35kV變電站綜自保護(hù)常見故障及對策分析

閆波

（河南駐馬店確山縣電業(yè)公司，河南 駐馬店 463200）

伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，用電需求不斷增加，供電壓力不斷變大。這時(shí)，做好供電網(wǎng)絡(luò)的可靠性維護(hù)工作尤為重要。而信息技術(shù)在變電站中的應(yīng)用不斷深入，綜合自動化變電站數(shù)量越來越多，如何正確處理綜自變電站系統(tǒng)運(yùn)行過程中常見的主要故障，在出現(xiàn)故障之后如何快速進(jìn)行定位成為了當(dāng)前綜自變電站運(yùn)行人員確保變電站可靠運(yùn)行的中亞途徑。本文從導(dǎo)致變電站綜自保護(hù)失靈的電磁干擾故障、綜自保護(hù)中的通信傳輸故障、保護(hù)命令執(zhí)行過程中的斷路設(shè)備跳閘故障三個(gè)方面分析常見故障原因，并結(jié)合實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)提出了對應(yīng)的故障處理策略。

1 綜自保護(hù)系統(tǒng)電磁干擾故障

1.1 電磁干擾故障原因

35kV變電站綜自保護(hù)系統(tǒng)的電磁干擾主要包括外部干擾和內(nèi)部干擾兩種。其中，外部干擾是指由于短路故障、雷電、高壓斷路器操作、高頻載波、電暈放電、臨近強(qiáng)電場感應(yīng)等導(dǎo)致的電磁干擾。通常外部干擾源是變電站綜合自動保護(hù)系統(tǒng)外部產(chǎn)生的，不能予以消除；而內(nèi)部干擾則是由系統(tǒng)內(nèi)部的相關(guān)結(jié)構(gòu)、工作元器件、生產(chǎn)工藝等產(chǎn)生的。在干擾途徑方面，外部干擾一般是通過一、二次接線進(jìn)入保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部。因此在故障處理時(shí)要根據(jù)產(chǎn)生的原因和途徑進(jìn)行針對性處理。

1.2 抗電磁干擾故障處理措施

1）技術(shù)隔離措施

（1）模擬量隔離

35kV變電站的綜自保護(hù)系統(tǒng)所采集的大量模擬量都是來自整個(gè)綜自系統(tǒng)的電壓互感設(shè)備、電流互感設(shè)備，而電壓互感設(shè)備與電流互感設(shè)備都是處于強(qiáng)電回路當(dāng)中，不能直接與綜自保護(hù)系統(tǒng)相連，必須在經(jīng)過各種隔離變壓器處理之后方能被微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)所采集。而為了保護(hù)系統(tǒng)正常工作，必須在隔離變壓器的一、二次中間設(shè)置對應(yīng)的隔離層、屏蔽層等，達(dá)到電場屏蔽的作用，避免高頻信號通過分布電容進(jìn)入到綜自保護(hù)系統(tǒng)的各個(gè)響應(yīng)部件當(dāng)中，影響保護(hù)系統(tǒng)的正常動作。

不同濃度 L-阿拉伯糖對秀麗隱桿線蟲子代數(shù)目的影響結(jié)果如圖 3所示，當(dāng) L-阿拉伯糖濃度為 2.5 mmol/L時(shí)，子代數(shù)目最多，相對于對照組增加了1.43%；但隨著 L-阿拉伯糖濃度的增加，秀麗隱桿線蟲的子代數(shù)目沒有顯著性的增加或減少（p＜0.05，p＜0.01），維持在一個(gè)較為穩(wěn)定的水平，表明在現(xiàn)有濃度作用下，L-阿拉伯糖對秀麗隱桿線蟲子代數(shù)目無顯著影響。

2）運(yùn)行監(jiān)視出現(xiàn)異常，導(dǎo)致斷路器出現(xiàn)拒跳故障。

采用一次系統(tǒng)接地可以達(dá)到有效防雷的目的，確保綜自保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行安全。但是，其將對二次系統(tǒng)的電磁容造成影響。若采用合適的接地措施，能夠達(dá)到減小開關(guān)場的瞬間電位升高目的，提高二次設(shè)備的兼容性。在處理一次系統(tǒng)接地問題時(shí)，要注意對引入瞬變電流的地方，采取映射多根接地線同時(shí)加密接地網(wǎng)的方式，降低由于順便電流導(dǎo)致的地電位升高以及接地網(wǎng)中存在的電位差。

35kV變電站的綜自系統(tǒng)開關(guān)量輸入主要包括斷路器、隔離開關(guān)相應(yīng)的輔助點(diǎn)等。通過開關(guān)量的輸入大部分是對斷路器、隔離開關(guān)等進(jìn)行控制。而這些斷路器、隔離開關(guān)等都處于強(qiáng)電路當(dāng)中，若將之與自動化系統(tǒng)直接相連，必將會造成較強(qiáng)的電磁干擾。因此，在設(shè)置過程中應(yīng)該采用光電隔離、繼電器隔離等隔離防曬。例如，在將開關(guān)量輸入至回路之前，針對信號的變換部分可以采取通信濾波的方式，保證在將開關(guān)量輸入到系統(tǒng)CPU之前進(jìn)行隔離處理。通常，可以采用兩級光電隔離的方式，這樣可以達(dá)到較好的隔離效果。另外，還應(yīng)該在開關(guān)量的出口處、CPU信號輸入板的入口處分別設(shè)置一級光電隔離。而且針對開關(guān)量的輸出回路同樣采用諸如光耦合、繼電器等光電隔離措施。同樣，在設(shè)置隔離措施時(shí)，分別在開關(guān)量輸入口和CPU輸入板出口處設(shè)置兩級隔離措施效果較好。

2）設(shè)備接地隔離措施

（1）一次系統(tǒng)接地方式

Research on properties and application of disodium cocoyl glutamate 8 23

工程學(xué)類實(shí)驗(yàn)室包括物理學(xué)、電工、藥劑學(xué)、中藥制備、制藥工程、實(shí)訓(xùn)中心等實(shí)驗(yàn)室，其中有毒有害物質(zhì)、放射性保護(hù)、用電安全、機(jī)械類損傷等是安全防控重點(diǎn)。

（2）二次系統(tǒng)接地方式

以保安接地為例，其主要是避免運(yùn)行人員由于設(shè)備絕緣損壞、絕緣性能下降時(shí)造成的觸電危險(xiǎn)問題，同時(shí)保證設(shè)備的安全運(yùn)行。保安接地是對設(shè)備進(jìn)行外殼接地，利用其達(dá)到防靜電、電擊的作用。因此，在保安接地過程中要對一次系統(tǒng)進(jìn)行接地，并保證接線短、可靠。這樣能夠達(dá)到降低瞬變過電壓帶來的電磁干擾問題。

2 變電站自動通信報(bào)文丟包故障及處理

3.加快技術(shù)攻關(guān)，加強(qiáng)海洋石油工程裝備技術(shù)研發(fā)和更新。建議圍繞《海洋工程裝備科研項(xiàng)目指南（2012年）》和《高技術(shù)船舶科研計(jì)劃2012年度項(xiàng)目指南》中的研發(fā)重點(diǎn)，一是加快產(chǎn)業(yè)資源整合，共建石油裝備產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。在工藝、技術(shù)、新產(chǎn)品研發(fā)等方面支持油田改制企業(yè)，促使各企業(yè)提升產(chǎn)品檔次，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，建成具有較強(qiáng)核心競爭力和輻射帶動力各具特色的龍頭企業(yè)。二是充分利用油田自身雄厚的科研力量和具有特色的科研成果，依托多個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，加強(qiáng)油氣勘探開發(fā)前沿技術(shù)的研發(fā)，研發(fā)成果可以有償轉(zhuǎn)讓方式或以技術(shù)入股方式提供給從事石油裝備制造的企業(yè)，為石油裝備制造業(yè)科技創(chuàng)新提供支持。

某變電站的自動通信系統(tǒng)采用南瑞科技NSC300的總控裝置作為變電站的核心控制設(shè)備，與變電站的二次設(shè)備相連實(shí)現(xiàn)自動化控制、保護(hù)功能。其中，35kV的保護(hù)系統(tǒng)中的保護(hù)裝置型號為RCS 9600系列。

2.1 存在的故障問題及原因

設(shè)備運(yùn)行人員在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)在對35kV保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)保護(hù)裝置發(fā)送遠(yuǎn)程控制命、調(diào)取對應(yīng)保護(hù)值時(shí)，偶爾會存在原承諾控制超時(shí)、保護(hù)定制獲得失敗、自動化遙控信息丟失等問題。但是，在運(yùn)行過程中并沒有發(fā)現(xiàn)總控裝置出現(xiàn)通信終端的報(bào)警提示。該問題直接導(dǎo)致遙控信息的準(zhǔn)確率不能達(dá)到100%。

針對該問題，在設(shè)備的運(yùn)行檢測過程中，技術(shù)人員通過對35kV開關(guān)重復(fù)多次發(fā)送遙控命令，并在NSC300總控裝置上截取對應(yīng)的報(bào)文進(jìn)行分析，確定導(dǎo)致總控裝置與35kV保護(hù)系統(tǒng)之間出現(xiàn)通信故障的主要原因。

通過這種分析方式，認(rèn)為在NSC300總控裝置接受到丟包的報(bào)文之后不出現(xiàn)告警信息，而是將之作為亂碼處理，進(jìn)而導(dǎo)致兩者之間的報(bào)文丟包不能得到處理，導(dǎo)致總控裝置與保護(hù)系統(tǒng)之間出現(xiàn)通信異常問題。

2.2 故障處理方案選定

1) 由于模型的存在，設(shè)計(jì)人員可以對裝置建成后的樣貌有一個(gè)直觀的感受，也能對自身的工作成果有所認(rèn)識和了解，該軟件對于現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)較少的年輕工程師來說，是非常有幫助的。而業(yè)主也可以通過三維模型來提前審查設(shè)計(jì)工作，對于工程感官質(zhì)量的控制變得更加靈活、更加容易。

根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為在查找斷路器拒跳的原因時(shí)，可以根據(jù)故障開關(guān)是否有保護(hù)動作信號、故障開關(guān)的位置指示狀況、采用手動分閘時(shí)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象等來確定故障范圍與原因。

Analyzed the literature,collected the references: Muppala S,Gajeton J,Stenina-Adognravi O

對策一：通過增加設(shè)備的方式進(jìn)行處理。即在35kV的第Ⅰ段保護(hù)室與第 II保護(hù)室中分別設(shè)置一套新的NSC300總控接入保護(hù)裝置。然后利用以太網(wǎng)將之接入到NSC300總控裝置當(dāng)中，解決報(bào)文丟失的問題；對策二：對設(shè)備進(jìn)行更換。在對35kV保護(hù)室中的相關(guān)保護(hù)裝置技能型更換之后，利用以太網(wǎng)將之接入到NSC300總控裝置當(dāng)中，確保報(bào)文正常傳遞；對策三：更新傳輸線路。在主控裝置與35kV保護(hù)室之間采用光纖進(jìn)行通信，同時(shí)增加RS485光纖規(guī)約轉(zhuǎn)換器作為總控裝置的接入設(shè)備。

2）故障處理對策選擇

由于35kV保護(hù)室與主控裝置之間有兩個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)，總控裝置與保護(hù)設(shè)備之間的連接采用屏蔽雙絞線連接，形成總線網(wǎng)絡(luò)。而總控裝置與測控裝置之間采用的是光纖連接，形成以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。由于35kV保護(hù)室中的保護(hù)設(shè)備與測控裝置所采用的通信規(guī)約不同，因此不能采用將以太網(wǎng)直接接入的方式接入到測控裝置中，而需要通過總控轉(zhuǎn)換規(guī)約之后才能接入。技術(shù)人員在對上述解決方案分析之后，認(rèn)為對策一和對策二都能夠采用，實(shí)施之后都能夠達(dá)到消除通信故障的效果。但是，由于對策一新增的兩套測控裝置需要6萬元，而對策三在增加兩套RS485光纖規(guī)約轉(zhuǎn)換器之后，處理成本才0.3萬元。因此，從故障處理成本出發(fā)，最終選定對策三作為故障處理方案。

3 斷路器跳閘失靈故障及其處理

3.1 斷路器跳閘失靈故障問題

斷路器跳閘失靈的故障問題是變電站綜自保護(hù)設(shè)備多發(fā)故障之一，在發(fā)生事故的過程中將使得母線出現(xiàn)失壓問題，導(dǎo)致事故擴(kuò)大，甚至整個(gè)綜自系統(tǒng)瓦解。由于故障過程中通過上一級電源的后備保護(hù)動作跳閘，導(dǎo)致整個(gè)事故范圍被擴(kuò)大，嚴(yán)重破壞了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使得設(shè)備出現(xiàn)損壞的程度加大。

斷路器跳閘失靈故障主要包括如下幾種形式：

1）設(shè)備運(yùn)行過程中斷路器出現(xiàn)事故保護(hù)拒動或者保護(hù)動作時(shí)，斷路器拒跳。該故障發(fā)生之后，將出現(xiàn)越級跳閘問題，同時(shí)使得故障范圍擴(kuò)大，而綜自保護(hù)系統(tǒng)的故障切除時(shí)間延長，最終導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性受到影響，設(shè)備損壞程度加大。

t-SNE在低維空間中使用t分布代替高斯分布。t分布是一種長尾分布?？紤]在高維空間中距離較近的兩個(gè)點(diǎn)xi與xj。在高維空間中兩點(diǎn)間的歐氏距離被映射為pij，為了達(dá)到pij=qij的條件，在低維空間中與會被映射的更近。同理，在高維空間中距離較遠(yuǎn)的兩個(gè)點(diǎn)xk與xm在低維空間中就會被映射的更遠(yuǎn)。使用t分布的低維聯(lián)合概率密度為qij：

（2）開關(guān)量輸入、輸出隔離

1）故障處理對策

3）在對系統(tǒng)進(jìn)行正常操作過程中，出現(xiàn)開關(guān)拒分問題。

3.2 斷路器跳閘失靈故障處理措施

1）出現(xiàn)事故時(shí)開關(guān)拒跳的故障處理措施

出現(xiàn)該故障時(shí)已經(jīng)發(fā)生了越級跳閘問題，這時(shí)應(yīng)該先將出現(xiàn)拒跳的問題開關(guān)隔離，將其他的設(shè)備恢復(fù)運(yùn)行，保證整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)的其他部分正常供電，然后再對斷路器拒跳的原因進(jìn)行分析。

現(xiàn)在，豐富的網(wǎng)絡(luò)公開課資源都是選擇運(yùn)用錄像技術(shù)，組織成龐大的資源數(shù)據(jù)庫，視覺學(xué)習(xí)有十分明朗的發(fā)展前景及發(fā)展勢頭。所以，二語習(xí)得一定要充分分析研討“讀圖時(shí)代”具體的語言習(xí)得模式與視覺化教學(xué)開展過程中所產(chǎn)生的成功經(jīng)驗(yàn)，研究學(xué)習(xí)人員所處的外界因素，社會環(huán)境變化，順應(yīng)時(shí)代的實(shí)際發(fā)展需求，充分展示出學(xué)科發(fā)展的創(chuàng)新性特點(diǎn)。

威爾又抬起手。我在他眼睛里看到了先前沒有的決斷。他真的相信自己能贏？艾爾一拳打過來，恐怕他當(dāng)場就會被打暈，如果艾爾能下得了手的話。

（1）沒有動作保護(hù)信號，在電動斷路器之前，由于開關(guān)位置指示燈正常，電動分閘動作能正常進(jìn)行，這時(shí)出現(xiàn)保護(hù)拒動，導(dǎo)致故障的原因主要是：保護(hù)整定值出現(xiàn)不當(dāng)以及漏整定、保護(hù)回路失電源、保護(hù)回路斷線等問題。

（2）有保護(hù)動作信號，若斷路器的位置指示燈不亮，而且出現(xiàn)電動拒跳問題，這時(shí)故障原因可能是控制回路斷路或者是控制保險(xiǎn)斷開；若斷路器位置指示燈正常，電動分閘動作正常時(shí)，主要是保護(hù)出口回路出現(xiàn)故障問題；若電動分閘出現(xiàn)故障，斷路器位置指示燈出現(xiàn)故障，則一般屬于機(jī)械機(jī)構(gòu)動作故障，需要對設(shè)備物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解。

2）二次回路問題導(dǎo)致的斷路器跳閘失靈故障的處理措施

在設(shè)備正常運(yùn)行過程中，出現(xiàn)斷路器位置指示燈不亮，并顯示為“控故障”信號，同時(shí)在事故發(fā)生過程中不能自動跳閘，這時(shí)要采取對應(yīng)的處理措施，以免故障范圍擴(kuò)大。

（1）當(dāng)不顯示“控故障”信號，而且發(fā)現(xiàn)指示燈紅燈不亮，則應(yīng)該對插件的通電狀況進(jìn)行檢查，確保電源正常工作，且指示燈沒有損壞。

（2）當(dāng)顯示“控故障”信號時(shí)，則應(yīng)該對控制開關(guān)的通斷、接觸情況進(jìn)行檢查，然后確認(rèn)開關(guān)跳閘回路當(dāng)中不會出現(xiàn)斷線、接觸不良等故障問題。

（3）對于二次回路當(dāng)中存在故障問題時(shí)，則可以根據(jù)檢查結(jié)果進(jìn)行對應(yīng)的故障處理：當(dāng)可以短時(shí)間內(nèi)自行處理時(shí)，應(yīng)該及時(shí)采取處理措施；若不能在短時(shí)間內(nèi)處理時(shí)，則應(yīng)該將故障上報(bào)調(diào)度及商機(jī)相關(guān)管理部門，由專業(yè)檢修人員對故障技能型檢修，并采取故障隔離措施，防止事故范圍和成都的擴(kuò)大。

中華漢字是隱形的藝術(shù)寶藏，它能夠?qū)⒆匀蝗f物濃縮進(jìn)簡單的筆畫中。你看“末”字那樹木上長出來的細(xì)小枝葉，經(jīng)過春雨夏陽，又在秋天落入土壤，“化作春泥更護(hù)花”，成為轉(zhuǎn)年植物生長的根“本”。

[1]時(shí)翔,高波.變電站綜合自動化設(shè)備通信部分異常/故障問題分析及解決措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008(7): 43-44.

[2]段慧娟,李佳.變電站自動化通信報(bào)文丟包故障處理[J].電氣技術(shù),2011(4):50-58.

[3]周月,朱建軍.農(nóng)網(wǎng)35kV綜合自動化變電站抗電磁干擾的措施[J].農(nóng)村電工, 2007,15(3):35-36.

[4]張晶晶,丁明,李生虎.人為失誤對保護(hù)系統(tǒng)可靠性的影響[J].電力系統(tǒng)自動化2012,36(8):72-75.