中心站模式下事故總信號復歸方式研究與改進方案

康文博，賈金偉，王聞燚，茅偉杰，曹 輝，趙 煜

(1. 國網上海市電力公司松江供電公司，上海 210600；2. 國網上海市電力公司市南供電公司，上海 210100)

事故總信號復歸相關工作涉及調度指揮、自動化運維、繼電保護與變電運行等多個專業(yè)[1-2]。截至2021年4月，國網上海市電力公司松江供電公司管轄220 kV變電站1座，110 kV變電站、開關站26座，35 kV變電站、開關站55座、10 kV開關站561座[3]。后臺方面，除部分老舊變電站仍采用RTU形式外，絕大部分變電站已實現(xiàn)綜合自動化，后臺系統(tǒng)廠家共有11家[3]。由于各廠家內部標準不統(tǒng)一，接入數(shù)據采集與監(jiān)控(SCADA)系統(tǒng)的信號也與現(xiàn)場不完全一致。

經統(tǒng)計，從2018—2020年這3年中，月均觸發(fā)事故總信號200余次，平均每個事故總信號的復歸時間為257 min，30%的事故總信號復歸時間超過6 h。多種信號如故障錄波、通道故障可以實現(xiàn)站內自復歸，仍需變電運維人員趕赴現(xiàn)場處理，耗費了大量人力物力。本文研究變電站事故信號原理，對各種類型的事故信號進行分類，在分析各類信號復歸方式的基礎上，提出了中心站模式下事故總信號復歸的建議流程，并結合3起典型實際案例探討了方案的可行性與實用性。

1 事故信號的分類

1.1 按信號的性質

按照信號的性質，可以將事故信號分為3類：動作信號、告警信號與狀態(tài)信號。

動作信號主要反映由于非正常操作和設備故障導致電網發(fā)生變化而引起的斷路器跳閘、重合閘和保護裝置動作等。告警信號主要反映電網一二次電氣設備狀態(tài)異常及設備健康水平的變化，如斷路器控制回路斷線、保護裝置異常、保護裝置閉鎖等。

狀態(tài)信號主要反映電氣設備運行狀態(tài)，如主變過負荷、保護壓板投退情況、同期壓板投退情況、開關與刀閘變位等，包括保護裝置、故障錄波器、收發(fā)信機等由于電網擾動而啟動的接點報文。

1.2 按信號的傳輸方式

按照信號的傳輸方式，可以將事故總信號分為兩類：硬接點信號與軟報文信號。

硬接點信號是通過保護裝置的硬接點與測控裝置配合上傳給后臺監(jiān)控的保護信號，傳輸介質為電纜。保護裝置的硬接點又可以分為瞬動接點與自保持接點。

軟報文信號是保護裝置通過網絡通信上傳的保護信號，傳輸介質為網絡通信線。類似于硬接點信號，軟報文信號可設置信號延時，實現(xiàn)該信號的瞬動或自保持。

日常運行中需要運維人員現(xiàn)場復歸的信號主要是保護裝置自保持接點開出的硬接點信號和帶自保持屬性的軟報文信號，如裝置告警信號主要為保護裝置自保持接點開出的硬接點信號，保護跳閘后需復歸的信號為帶自保持屬性的軟報文信號[4-5]。

1.3 事故信號分類實例

以110 kV龍盛站為例，二次遙信點位采用軟報文形式，合計342個常開接點，其中合入事故總信號點位104個，具體包括動作信號40個，告警信號30個，狀態(tài)信號34個。

110 kV龍盛站動作信號及分類如表1所示。

表1 110 kV龍盛站動作信號及分類

110 kV龍盛站告警信號及分類如表2所示。

表2 110 kV龍盛站告警信號及分類

110 kV龍盛站狀態(tài)信號及分類如表3所示。

表3 110 kV龍盛站狀態(tài)信號及分類

2 事故信號復歸的改進方式

為降低運維人員的現(xiàn)場工作量，可采用自動復歸與遠程復歸方式實現(xiàn)保護信號復歸[6]。

2.1 自動復歸

自動復歸適用于兩種形式：第一種針對硬接點信號，將相關硬接點信號由自保持接點改為瞬動接點，可實現(xiàn)保護信號的自動復歸；第二種針對軟報文信號，通過修改保護裝置的有關配置，可實現(xiàn)保護信號的自動復歸[7]。

自動復歸改造的優(yōu)點是：調度自動化端與站內遠動點表不需要更改，保護信號可自動復歸，不需要人為操作。

自動復歸改造的缺點是：硬接點信號需要每臺裝置改線，軟報文信號需要每臺裝置重新配置裝置內部點，相關信號更改完成后需要進行停電傳動。

此外，部分保護裝置硬解點與軟報文信號已固化，無法人為選擇瞬動或自保持。

2.2 遠程復歸

為降低設備運行風險，考慮運行中保護裝置的功能接口情況，以減少保護裝置改造工作量、優(yōu)先改造遠動系統(tǒng)為原則。

3 事故總信號復歸的建議流程

結合事故信號的分類及事故信號復歸的實現(xiàn)方式，針對公司實際生產現(xiàn)狀，提出事故總信號復歸的建議流程如下。

3.1 調度值班人員的處理流程

若觸發(fā)事故總信號的原因明確，并且所有光子牌已自復歸，站內無遺留信號，或站內雖有遺留信號，但此前已登記缺陷，不影響其他一二次設備正常運行，調度員宜遠程復歸信號，做好記錄。

如需通知運維值班人員及時赴現(xiàn)場處理，應指出以下內容。

(1)觸發(fā)事故總信號的時間。

(2)觸發(fā)事故總信號的具體原因，如：微機裝置故障、繼電器通信故障、交直流故障、消弧線圈故障、消防信號等。

(3)觸發(fā)事故總的信號是否已經自動復歸，站內還有哪些遺留信號。

獨立學院法學專業(yè)在構建課程體系時要適當調整理論學時和實踐學時的比例，使理論學時和實踐學時的比例至少達到7∶3以上，著重訓練學生的法律職業(yè)素養(yǎng)與職業(yè)技能，強化學生的創(chuàng)新精神、實踐能力以及運用法律思維解決實際法律問題的能力。

3.2 變電值班人員的處理流程

變電值班人員接到調度指令后，宜通過系統(tǒng)核查、現(xiàn)場確認、分類處置與匯報調度4個步驟處理事故信號。分類處置與匯報調度流程如圖1所示。

(1)系統(tǒng)核查。變電值班人員接到調度指令后，根據得到的指令信息登錄SCADA(SUPER2000)，通過OPEN-3000系統(tǒng)告警查詢，有針對性地去核查觸發(fā)事故總的信號。若變電值班人員接令時在外工作，可跳過此步驟。

(2)現(xiàn)場確認。查看監(jiān)控屏里公用信號畫面以及直流系統(tǒng)、站用電系統(tǒng)、消弧線圈控制系統(tǒng)與消防系統(tǒng)等分畫面；翻看事件告警與事件記錄等信息；現(xiàn)場巡視一/二次設備、微機保護裝置、通信裝置與相關表計等。

(3)分類處置與匯報調度。提出分類處置與匯報調度流程如圖1所示，現(xiàn)場需同時考慮是否有遺留信號，并按是否影響運行分類處置，具體典型情況如下。

1)若觸發(fā)信號自復歸，并且站內無遺留信號，則匯報調度處理完畢。

2)若觸發(fā)信號不能自復歸，但可以手動復歸，并且站內無遺留信號，則匯報調度處理完畢。

3)若觸發(fā)信號不能自復歸或手動復歸，但不影響系統(tǒng)正常運行，則匯報調度登記缺陷。

4)若觸發(fā)信號不能自復歸或手動復歸，并且影響系統(tǒng)正常運行，則匯報并時通知相關專業(yè)處理。

5)若觸發(fā)信號能夠自復歸或手動復歸，但站內有遺留信號，則根據遺留信號是否影響系統(tǒng)正常運行，匯報調度登記缺陷或及時通知相關專業(yè)處理。

圖1 分類處置與匯報調度流程

現(xiàn)場處置后需同時開展巡視，確保相關一二次設備運行正常。

3.3 頻發(fā)信號觸發(fā)事故總的處理

綜自站內的通信基本采用軟報文上傳，時常發(fā)生相同信號頻發(fā)現(xiàn)象，例如繼電器通信故障、某一間隔信號重復刷新與直流系統(tǒng)故障等，若頻發(fā)信號觸發(fā)事故總信號，將導致事故總信號難以復歸或復歸后又發(fā)出，影響正常監(jiān)控，可按以下辦法處理。

(1)變電值班人員與設備專業(yè)工程師確認該信號能否立即消缺，若無法立即消缺且沒有臨時處理方法時，由設備專職聯(lián)系廠家處理，按缺陷等級及時消缺，若有困難匯報上級領導。

(2)若SCADA系統(tǒng)監(jiān)控顯示頻發(fā)信號觸發(fā)事故總信號，設備專業(yè)工程師確認后通知調度，當值調度可遙控復歸事故總信號。若無法復歸，在事故總信號不推屏的情況下，調度員需加強對該站的監(jiān)控。

(3)變電值班人員宜定時對頻發(fā)信號變電站進行巡視并信號復歸。在調度復歸信號前提下，檢查設備確無異常。

4 案例

4.1 案例1：向泵1K025跳閘

2021年3月19日，110 kV向陽站內，向泵1K025開關跳閘，重合不成功。該線路由110 kV向陽站送至110 kV松江泵站，區(qū)域電網結線如圖2所示。

圖2 110 kV向陽站區(qū)域電網結線

事故發(fā)生后，向陽站發(fā)出事故信號包括：向泵1K025開關跳閘，零流一段、過流一段保護動作，重合閘動作，重合不成功與零流二段、過流二段保護動作等。此外，110 kV華鐵站、華恒站與高厙站故障錄波啟動帶出事故總信號，向陽站下級10 kV文誠開關站直流系統(tǒng)故障帶出事故總信號。

鑒于華鐵站、華恒站與高厙站故障錄波啟動原因明確，即由向泵1K025跳閘引起110 kV母線電壓波動，調度當值宜采用遠程復歸信號方式，考慮華鐵站與華恒站下級負荷重要，可要求變電值班人員加強巡視。而文誠開關站信號與本次110 kV開關跳閘無明顯直接關系，應通知變電值班人員赴現(xiàn)場按流程處置。

經查，文誠站直流故障信號自復歸，并且站內無遺留信號，不影響正常運行。但該信號近期頻發(fā)，仍做好記錄并聯(lián)系設備專業(yè)工程師通知廠家按時處理。

4.2 案例2：湖濱站A串自愈檢修

2021年3月20日，110 kV湖濱站A串自愈停役檢修。該串自愈主站及1個子站設于湖濱站，另有4個子站設于220 kV新通站、110 kV前明站、110 kV雅多站、220 kV姚北站。其中，湖濱站與雅多站調度管轄屬松江地調，新通站管轄屬檢修公司，前明站管轄屬青浦地調，區(qū)域電網結線如圖3所示。

圖3 110 kV湖濱站區(qū)域電網結線

湖濱站A串自愈從跳閘改為停用后，A串范圍內新通站、前明站、湖濱站、雅多站與姚北站同時發(fā)出110 kV湖濱站A串自愈系統(tǒng)裝置故障信號并帶出事故總信號?？紤]觸發(fā)事故總信號原因明確，調度當值宜采用遠程復歸信號方式，并告知青浦地調與檢修公司高調，無需變電值班人員赴現(xiàn)場查看。

4.3 案例3：松麥開關站熱翻

2021年3月26日，110 kV銀澤站10 kV接地系統(tǒng)改造工程中，銀澤站出線銀27松麥甲復役后，需將下級10 kV松麥開關站負荷翻正，區(qū)域電網結線如圖4所示。

圖4 10 kV松麥開關站區(qū)域電網結線

在操作松麥開關站負荷熱翻過程中，110 kV富林站發(fā)出富23松麥乙縱差通道故障信號與出線縱差光纖中斷總信號，數(shù)秒后自復歸，并帶出事故總信號?？紤]觸發(fā)事故總信號原因明確，調度當值宜采用遠程復歸信號方式，并做好記錄，無需通知變電值班人員赴站內查看。

5 結語

本文研究了變電站事故信號原理，對各種類型的事故信號進行分類，在分析各類信號復歸方式的基礎上，提出了中心站模式下事故總信號復歸的建議流程，結合3起典型實際案例探討了方案的可行性與實用性。該方案有助于優(yōu)化生產流程，減輕變電運維人員的工作量，降低公司生產成本，提高變電精益化管理水平。