摘要：文章針對目前變電站自動化裝置運行中存在的部分問題，采用統(tǒng)計整理的方法，找出其特有規(guī)律，著重介紹了與信號誤發(fā)有關(guān)的故障處理、與通訊中斷有關(guān)的故障處理以及與回路有關(guān)的故障處理，得出了某些典型問題的結(jié)論，并針對每個問題進行了思考，結(jié)論具有一定的參考價值，對同行今后的工作能起到部分的啟發(fā)作用。

關(guān)鍵詞：變電站；自動化裝置；故障處理；RS485；測控裝置 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM73 文章編號：1009-2374（2015）36-0127-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.36.063

隨著用電量的不斷增加，電網(wǎng)的穩(wěn)定運行顯得愈加重要，老電力設(shè)施已不能適應(yīng)新環(huán)境、新要求，變電站的技術(shù)改造迫在眉睫，于是變電站綜合自動化系統(tǒng)便應(yīng)運而生。近幾年來，伴隨著電網(wǎng)綜自化系統(tǒng)改造的完成和無人值守變電站的投運，電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)也得到了快速的發(fā)展。調(diào)度自動化的廣泛應(yīng)用有利于提高運行人員的工作效率，有利于調(diào)度專業(yè)人員更準確更快速地處理電網(wǎng)突發(fā)事件，為電網(wǎng)的發(fā)展和穩(wěn)定運行發(fā)揮了巨大的作用。為使調(diào)度自動化系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠地運行，自動化專業(yè)人員必須認真做好對調(diào)度自動化系統(tǒng)的故障處理工作，尤其是在一些舊的變電站施工改造時，為了用戶的利益，只能分區(qū)域或分時間段停電，大部分都在二次系統(tǒng)帶電或者部分帶電的情況下進行的。為了保證變電站運行設(shè)備的安全可靠，在二次系統(tǒng)改造時必須采取嚴密的技術(shù)措施和安全措施，從而使調(diào)度自動化在電網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度及安全運行等方面發(fā)揮應(yīng)有的作用。

1 與信號誤發(fā)相關(guān)的故障處理

1.1 問題陳述

某330kV變電站進行春檢，其中某間隔遙信信息傳動時（由于春檢工作需要與調(diào)度控制中心監(jiān)控班進行信號核對）監(jiān)控中心忽然出現(xiàn)與本次工作范圍無關(guān)的異常報文，監(jiān)控人員向現(xiàn)場自動化人員詢問站端是否有異常出現(xiàn)，結(jié)果站端無任何異常，但是監(jiān)控中心卻收到另外一個間隔的“控制回路斷線、保護動作、PT斷線、重合閘動作”等比較重要的遙信信息。

1.2 原因分析、解決的措施和方法及手段

原因分析：此次誤發(fā)信息的時間恰好是給監(jiān)控中心傳動信息的時候。在誤發(fā)信息時，一位工作人員發(fā)現(xiàn)后臺監(jiān)控機的網(wǎng)絡(luò)突然中斷后瞬時恢復(fù)，于是懷疑誤發(fā)信息與網(wǎng)絡(luò)突然中斷有關(guān)。

第一步：自動化人員用后臺監(jiān)控機和工程師站同時檢測網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)在B網(wǎng)（330kV變電站都是A、B網(wǎng)同時通訊的，雙網(wǎng)同時給后臺監(jiān)控機和調(diào)度中心上送信息）數(shù)據(jù)傳送過程中有數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象，但是數(shù)據(jù)丟失量不是很明顯，主要表現(xiàn)為1～5幀的丟包現(xiàn)象，而且丟失間隔及丟失數(shù)量不固定，說明B網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸不穩(wěn)定。

第二步：自動化人員又用工程師站和后臺監(jiān)控機同時檢測B網(wǎng)中的每臺設(shè)備（測控裝置、規(guī)約轉(zhuǎn)換器、五防機），所有設(shè)備進行檢測時都發(fā)生數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象而且與上述現(xiàn)象一樣，而A網(wǎng)通訊正常。經(jīng)檢測后確定為交換機存在數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。經(jīng)過對本次問題分析，由于B網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通訊不穩(wěn)定，造成遠動機與規(guī)約轉(zhuǎn)換器及測控裝置通訊出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象，而站端所用規(guī)約為內(nèi)部103規(guī)約，103規(guī)約為一問一答式規(guī)約，當出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象時，監(jiān)控中心的監(jiān)控系統(tǒng)對變電站端遠動裝置有下發(fā)報文，遠動裝置對丟失數(shù)據(jù)的裝置下發(fā)報文，而丟失數(shù)據(jù)裝置對遠動機卻無回復(fù)報文，遠動機對監(jiān)控中心的監(jiān)控系統(tǒng)也無該間隔的報文回復(fù)，遠動機經(jīng)過某一設(shè)定時間判斷后會對丟失數(shù)據(jù)裝置下發(fā)通訊狀態(tài)確認報文，如果這時通訊狀態(tài)依然不穩(wěn)定，數(shù)據(jù)繼續(xù)丟失，遠動機則認為是與丟失數(shù)據(jù)裝置的通訊中斷并發(fā)出該裝置通訊中斷報文，但是在設(shè)定時間遠動機對丟失數(shù)據(jù)裝置建立通訊后則不發(fā)通訊中斷報文，但是會對丟失數(shù)據(jù)裝置進行一次總召命令，上召丟失數(shù)據(jù)裝置歷史信息并上傳至監(jiān)控中心，同時帶有站端遠動機的時標，而且所上召的歷史信息并非全部的歷史信息，只是所存儲的大量信息中的任意一條，沒有規(guī)律性。但是站端后臺監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)控中心邏輯不同，所以后臺機不發(fā)異常信息。

處理方法：更換新的B網(wǎng)交換機后，數(shù)據(jù)上傳正常，并且調(diào)度監(jiān)控中心長時間無誤發(fā)信息現(xiàn)象。

1.3 結(jié)論及實際效果

可能這種問題的原因并不只這一個，但是這個問題說明了網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)對監(jiān)控系統(tǒng)的影響，構(gòu)建一個穩(wěn)定良好的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)對監(jiān)控系統(tǒng)信息的正確傳送起到了無比重要的作用，對無人值守變電站提供更可靠的遠程監(jiān)視。

2 與通訊相關(guān)的故障處理

2.1 問題陳述

2013年1月330kV XXX變110kV間隔所有南自PSL622C和PSL621C線路保護裝置與后臺監(jiān)控機頻繁通訊中斷，現(xiàn)場后臺不斷的報通信中斷/復(fù)歸。

2.2 原因分析、解決的措施和方法及手段

原因分析：經(jīng)檢查現(xiàn)場PSL622C線路保護裝置通過以太網(wǎng)轉(zhuǎn)RS485裝置然后掛到RS485總線上，最后在通訊管理機處將RS485轉(zhuǎn)成RS232接到通訊管理機，PSL621C線路保護裝置直接掛在RS485總線上?，F(xiàn)場通訊管理機為北京四方的CSM310E裝置，其總共只有兩個串口：一個給330kV保護用，另一個給110kV保護用，現(xiàn)場設(shè)備接線復(fù)雜。

第一步：發(fā)現(xiàn)給110kV保護用的串口上原來有29個地址，相當于29個設(shè)備。現(xiàn)場新擴建了一個水麻線間隔，增加了2個地址，相當于增加了2個設(shè)備，進而初步確定為RS485驅(qū)動能力不足。

第二步：通過后臺監(jiān)控軟件監(jiān)視通訊管理機與線路保護裝置之間的通訊，發(fā)現(xiàn)通訊報文時有時無，進而確定是裝置過多造成通訊管理機輪詢時間過長。

由于水麻線間隔擴建，造成與通訊管理機通訊的設(shè)備過多，從而引起RS485驅(qū)動能力不足和通訊管理機輪詢時間過長，所以后臺監(jiān)控系統(tǒng)會頻繁報通訊中斷/復(fù)歸，其實通信并沒有真正中斷。

處理方法：檢查發(fā)現(xiàn)通訊管理機接110kV保護用的串口上有兩個是空地址，將兩個空地址刪除，相當于減少了兩臺設(shè)備，同時將后臺判斷通訊中斷的時間適當延長。經(jīng)過處理后通訊恢復(fù)正常。

2.3 結(jié)論及實際效果

常見的RS485通訊故障建議做如下四方面的檢查：（1）認真檢查RS485總線的施工是否規(guī)范，如RS485+和RS485-數(shù)據(jù)線一定要互為雙絞、布線一定要布多股屏蔽雙絞線等；（2）通信線路是否太長、負載是否較多，一般一條總線不宜超過30臺設(shè)備；（3）對于通信不穩(wěn)定的情況除了檢查負載是否過多外，還要檢查通信線路阻抗是否匹配、抗干擾措施是否完善等；（4）對于總線上所有設(shè)備都通信中斷的情況，如果總接口正常的話，建議采用隔離法尋找故障設(shè)備。

3 與回路相關(guān)的故障處理

3.1 問題陳述

變電站運行中的110kV開關(guān)在經(jīng)過一次雷雨天氣后，監(jiān)控系統(tǒng)報開關(guān)位置處于故障狀態(tài)。到現(xiàn)場后發(fā)現(xiàn)開關(guān)實際位置處于分位，保護裝置上分位綠燈亮，監(jiān)控系統(tǒng)顯示開關(guān)位置處于故障狀態(tài)（此變電站該路開關(guān)在監(jiān)控系統(tǒng)的位置指示不是取的開關(guān)實際輔助接點，而是從保護裝置內(nèi)部的節(jié)點轉(zhuǎn)接出來，并取的是雙位置遙信）。

3.2 原因分析、解決的措施和方法及手段

操作檢驗方式及故障原因分析（排查思路：從測控裝置側(cè)逐步排查到開關(guān)機構(gòu)箱側(cè)）：（1）排查測控裝置接開關(guān)位置的兩個節(jié)點是否損壞的故障點，分別對兩個節(jié)點做短接試驗后發(fā)現(xiàn)測控裝置都能正確地反映開關(guān)的位置指示；（2）排查測控裝置與保護裝置之間連接電纜的電纜線芯接觸不良或直流接地的故障點，用數(shù)字萬用表測試且解開電纜連接并用500V的搖表試驗后發(fā)現(xiàn)這一段電纜完好、接觸良好并且無直流接地現(xiàn)象；（3）排查保護裝置的內(nèi)部問題的故障點，進入保護裝置內(nèi)部操作界面檢查開關(guān)位置，顯示跳位正常，但在進保護裝置開入檢查時發(fā)現(xiàn)開關(guān)的跳位繼電器沒有動作，在保護裝置端子排上進行短接試驗后，確定故障點并沒有存在于保護裝置內(nèi)部，跳位繼電器不動作是故障點現(xiàn)象表現(xiàn)之一，故障點仍需進一步詳查；（4）排查保護裝置至開關(guān)機構(gòu)箱之間連接電纜的電纜芯接觸不良或直流接地的故障點，用數(shù)字萬用表測試且解開電纜連接并用500V的搖表試驗后發(fā)現(xiàn)電纜完好、接觸良好并無直流接地現(xiàn)象，但是開關(guān)跳位的正電沒有導(dǎo)通；（5）排查開關(guān)機構(gòu)箱內(nèi)的電纜連接的電纜芯接觸不良或直流接地的故障點，用數(shù)字萬用表測試且解開電纜連接并用500V的搖表試驗后發(fā)現(xiàn)開關(guān)跳位的正電沒有導(dǎo)通且彈簧已儲能節(jié)點及開關(guān)“遠方/就地”把手之間的電纜芯連接不通。

故障處理：清除彈簧已儲能節(jié)點及開關(guān)“遠方/就地”把手接接線頭金屬裸露部分的雜質(zhì)并重新插拔后，監(jiān)控系統(tǒng)上開關(guān)位置恢復(fù)正常，且保護裝置內(nèi)部跳位繼電器動作。這樣的故障現(xiàn)象是因為開關(guān)保護裝置的位置顯示是接在X1-616一點處，即比合閘的“7”所接的位置來說少通過了“遠方/就地”把手以及“彈簧已儲能”節(jié)點，而要使開關(guān)的跳位繼電器動作必須是“7”能夠在通過跳位繼電器串聯(lián)的回路上導(dǎo)通，也就是說合閘保持回路能夠?qū)?，所以當“遠方/就地”把手或“彈簧未儲能”節(jié)點的連接出現(xiàn)接觸不良但又滿足一定的電壓要求后，開關(guān)保護裝置顯示跳位且跳位繼電器不動作，監(jiān)控系統(tǒng)畫面顯示開關(guān)位置故障。

3.3 結(jié)論及實際效果

此次異常情況發(fā)生的主要原因是因為雷雨天氣及潮濕引起的電氣回路上的接觸不良，事件的發(fā)生說明在容易受到潮濕影響的部位的危險點辨識沒有受到應(yīng)有的重視，今后應(yīng)該注意的開關(guān)機構(gòu)及端子箱等重要部位的加熱除濕器的加裝、銹蝕的預(yù)防及處理等。為了減少故障和處理故障應(yīng)采取的措施是：（1）工作人員必須經(jīng)過技術(shù)考核和培訓(xùn)，形成一支專業(yè)化的隊伍，培養(yǎng)出一批能跨學(xué)科的復(fù)合型人才，加強相關(guān)專業(yè)之間的了解和學(xué)習(xí)；（2）認真觀察設(shè)備平時的運行情況，做好記錄存檔，以便出現(xiàn)故障時與之比較；（3）觀察故障時的現(xiàn)場情況，做好缺陷記錄；（4）仔細分析故障的每一個細節(jié)和各種可能的原因，初步判斷故障的位置；（5）運用必要的手段進行檢查測試，將可能的原因逐一排除，最終找到真正的原因；（6）做好檢修記錄，總結(jié)原因及處理方法，為以后更好地處理故障而積累經(jīng)驗。

4 結(jié)語

隨著保護裝置的微機化程度不斷提高，對二次改造工程的施工質(zhì)量和人員技術(shù)的要求也越來越高，因此我們應(yīng)該不斷總結(jié)提高，在變電站的綜合自動化現(xiàn)場中盡量發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，一切都以電網(wǎng)的安全可靠運行為原則。自動化專業(yè)工作是電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠運行的重要保障。隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新設(shè)備的不斷更新，給自動化專業(yè)工作提出了更新、更高的要求?？梢钥闯觯冸娋C合自動化對于實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化和現(xiàn)場運行管理現(xiàn)代化，提高電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟運行水平起到了很大的促進作用，它將能大大加強電網(wǎng)一次、二次系統(tǒng)的效能和可靠性，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重大的意義。隨著技術(shù)的進步和硬件軟件環(huán)境的改善，它的優(yōu)越性必將進一步體現(xiàn)出來。

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作者簡介：吳培濤（1985-），男，華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院學(xué)生，國網(wǎng)寧夏電力公司檢修公司高級技師，電力系統(tǒng)工程師，研究方向：電力系統(tǒng)繼電保護及自動化技術(shù)。

（責(zé)任編輯：蔣建華）