智能變電站二次回路在線監(jiān)測與故障診斷技術

張曉慧

摘要：信息時代，變電站引入智能技術。智能變電站運行的過程中，如果二次回路產(chǎn)生故障，就會導致整個的二次系統(tǒng)處于不良運行狀態(tài)。要做好智能變電站二次回路的運行維護工作，就需要對常見的問題進行分析，采取相應的故障診斷技術，智能變電站二次回路穩(wěn)定運行。本論文著重于研究智能變電站二次回路在線監(jiān)測與故障診斷技術。

關鍵詞：智能變電站；二次回路；在線監(jiān)測；故障診斷技術

引言：

智能變電站應用繼電保護裝置，可以發(fā)揮其保護作用，使得電力系統(tǒng)處于良好的運行狀態(tài)。繼電保護回路中所安裝的電壓互感器從一次電壓降低為二次電壓的時候，向繼電器提供電壓變化情況。二次回路的接線多而且布線復雜，智能變電站中所有的二次設備都已經(jīng)被二次回路所覆蓋，所以，做到在線監(jiān)測工作是非常必要的，保證二次回路正確連接。從當前二次回路的在線監(jiān)測情況來看，常見的問題依然存在，這就需要采用相應的故障診斷技術，保證二次回路正常運行。

一、繼電保護二次回路的基本介紹繼電保護二次回路主要包括三種：

第一種為控制回路，其構成主要包括兩個部分，即斷路器和隔離開關，其所發(fā)揮的主要功能是一次設備運行的過程中實施合閘操作和分閘操作，對設備的運行合理控制。

第二種為調(diào)節(jié)回路，其為自動裝置所構成，其帶有良好的調(diào)節(jié)功能，所發(fā)揮的主要作用是適時調(diào)整二次設備的運行狀態(tài)，當二次設備運行的過程中對參數(shù)實時調(diào)整，保證二次設備正常運行[1]。

第三種為繼電保護和自動裝置回路，其構成主要包括四個部分，即邏輯部分、比較部分、執(zhí)行部分和測量回路部分。其所發(fā)揮的主要功能是對二次設備所處的運作狀態(tài)進行分析，當出現(xiàn)異常狀況或者產(chǎn)生故障的時候，會有跳閘指令自動發(fā)出來，對于設備所存在的問題自動切除。當故障被消除之后，斷路器繼續(xù)運行，電力能源可以正常供應。

二、智能變電站二次回路在線監(jiān)測

智能變電站運行的過程中，繼電保護二次回路實施在線監(jiān)測并采集信息，對于所獲得的數(shù)據(jù)進行收集，是以數(shù)字報文分析設備為媒介。采用這種方法所獲得的數(shù)據(jù)比較全面，但是也會導致一些問題，即數(shù)據(jù)繁冗復雜。當在線監(jiān)測二次回路的時候，數(shù)字報文分析設備對于各種數(shù)據(jù)信息都能夠采集并傳送，一些沒有價值的信息也會雜蹂其中，使得信息甄別的難度增加，從而影響調(diào)動效率。所以，需要過濾站端所采集的數(shù)據(jù)，在線監(jiān)測質(zhì)量和監(jiān)測效率提高。

智能變電站二次回路在線監(jiān)測中，對于所獲得的信息有效整合并實施全面處理，對于已經(jīng)獲得的監(jiān)測信息劃分為三類，即穩(wěn)態(tài)信息、暫態(tài)信息和狀態(tài)信息。每種信息都有自身的特點，其中穩(wěn)態(tài)信息就是長時間記錄的信息，比如電流信息、電壓信息、設備溫度信息等等；暫態(tài)信息是線路運行的過程中由于各種原因發(fā)出警告，此時整理而成的與APPID相對應的信息；狀態(tài)信息是承擔監(jiān)測線路實時聯(lián)動和斷開的狀態(tài)信息[2]。智能變電站在對二次回路在線監(jiān)測的時候，報文分析設備要按照規(guī)定的時間間隔將穩(wěn)態(tài)信息和狀態(tài)信息傳送。如果有重要的警告數(shù)據(jù)產(chǎn)生，或者端站將暫態(tài)信息主動上傳，監(jiān)測系統(tǒng)和故障診斷系統(tǒng)就會分析信息，將診斷決策做出來。

三、二次回路在線監(jiān)測中存在的問題

（一）由于接線問題導致錄波錯誤

在智能變電站中，二次設備的二次回路接線實現(xiàn)全覆蓋，接線數(shù)量而且布線復雜，往往會存在接線錯誤的問題。比如，智能變電站的35 kV母線側線路產(chǎn)生故障的時候，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)為A相存在接地問題，使用錄波器調(diào)出錄波信息，明確產(chǎn)生故障期間，A相電壓為100V，采集B相電壓信息和C相電壓信息都是52 V，兩者存在很大的差距。經(jīng)過檢查錄波裝置，發(fā)現(xiàn)問題不在于錄波裝置本身，而是母線二次電壓接線的問題。經(jīng)過對接線情況進行檢查，故障錄波裝置的端子排位置的開口電壓L630電纜線芯和N600電纜線芯都接反了，這就是錄波錯誤的主要原因。

（二）二次回路存在斷線問題

智能變電站中的二次回路在線監(jiān)測中如果存在短線的問題，監(jiān)測工作就會中斷。從當前的備自投裝置啟動情況來看，對母線的選擇沒有明確規(guī)定，工作人員所采用的方法是任意選取一條運行母線，主要根據(jù)是三相電壓低于無壓定值，而且確保主供單元能夠對無流定值能夠滿足[3]。但是落實到具體的應用中就會產(chǎn)生母線電壓斷線的現(xiàn)象，誤操作就會產(chǎn)生，比如，從備自投裝置接線圖來看，在1DL與2DL合位的過程中，3DL母聯(lián)開關為分位的時候，就是采用了備自投方式，如果II母母線的負載不是很大， 2DL負荷電流I2能夠有效滿足無流判據(jù)。如果工作人員操作中存在誤碰的現(xiàn)象，I母母線所存在的斷線問題就會自動消除，備自投裝置此時出現(xiàn)誤操作的問題，當2DL跳開之后，伴隨著3DL的閉合。（圖1：備自投裝置接線圖）

四、故障診斷技術

（一）診斷交流回路的技術

在監(jiān)測智能變電站二次回路的過程中，對于所獲得的交流量信息采用通過報文分析設備就可以采集相關的信息，使用繼電保護裝置也可以獲得信息，對于信息綜合分析就可以獲得結論。現(xiàn)在中國的智能變電站通常使用雙AD進行信息采集采樣，結合使用雙重保護措施，對比雙套保護的采樣值和IVflVIS上的雙AD采樣值[4]。經(jīng)過對比之后所獲得的結果存在誤差，但是差值沒有超出安全閡值范圍，而且繼電保護裝置沒有發(fā)出警告，可以確定雙AD采樣結果保持一致，此時二次回路正常運行。當所獲得的結果不在閡值的安全范圍內(nèi)，就可以明確至少其中有一套繼電保護交流回路不是正常運行的。這個時候，在線監(jiān)測系統(tǒng)就會發(fā)出警告，同時向主系統(tǒng)傳輸故障信息報告，以便維修人員進入到現(xiàn)場及時處理故障。

（二）SV/GOOSE鏈路診斷技術

如果過程層有SV信號發(fā)出，或者有GOOSE信號發(fā)出，連接在接收端的設備如果沒有接收到任何的信息，就會發(fā)出警告。如果是直采回路，直采回路的端口型號不同于網(wǎng)采的SV端口型號，不能實施鏈路對比監(jiān)測，對于故障點就無法做出準確判斷。對于此，就需要結合其他設備的網(wǎng)采回路將故障點概率表繪制出來，對于故障點準確定位[5]。

結束語：

通過上面的研究可以明確，智能變電站的二次回路在線監(jiān)測的主要目的是保證二次設備不會誤操作。通過對二次回路的在線監(jiān)測故障準確判斷，對于常見的問題采用技術措施將二次回路運行中所存在的問題有效處理，確保二次回路處于良性運行狀態(tài)。

參考文獻：

[1] 李保恩.智能變電站繼電保護裝置自動測試平臺的研究和應用[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2017，45（07）：131一135.

[2] 汪希偉，李超，郭啟偉，等.智能變電站繼電保護狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)研究[J].山東電力技術，2017，44（02）：59- 61.

[3] 師元康，高倩，姜振超，等.智能變電站繼電保護二次回路分析與狀態(tài)評估研究[J].華北電力技術，2017（12）：6- 13.

[4] 林重賀.智能變電站的開關二次回路問題分析和改進[J].電氣時代，2017（10）：72- 75.

[5] 騰正福.繼電保護電氣二次回路隱患排查分析[J].電子測試，2018（04）：110- 1l 1.