行人員在線生成和編輯報(bào)表中的數(shù)據(jù)；報(bào)表中的數(shù)據(jù)可以來(lái)自實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、各種數(shù)據(jù)文件及其它報(bào)表。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，該地區(qū)城網(wǎng)變電站綜自改造已全部完成，并且順利投入運(yùn)行，但是，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)水平也在不斷革新，變電站也正朝著數(shù)字化變電站乃至智能化變電站的方向發(fā)展。因此，無(wú)論是現(xiàn)階段變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)還是新的技改工程，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際還會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，需要一線人員進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、共同探討，不斷完善變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)G/T 14285-2006.繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006-08-30

[2]王遠(yuǎn)璋，張金元.變電站綜合自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)與運(yùn)行維護(hù)[M].北京：中國(guó)電力出版社,2004

[3]張繼雄.變電站自動(dòng)化系統(tǒng)選型中應(yīng)注意的問(wèn)題[M].呼市：內(nèi)蒙古電力技術(shù),2005，2

Analysis Problems of Substation Comprehensive Automation Transformation

Ma Biao1,2Su Hong21.North China Electric Power University,Baoding 071000,Hebei, China；2.Liaoning Panjin Power Supply Company,Panjin124010, Liaoning, China

In recent years, along with the accomplishment of the improvement of the net running level, the substation integrated automation transformation has been spread in Panjin.With the practical experience in the work of transformation, this paper studies comprehensively how to control risk in the basis of project management and construction technique. According to the problems in substation automation transformation, this paper gives some solutions to some problems.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.05.039

馬 （1982— ）男，遼寧盤(pán)錦人，在職碩士研究生，主要從事繼電保護(hù)研究工作。