遠(yuǎn)方終端（RTU）故障原因分析

孫建春，段 芳，徐 巖

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司肥城市供電公司，山東泰安，271600）

遠(yuǎn)方終端（RTU）故障原因分析

孫建春，段 芳，徐 巖

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司肥城市供電公司，山東泰安，271600）

本文對(duì)遠(yuǎn)方終端（RTU）故障進(jìn)行介紹，并分析遠(yuǎn)方終端（RTU）故障的檢測(cè)方法，最后對(duì)遠(yuǎn)方終端（RTU）故障的自我診斷進(jìn)行探究，并提出相應(yīng)的故障處理流程，通過(guò)故障的原因可以采取一定的措施來(lái)處理遠(yuǎn)方終端（RTU）故障。

遠(yuǎn)方終端（RTU）；故障原因

0　前言

遠(yuǎn)方終端（RTU）是一種遠(yuǎn)程的檢測(cè)控制裝置，隨著電力企業(yè)的不斷發(fā)展，遠(yuǎn)方終端（RTU）的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛，并在惡劣的作業(yè)環(huán)境中表現(xiàn)出較好的使用優(yōu)勢(shì)。遠(yuǎn)方終端（RTU）在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)采集工作，并把采集到的信號(hào)數(shù)據(jù)當(dāng)作自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制的指導(dǎo)依據(jù)來(lái)幫助現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管理。遠(yuǎn)方終端（RTU）在電網(wǎng)中的應(yīng)用也較為廣泛，遠(yuǎn)方終端（RTU）在電網(wǎng)中可以實(shí)現(xiàn)多方面數(shù)據(jù)的采集，并把采集到的信息傳遞給電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的工作人員，作為電網(wǎng)信息系統(tǒng)的調(diào)度處理的指揮參考。所以，遠(yuǎn)方終端（RTU）作為一種電子產(chǎn)品，在長(zhǎng)期的作業(yè)環(huán)境下難免會(huì)出現(xiàn)故障，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行，。因此，需要對(duì)遠(yuǎn)方終端（RTU）的常見(jiàn)故障進(jìn)行分析和總結(jié)，并根據(jù)故障類(lèi)型采取一定的對(duì)策，進(jìn)而遠(yuǎn)方終端（RTU）可以保持良好的工作狀態(tài)。

1　檢測(cè)辦法

1.1遠(yuǎn)方終端（RTU）的短路故障。為了使得智能電器的監(jiān)控元器件中的測(cè)量功能和保護(hù)功能的精度提高，需要確保被監(jiān)控的對(duì)象和監(jiān)控設(shè)備同時(shí)配備互感器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)同步。但是，從監(jiān)控措施的投資成本以及配置空間上來(lái)進(jìn)行分析，在實(shí)際的監(jiān)控中并不采取這種辦法，單獨(dú)配備一個(gè)電流互感器CT。在測(cè)量過(guò)程中所使用的電流互感器CT雖然可以提高實(shí)際測(cè)量的準(zhǔn)確度，若設(shè)備發(fā)生故障，電流互感器的CT飽和將使得整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的檢測(cè)產(chǎn)生很大的影響。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家為了提高測(cè)量的精度，研制了一種可以在柱上開(kāi)關(guān)以及環(huán)網(wǎng)柜中使用的飽和型的電流互感器CT。其電流互感器CT的鐵芯是用容易飽和的材料制作的，并且互感器在制作的過(guò)程中往往需要留有間隙。這種易飽和型的電流互感器CT和在測(cè)量過(guò)程中所使用的電流互感器CT的特性比較相似，但是和測(cè)量用的電流互感器相互比較，其飽和電流的大小要相對(duì)較大。國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)線進(jìn)行自動(dòng)電網(wǎng)配置時(shí)往往只裝配保護(hù)型的CT，所以當(dāng)前我國(guó)的電流互感器CT需要朝著飽和型電流互感器和測(cè)量型的電流互感器CT逐漸發(fā)展。

遠(yuǎn)方終端（RTU）線路中的故障區(qū)域是在控制主站根據(jù)各個(gè)故障區(qū)域的檢測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行判斷的。若在區(qū)域中出現(xiàn)數(shù)據(jù)問(wèn)題，則可以根據(jù)故障情況來(lái)判斷故障所在。所以，遠(yuǎn)方終端（RTU）不會(huì)依靠配電電器的開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行單元的控制和選擇操作，在實(shí)際的檢測(cè)中只需要進(jìn)行故障電流的檢測(cè)。此外，遠(yuǎn)方終端（RTU）是通過(guò)在線檢測(cè)進(jìn)行系統(tǒng)的檢測(cè)，并在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中對(duì)需要采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間的預(yù)測(cè)，并保障系統(tǒng)有足夠的時(shí)間可以實(shí)施數(shù)據(jù)檢測(cè)，并推斷出系統(tǒng)故障情況。當(dāng)利用保護(hù)電流傳感器CT進(jìn)行遠(yuǎn)方終端（RTU）的故障檢測(cè)時(shí)，往往需要進(jìn)行電流整定，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的電流進(jìn)行采樣分析處理，同時(shí)判斷電流是否處于正常狀態(tài)。

1.2遠(yuǎn)方終端（RTU）的小電流系統(tǒng)的單相接地故障。我國(guó)的電網(wǎng)往往采用的接地方式是小電流方式。該方式進(jìn)行接地處理時(shí)，往往會(huì)是跌單相接地故障的檢測(cè)變得極為麻煩。這是因?yàn)?，若系統(tǒng)中出現(xiàn)單相接地時(shí)，三項(xiàng)系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)零序電流。零序電流中的穩(wěn)態(tài)分量值比零序電流中的暫穩(wěn)態(tài)分量值小。所以，我們使用零序電流暫穩(wěn)態(tài)分量進(jìn)行電流的檢測(cè)時(shí)，可以一定程度上提高電流故障的檢測(cè)準(zhǔn)確性。但是，在實(shí)際的檢測(cè)中，該種辦法的檢測(cè)難度較大，這是因?yàn)?，?duì)瞬時(shí)信號(hào)的記錄和處理的過(guò)程中需要實(shí)施處理器以及轉(zhuǎn)換器的運(yùn)行靈敏度較高。大部分的單相接地故障類(lèi)型屬于間歇式的電弧接地故障，其故障點(diǎn)中的電弧極為不穩(wěn)定，并會(huì)在發(fā)生故障的過(guò)程中保持一個(gè)時(shí)間段的暫穩(wěn)態(tài)，最終使得諧波分量的檢測(cè)辦法準(zhǔn)確性下降。除此之外，零序電流互感器的設(shè)置問(wèn)題是導(dǎo)致小電流發(fā)生接地故障的一個(gè)主要因素之一。在電纜饋線系統(tǒng)中可以利用零序電流互感器來(lái)實(shí)施零序電流的檢測(cè)，而在三相電流互感器CT的架空線路中則需要利用電流互感器CT來(lái)得出三相線路的電流大小，并根據(jù)一定的運(yùn)算來(lái)得出最終的零序電流的大小。

1.3遠(yuǎn)方終端（RTU）的配置和維護(hù)分析。在不同的檢測(cè)環(huán)境中的遠(yuǎn)方終端（RTU）中的數(shù)據(jù)類(lèi)型和數(shù)量等參數(shù)都大不相同，這使得整個(gè)工程的應(yīng)用開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)中所需要的工作變多。所以，遠(yuǎn)方終端（RTU）需要朝著開(kāi)放性發(fā)展。其硬件的設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)模塊化，并保證其系統(tǒng)的延展性。而軟件的設(shè)計(jì)則需要滿(mǎn)足系統(tǒng)的層次需要。而實(shí)際中遠(yuǎn)方終端（RTU）所需要完善的內(nèi)容則是利用系統(tǒng)中的配置方式來(lái)進(jìn)行確定的。

2　故障診斷

2.2遠(yuǎn)方終端（RTU）的隨機(jī)存貯器RAM的故障檢測(cè)分析。在實(shí)際的線路中RAM可能會(huì)在電源盒控制線路中出現(xiàn)故障，或者線路中的存儲(chǔ)單元的固定值為0或1 ，部分?jǐn)?shù)據(jù)線的固定值為1或者0等幾種情況。因此，需要從功能的角度來(lái)對(duì)RAM進(jìn)行分析，并要求其選中地址的正確性以及RAM地址的讀寫(xiě)能力以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度等等。通常RAM的檢測(cè)主要分為破壞性的檢測(cè)和非破壞性的檢測(cè)兩種檢測(cè)方式。初始上電狀態(tài)下的靜態(tài)檢測(cè)屬于線路破壞性檢測(cè)，該種檢測(cè)辦法是把原來(lái)RAM中所存放的數(shù)據(jù)怕破壞掉，然后及RAM單元的逐個(gè)檢測(cè)。也就是說(shuō)，先把基準(zhǔn)寄存器以及RAM的單元清零，然后在每次檢測(cè)的過(guò)程中把RAM單元和基準(zhǔn)寄存器之間相互比較。在比較的過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)RAM單元和基準(zhǔn)寄存器相等，則把該單元加1，隨后進(jìn)行下一個(gè)單元的檢測(cè)。當(dāng)所有單元檢測(cè)完畢之后，則在基準(zhǔn)寄存器上加去。在后續(xù)的檢測(cè)中需要重復(fù)以上過(guò)程，并使得基準(zhǔn)寄存器變成FFH，隨后恢復(fù)成零值。這種檢測(cè)辦法在實(shí)施的過(guò)程中不單單花費(fèi)的時(shí)間比較長(zhǎng)，且導(dǎo)致RAM中所涵蓋的內(nèi)容都發(fā)生了變化。

運(yùn)動(dòng)裝置為了保護(hù)RAM中原有的數(shù)據(jù)，在檢測(cè)RAM時(shí)，往往把RAM首先讀取出來(lái)，并等檢測(cè)結(jié)束后再把RAM恢復(fù)到原有的值，這種檢測(cè)辦法沒(méi)有改變RAM所以屬于非破壞性檢測(cè)。該方法首先把制定的單元中的原始數(shù)據(jù)保存起來(lái)，并在將數(shù)據(jù)寫(xiě)入進(jìn)該單元，若數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤則需要報(bào)警，隨后把原有數(shù)據(jù)反碼，再次重新寫(xiě)入指定單元，最后校對(duì)。

3　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，遠(yuǎn)方終端（RTU）在實(shí)際的生產(chǎn)中具有重大作用，其不單單可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度站和分站之間的配合，還可以實(shí)現(xiàn)分站間實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的交換，并保障生產(chǎn)設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行。所以，需要保障設(shè)備的運(yùn)行安全性、可靠性，避免其發(fā)生故障。若遠(yuǎn)方終端（RTU）出現(xiàn)故障，將對(duì)電網(wǎng)的整體運(yùn)行帶來(lái)巨大干擾。所以，工作人員需要提高設(shè)備安全意識(shí)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)，并預(yù)先做出故障判斷，及時(shí)高效地處理故障，保障最終的損失率降到最低。此外，還需要根據(jù)故障類(lèi)型做出遠(yuǎn)方終端（RTU）故障處理預(yù)案，保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

［1］高清湖，曹張鋒.遠(yuǎn)方終端（RTU）常見(jiàn)故障分析及防范措施研究［J］.電子測(cè)試，2016（9）.

［2］呂松.配網(wǎng)自動(dòng)化中遠(yuǎn)方終端（RTU）故障分析及檢測(cè)［J］.通訊世界， 2015（17）：97-97.

［3］邱國(guó)偉.提高調(diào)度自動(dòng)化支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護(hù)準(zhǔn)確率的策略研究［J］.電子制作，2014（6）：192-193.

Analysis of the failure of the remote terminal （RTU）

Sun Jianchun，Duan Fang，Xu Yan
（State Grid Shandong electric power company， Feicheng power supply company，Tai'an，Shandong，271600）

This paper to the remote terminal（RTU）fault are introduced，and the analysis of the remote terminal（RTU）fault detection method，and finally to the remote terminal（RTU）of fault self diagnosis，fault processing and put forward the corresponding flow，through the cause of the failure can take some measures to deal with the remote terminal （RTU） fault.

remote terminal （RTU）；fault reason