浅析变电站自动化维护及缺陷分析

王学虎

国网北京市电力公司检修分公司，北京 100069

【摘要】厂站端自动化设备是电网调度自动化系统中的重要组成部分，其主要包括厂站当地监控系统、测控装置、规约转换装置、网络设备、远动装置、调度数据通讯设备。厂站端自动化装置安全、稳定可靠运行对于电网系统监控起到了重要支撑作用。

Abstract: Plant-side automation equipment is an important part of the power grid dispatching automation system, which mainly includes the local monitoring system, measurement and control device, protocol conversion device, network equipment, telecontrol device, dispatching data communication equipment. The safe, stable and reliable operation of the plant-side automation device plays an important supporting role for the power grid system monitoring.

【关键词】变电站；厂站端；自动化缺陷；分析

Keywords: substation; plant-side; automation defect; analysis

1 引言

伴随着电力系统“三型两网、世界一流”的战略目标建设的不断推进，厂站端自动化系统的管理与运行维护职能更加清晰明确，调控中心主站和厂站自动化运维单位分别承担了厂站自动化系统的专业管理和日常运行维护工作，这样的分工有利于提高自动化工作的精细化管理^[1]。但是在实际工作中，由于工程工期紧、人员匮乏、设备型号多样等原因，给工程的管理以及投运后维护带来诸多不便。我曾从事过变电运维及厂站端自动化维护工作，通过对工作经历和缺陷处理情况的总结，根据缺陷现象正确分析判断，最终正确、高效对缺陷进行处理。

2 厂站端自动化运维概述

2.1 厂站端缺陷维护范围

二次维专业负责监控系统包括测控装置、服务器、操作员、通讯管理机、VQC、交换机、通讯服务器、远动装置、GPS对时装置、保护信息子站、电量采集装置、同步向量测量装置、微机五防装置、通讯电缆等众多设备^[2]。

2.2 变电站的发展趋势

随着智能电网技术的日趋成熟，实现了综合自动化厂站整体向智能站变电站的过渡。智能站大量较少了二次回路连接电缆，对原有综自站的设备功能重新分配及组合，设备之间的通讯及网络结构更为复杂。

2.3 厂站端自动化运维人员的要求

优秀的厂站端维护人员需要具备足够的变电运维经验，对变电站一次、二次设备由深刻的了解，熟悉每一个遥信的含义及并掌握回路情况；具备扎实电气二次回路知识及工作经验；具备一定的网络基础及计算机基础知识；监控系统数据库配置及远动装置配置及调试工具使用的熟悉程度；善于对现场经验的积累、分析及沟通。

3 自动化系统缺陷的分类，

第一，遥测类。监控系统遥测数据显示不正确，与实际偏差较大；遥测数据刷新速度较慢或者不刷新；

第二，遥信类。遥信数据误发，遥信数据无规律变位或频繁动作；监控系统遥信无法发出而形成的漏发；

第三，遥控（遥调）类。站端或市调控端遥控操作拒控或操作失败；

第四，通讯故障类。包括某一台或部分测控及保护装置装置通讯中断、监控后台故障无法完成监视与操作功能、某一段母线或一个区域保护及智能装置通讯中断、双网结构通讯的装置A网或B网装置中断、厂站至某一个调度的通讯中断等情况。

4 缺陷的分析与处理

4.1 对于遥测类缺陷

第一，查看监控后台装置工况信息，判断装置通讯是否正常；第二，装置显示各数据刷新是否正常；第三，检查装置外部输入电流、电压量是否正常，有无缺失；第四，检查监控数据库、管理机等设备关联测点是否正确，检查遥测系数配置是否正确等。

4.2 遥信类缺陷

第一，对于误发遥信，在遥信转接端子处，断开与测控连接线，查看遥信是否返回，如正确返回，则判断为是否设备正确动作或遥信回路存在故障等情况导致遥信误发出；第二，遥信未发出形成的漏发，在测控装置遥信开入端子检查电位应正确，检查测控装置遥信开入正确并是否上送正确，判断测控装置通讯正常，如开入端子无电位则重点检查外部回路至设备接线处回路是否完好；第三，检查监控系统及远动装置通讯状态良好，监控系统数据库配置、远动装置配置是否正确。

4.3 遥控（遥调）类缺陷

第一，站端设备遥控无法操作，先确定五防校验是否通过，排除五防控系与监控系统通讯是否正常；第二，被控设备遥控预置是否成功，如预置成功则判断测保一体装置或测控装置通讯正常；第三，检查测控屏设备侧遥控正负极电位是否正确，从而区分是外部回路故障还是测控屏内部装置元件导致；第四，监控系统数据库、保护管理机或远动装置转发遥控配置是否正确，系统配置是否有过改动；第四，检查监控系统有无影响操作的设备闭锁异常信息，如控制回路断线、装置闭锁信息、遥控手把是否在远方位置等信息进行分析；第五，被控设备电气联锁条件是否满足，否则需转开关专业检查处理。

4.4 设备通讯类故障

第一，如单个装置通讯中断，可能为检查装置各指示灯是否正常，可与邻近同型号设备进行比对分析，可通过切换装置远方/就地手把观察位置遥信是否正确上送判断；第二，多个装置故障则重点检查交换机、通讯管理机等设备是否正常，通过查看通讯管理机或前置机查看收发报文是否正常，是未收到上级设备发出报文，还是设备未回复报文导致；第三，装置硬件故障，设备电源部分或通讯单元或等相关元件老化，导致硬件故障无法正常通讯；第四，设备长期运行中通讯受到某些干扰后，导致中断，装置断电重启后通讯可恢复。

4.5 影响缺陷分析的其他因素

第一，运行人员对设备熟悉程度不足；再如500kV兴都站保安电源保护装置异常告警频繁动作。现场检查设备发现10kv保护装置则需要9秒钟延时判别时间才发出接地告警遥信，而电源端线路瞬时接地并已经返回，母线接地告警未动作，运维人员未详细检查监控历史遥信，就判断为装置故障了而上报缺陷。

第二，主站监控值班人员对于运维专业知识以及对现场设备的了解程度不够，缺陷描述为某10kv断路器合闸后缺少弹簧未储能遥信。原因分析：南瑞继保RCS-96XX系列的测保一体的装置中，可设定机构储能时间，一般为15秒，如储能过程小于该设定时间，该遥信不上送，大于此时间时，装置判定储能出现异常，该信息再正确上送。设备设计人为尽可能减少无效信息的上送，而干扰监控人员的监控过程。

5 结语

根据厂站端自动化设备维护及缺陷处理经验，使变电站的安全、稳定、可靠地运行，减少缺陷和异常的发生需要在以下几个方面共同努力：提高基建站施工调试质量，合理安排施工周期，给二次设备安装及调试合理的时间；试验项目完整、全面且真实，减少二次施工中的错误。使缺陷暴露在施工调试阶段，并彻底解决；提高并改善设备运行环境，针对通讯中断及设备硬件故障，很多是由于设备长期处于高温、和多尘的运行环境中，加速了设备的老化的进度。