關(guān)于對變電站自動化系統(tǒng)安裝調(diào)試的研究

陳雪嬌

（臨桂供電公司 廣西臨桂 541100）

關(guān)于對變電站自動化系統(tǒng)安裝調(diào)試的研究

陳雪嬌

（臨桂供電公司 廣西臨桂 541100）

變電站自動化系統(tǒng)通過調(diào)度聯(lián)調(diào)與本體調(diào)度可以及時排查故障并解決故障，變電站自動化系統(tǒng)調(diào)試的應(yīng)用對于保證電力系統(tǒng)本身運行的穩(wěn)定性與安全性都具有重要的意義。本文簡要介紹了變電站自動化系統(tǒng)安裝調(diào)試策略，對變電站自動化調(diào)試的目的、內(nèi)容以及常見的故障類型進行了分析。希望本文能為相關(guān)人員帶來一定的幫助。

變電站；自動化系統(tǒng)；安裝調(diào)試

1 引言

隨著電力系統(tǒng)改革的不斷推進，變電站已經(jīng)完成了無人自動化改造，這一舉措提高了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益與管理效率，并對其它諸多方面都起到了積極作擁。但是在變電站自動化系統(tǒng)技術(shù)實際的運行過程中，也不可避免的出現(xiàn)了一些問題，對變電站的安全穩(wěn)定運行帶來了一定的影響。為了減少負面影響，及時解決問題，必須在源頭上解決問題，所以做好變電站自動化系統(tǒng)的安裝調(diào)試工作勢在必行。

2 變電站自動化系統(tǒng)簡介及其基本功能

2.1 變電站自動化系統(tǒng)簡介

變電站自動化系統(tǒng)具有遙信、遙測、遙調(diào)、遙控等基本功能，除此之外還具有防誤閉鎖、系統(tǒng)自動診斷、數(shù)據(jù)處理、記錄等諸多功能。為了方便工作人員的使用，變電站大都將監(jiān)控后臺功能做的很強大，隨著“少人值班”或“無人值班”等運行模式的實施，將會弱化監(jiān)控后臺的部分功能，而將大量的統(tǒng)計、記錄以及報表功能集中在集控終端。

2.2 變電站自動化系統(tǒng)主要功能

2.2.1 人機通信功能

變電站無論有沒有人值班都可以對系統(tǒng)進行實時的監(jiān)控，當(dāng)有人值班時，可以使用當(dāng)?shù)睾笈_機進行操作，無人時可以通過調(diào)控中心進行遠程操控，通信界面主要是鼠標(biāo)、鍵盤以及屏幕。

2.2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及記錄

系統(tǒng)采集電壓、輸電線功率、每日谷值以及峰值、整點數(shù)據(jù)日報表等數(shù)字量、狀態(tài)量、脈沖量信息，并送往監(jiān)控系統(tǒng)的控制中心進行數(shù)據(jù)處理，具體包括對記錄的歸檔、數(shù)據(jù)修改等。

2.2.3 與遠程調(diào)控中心互相通訊

系統(tǒng)可以將采集的狀態(tài)量實時送往遠程調(diào)控中心，接受遠程調(diào)控中心發(fā)來的一系列指令，方便裝置的遠程調(diào)控。

2.2.4 自動調(diào)控

備用電源的自動投入、電壓與電容器的自動調(diào)控。如果主電源失效，系統(tǒng)可以自動投入備用電源確保運行穩(wěn)定。

2.2.5 控制與操作

可以對電容器組與斷路器進行調(diào)換，對隔離開關(guān)的分合進行實時控制，同時還可以對變壓器進行分接頭的調(diào)控。

2.2.6 設(shè)置保護定值

對一些保護裝置可以設(shè)定保護定值，可以很方便的顯示裝置的使用情況，同時還可以根據(jù)需要進行實時切換。

2.2.7 對故障以及時間進行記錄

事件記錄包括開關(guān)跳合記錄、保護性動作記錄，事件的分辨率一般為 1～3ms。

2.2.8 數(shù)據(jù)的采集

（1）狀態(tài)量的采集

包括斷路器狀態(tài)、隔離開關(guān)狀態(tài)、接地刀閘狀態(tài)、變壓器分接頭位置等，這些信號的輸入方式多采用光電隔離的方式進行輸入。

（2）模擬量的采集

采集各段母線電壓、電流值、進出線回路功率、溫度、瓦斯值、變電器壓力等非電量參數(shù)以及電網(wǎng)相位和頻率等電量參數(shù)。

2.2.9 微機保護功能

包括對備用電源、變壓器、電容器、一次或多次重合閘功能、母線的保護。

3 綜合自動化系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

3.1 綜合自動化系統(tǒng)的開發(fā)過程

變電站綜合自動化系統(tǒng)從設(shè)計到運行大致需要經(jīng)過招標(biāo)設(shè)計、采集用戶數(shù)據(jù)、開發(fā)商設(shè)備采購、核心軟件開發(fā)以及系統(tǒng)集成、出廠驗收、現(xiàn)場安裝、調(diào)試系統(tǒng)、試運行、竣工驗收。變電站綜合自動化系統(tǒng)硬件需要在工廠進行嚴(yán)格測試，通過測試之后系統(tǒng)集成性不會存在太大問題。軟件系統(tǒng)可以采用Windows或UNIX操作系統(tǒng)，因為此系統(tǒng)核心應(yīng)用程序工作量小、具有較好的移植性。變電站綜合自動化系統(tǒng)最大的工作量在于系統(tǒng)的客戶化，客戶化的好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)的靈活性、可靠性、操作性與先進性。用戶原則上應(yīng)參與全過程的開發(fā)，但運行人員真正參與開發(fā)是從現(xiàn)場安裝開始的。圖1為綜合自動化系統(tǒng)的開發(fā)過程。

圖1 綜合自動化系統(tǒng)的開發(fā)過程圖

3.2 綜合自動化系統(tǒng)的安裝

3.2.1 建立數(shù)據(jù)庫

綜合自動化系統(tǒng)在廠家實驗室經(jīng)過系統(tǒng)集成與出廠試驗后就要進行現(xiàn)場安裝調(diào)試。系統(tǒng)后臺搭建需要根據(jù)I/O信息表建立數(shù)據(jù)庫，當(dāng)發(fā)現(xiàn)信息表的出現(xiàn)信息表述不簡明、遙信信號錯誤、運行編號與設(shè)計編號不對應(yīng)等問題時，就要求施工人員在調(diào)度編號下達之后對信息表進行仔細核對，避免反復(fù)對信息庫進行修改。為防止數(shù)據(jù)在輸入過程中出現(xiàn)錯誤，所以信息表完成后還需要再次進行核對。

3.2.2 運行報表、監(jiān)控畫面等內(nèi)容的編輯

歷史記錄點的定義、統(tǒng)計計算格式、運行報表、監(jiān)控畫面等都需要工作人員的配合來完成。如果工作人員沒有提供相關(guān)資料給現(xiàn)場安裝人員，則會導(dǎo)致現(xiàn)場安裝人員按習(xí)慣進行編輯，可能會導(dǎo)致出現(xiàn)系統(tǒng)不符合標(biāo)準(zhǔn)，影響系統(tǒng)的客戶化。

3.3 系統(tǒng)調(diào)試

3.3.1 設(shè)備單元件的調(diào)試

自動化系統(tǒng)所有監(jiān)控軟件的邏輯判斷完全依賴于硬件所提供的采樣點信息。因為采樣點所顯示的信息量與設(shè)計相符是非常重要的，所以在對單元件進行調(diào)試的過程中需要確保每個信息采樣點的正常工作。單元件需要注意測試顯示是否正常、插件采樣是否可以進行、電源損壞情況等問題。

3.3.2 就地監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

目前所采用的就地系統(tǒng)通常分為監(jiān)控系統(tǒng)和測控系統(tǒng)兩部分。監(jiān)控系統(tǒng)與測控系統(tǒng)都獨立運行同時兩者之間有存在互相聯(lián)系。確保監(jiān)控系統(tǒng)與測控系統(tǒng)運行正常是整個自動化系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)。

（1）保護監(jiān)控系統(tǒng)

由于監(jiān)控系統(tǒng)的保護裝置是由不同的廠家生產(chǎn)制造，對各設(shè)備之間通信帶來了一定影響，所以解決通信規(guī)約成為重要手段。目前自動化系統(tǒng)通常采用DL/T667-1999（IEC60870-5-103）電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。

（2）測控系統(tǒng)

某些測控系統(tǒng)的測控屏使用一組總的直流電源同時控制幾個不同間隔，這就對設(shè)備的獨立性造成了影響。所以需要根據(jù)設(shè)計要求，添增或拆除部分配線，以區(qū)分不同間隔所用的直流電源，同時還要區(qū)分控制電源與信號電源。

（3）采用自動化控制系統(tǒng)后，由于遙控指令是由計算機軟件發(fā)出，所以在分合閘過程中，命令脈沖的時間長短很重要，過長可能導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)對分合閘狀態(tài)判斷失誤，過短則會導(dǎo)致刀閘或斷路器拒分或拒合，嚴(yán)重的則會燒毀測控系統(tǒng)的繼電器。所以根據(jù)刀閘與斷路器的分合閘時間校驗分合閘命令的時長非常重要。

（4）自動化系統(tǒng)中需要特別注意的是同期合閘。同期合閘參數(shù)設(shè)置錯誤將會導(dǎo)致錯誤合閘或開關(guān)拒合。在自動化的變電站內(nèi)，每個間隔的同期合閘參數(shù)設(shè)置在就地測控裝置內(nèi)，合閘時由測控裝置檢驗合閘條件。其判別電壓采用單相線路電壓與單相母線電壓，同期合閘的頻差、同期角差、壓差、參數(shù)等一經(jīng)設(shè)置后不可更改。所以，必須正確設(shè)定合閘斷路器參數(shù)，以確保合閘正確。

3.3.3 后臺監(jiān)控系統(tǒng)的安裝

由于國家規(guī)程對于新型自動化系統(tǒng)沒有很明確的規(guī)定，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致后臺監(jiān)控系統(tǒng)的編制不相同，因此在現(xiàn)場經(jīng)常由于各種原因?qū)笈_監(jiān)控系統(tǒng)做大量的改動，浪費了時間與人力，同時給調(diào)試工作增加了工作量和調(diào)試難度。

3.3.4 五防閉鎖系統(tǒng)

目前五防閉鎖系統(tǒng)通常由專用的五防閉鎖系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)中自帶的五防閉鎖系統(tǒng)構(gòu)成。閉鎖方式采用機械閉鎖與軟件閉鎖相結(jié)合的方式。專用的五防閉鎖監(jiān)控系統(tǒng)與計算機在硬件上獨立分開，通過網(wǎng)絡(luò)接口相連接，稀釋了資源與信息共享。在五防閉鎖系統(tǒng)編制正確的情況下，閉鎖系統(tǒng)運行正常，需要注意的是，要保證計算機與監(jiān)控系統(tǒng)的通訊接口可靠，確保閉鎖實行正確。同時需要注意專用閉鎖系統(tǒng)與系統(tǒng)自帶閉鎖系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)一起來，不要相互矛盾。

3.3.5 GPS對時系統(tǒng)

GPS對時功能是實現(xiàn)自動化的標(biāo)志之一，對于自動化系統(tǒng)的故障精確分析與實時監(jiān)控都至關(guān)重要。由于監(jiān)控系統(tǒng)無法精確對故障錄波準(zhǔn)確分析，以及顯示系統(tǒng)潮流的峰谷時間以及保護動作時間等。所以建議在今后的自動化變電站采用軟對時與硬對時相結(jié)合的方式，以提高自動化的程度。

4 安裝調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題和解決的辦法

4.1 保護跳合閘不動作

當(dāng)35kV線路保護屏的通信插板沒有安裝到位時，就會造成保護跳合閘不動作。為了解決這一問題，安裝完線路保護屏之后要用模擬斷路器進行檢驗，及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題。35kV線路保護屏插件板為嵌入式安裝和背插拔，進行插件是要從左到有依次進行電源插件等。

4.2 變送器損壞

由于交流打耐壓使測控裝置變送器發(fā)生損壞，造成信號不能被輸送。因為變送器為直流元件，所以在交流耐壓時應(yīng)該斷開電路，避免變送器被燒毀，當(dāng)這種情況出現(xiàn)時，要及時更換變送器，恢復(fù)信號。

4.3 保護裝置連接口不對應(yīng)

由于后臺監(jiān)控的PC機和CSF206TA變壓器發(fā)生差動，使得保護裝置連線接口不對應(yīng)。為了避免這一問題的出現(xiàn)，在連接的過程中應(yīng)該使用串口的方式，用電纜線直接連接較近端口和較遠端口，最常見的就是地、接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)三角相連。

5 結(jié)束語

通過對變電站自動化系統(tǒng)安裝調(diào)試的分析，可以保證變電站自動化運行的安全穩(wěn)定。通過本體調(diào)度與調(diào)度聯(lián)調(diào)可以及時排查、發(fā)現(xiàn)、解決各種問題，可以有效保證電力系統(tǒng)運行的可靠性與安全性。在變電站綜合自動化系統(tǒng)的安裝調(diào)試過程中，不能盲目求快，需要注重細節(jié)。在實際操作過程中，要按照規(guī)范合理進行，確保變電站自動化系統(tǒng)全面發(fā)揮自身的優(yōu)勢。

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