呂軍娟，王春紅

（1.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司永濟(jì)供電公司，山西 永濟(jì) 044500；2.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司運(yùn)城供電公司，山西 運(yùn)城 044000）

縣調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及處理

呂軍娟1，王春紅2

（1.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司永濟(jì)供電公司，山西 永濟(jì) 044500；2.國(guó)網(wǎng)山西省電力公司運(yùn)城供電公司，山西 運(yùn)城 044000）

由于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在電網(wǎng)運(yùn)行中所處的重要位置，其安全運(yùn)行顯得尤為重要，從工作中遇到的各種調(diào)度自動(dòng)化故障現(xiàn)象入手，遵循科學(xué)的故障處理原則，逐一介紹了各種故障的查找方法，并對(duì)其進(jìn)行分析及處理。

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)；故障；電網(wǎng)運(yùn)行

0 引言

隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不斷擴(kuò)大和完善，運(yùn)行方式也逐漸復(fù)雜化和多樣化，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)作為確保電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和提高調(diào)度運(yùn)行管理水平的重要手段，日益顯示出其重要性。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是集電網(wǎng)測(cè)量、控制、保護(hù)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、指標(biāo)考核等多方面的綜合性管理系統(tǒng)，其運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全運(yùn)行，一旦自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)生故障，勢(shì)必造成極大的安全隱患，甚至引發(fā)嚴(yán)重的電網(wǎng)事故，因此，必須及時(shí)迅速地排除故障，使系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常運(yùn)行。

1 自動(dòng)化系統(tǒng)故障處理原則

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，首先要做到頭腦冷靜，思路清晰，什么信息反映什么問(wèn)題，不同廠家設(shè)備的信息有什么區(qū)別等；次之是要掌握一些基本的判斷方法，具體問(wèn)題具體對(duì)待，并在工作中不斷熟練運(yùn)用，這樣有利于快速準(zhǔn)確地查找故障點(diǎn)。以下介紹幾種工作中常用的故障分析和檢查方法。

1.1 系統(tǒng)分析法

利用系統(tǒng)工程的相關(guān)性和綜合性原理分析判斷自動(dòng)化系統(tǒng)的故障方法即為系統(tǒng)分析法。系統(tǒng)分析法實(shí)際上是一種邏輯推斷法，要求對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)有一個(gè)清晰的了解：系統(tǒng)由哪些子系統(tǒng)組成，每個(gè)子系統(tǒng)的作用原理，每個(gè)子系統(tǒng)均由哪些主要設(shè)備組成，每臺(tái)設(shè)備的功能等等。清楚了每個(gè)設(shè)備的作用，就會(huì)知道當(dāng)此設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生什么樣的影響，從而當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生此類(lèi)故障時(shí)就可以很容易地進(jìn)行判斷。

1.2 排除法

簡(jiǎn)單地說(shuō)就是“非此即彼”的判斷方法。因?yàn)樽詣?dòng)化系統(tǒng)較為復(fù)雜，而且它還與變電站的一、二次設(shè)備有關(guān)聯(lián)，因此當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)先用排除法判讀究竟是自動(dòng)化設(shè)備的問(wèn)題，還是其他設(shè)備的問(wèn)題，或是軟件問(wèn)題還是硬件問(wèn)題。

1.3 電源檢查法

一般來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后，進(jìn)入穩(wěn)定期，設(shè)備本身發(fā)生故障的情況比較少，如果出現(xiàn)異常，應(yīng)首先檢查電源電壓是否正常。如有熔斷器熔斷，線路板接觸不良等都會(huì)造成工作電源的不正常，從而導(dǎo)致設(shè)備故障，而且無(wú)論是后臺(tái)機(jī)還是通訊設(shè)備，其直流工作電壓有好幾個(gè)，任何一個(gè)的不正常都會(huì)造成設(shè)備的故障，檢查時(shí)應(yīng)仔細(xì)認(rèn)真。此方法適用于通過(guò)系統(tǒng)分析法、排除法已確定故障出現(xiàn)在哪臺(tái)設(shè)備后進(jìn)行。

1.4 信號(hào)追蹤法

自動(dòng)化系統(tǒng)是借助數(shù)據(jù)通信來(lái)完成其功能的，可以借助示波器、毫伏表或者環(huán)測(cè)的方法進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)設(shè)備追蹤信號(hào)是否正常，也可判斷出故障點(diǎn)的所在。

1.5 換件法

通過(guò)上述辦法找到故障設(shè)備后，若一時(shí)難以修復(fù)，可用備件換用，先恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，然后再修復(fù)故障設(shè)備。

2 故障現(xiàn)象及其分析處理

由于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)涉及到調(diào)度端、通道、廠站三個(gè)環(huán)節(jié)，因此首先要判斷出哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，再有針對(duì)性地查找原因和處理問(wèn)題。由于主站所處的特殊位置，便于在最短時(shí)間內(nèi)判斷事故范圍，一般情況下，采用排除法，先主站，再通道，后分站的順序，逐一進(jìn)行，便于查找。下面針對(duì)工作中出現(xiàn)的不同情況下的故障現(xiàn)象進(jìn)行分析及處理。

2.1 遙測(cè)數(shù)據(jù)不正常

2.1.1 調(diào)度主站監(jiān)測(cè)畫(huà)面中所有變電站的遙測(cè)數(shù)據(jù)突然全部為零

利用系統(tǒng)分析法，可以確定是主站系統(tǒng)出現(xiàn)了問(wèn)題，前置機(jī)的SCADA進(jìn)程故障或者死機(jī)造成系統(tǒng)無(wú)法對(duì)分站上傳的信息進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)無(wú)法產(chǎn)生（如圖1所示），致使系統(tǒng)中所有遙測(cè)均顯示為零，只需將前置機(jī)重啟，恢復(fù)正常運(yùn)行即可。

圖1 縣調(diào)主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖

2.1.2 調(diào)度主站監(jiān)視畫(huà)面中所有分站遙測(cè)數(shù)據(jù)全部為不刷新?tīng)顟B(tài)

觀察所有通道面板的接收燈的閃爍情況，如果全部閃爍正常，說(shuō)明信息上傳正常，而各站報(bào)文內(nèi)容卻不刷新，可以檢查通道柜內(nèi)部的相關(guān)接口是否存在接觸不良的問(wèn)題。如果全部接收燈均為不良狀態(tài)，說(shuō)明所有數(shù)據(jù)未能上傳至主站，而所有分站同時(shí)發(fā)生此類(lèi)現(xiàn)象的幾率是零，確定是調(diào)度端通信設(shè)備的問(wèn)題。通過(guò)檢查光端機(jī)的運(yùn)行工況，進(jìn)行初步判斷，可能是電源模塊燒毀或內(nèi)部的光板燒毀，如果不是這兩種情況，最大的可能就是光纜的意外斷裂，報(bào)告相關(guān)人員進(jìn)行檢查。

2.1.3 調(diào)度主站顯示某個(gè)站的遙測(cè)數(shù)據(jù)不刷新，而其他站的實(shí)時(shí)信息刷新正常

利用排除法先排除主站問(wèn)題，由于其他站的運(yùn)行狀況正常，確定不會(huì)是系統(tǒng)軟件問(wèn)題，此時(shí)最直觀的辦法是檢查通道板的收發(fā)燈，若收燈閃爍正常，而前置機(jī)上的報(bào)文內(nèi)容卻不刷新，需要檢查通道柜內(nèi)此站相關(guān)設(shè)備回路的完好性，可能是接觸不良或者斷線造成。若收燈不閃爍，則需要對(duì)故障范圍進(jìn)行確定，首先從主站端光端機(jī)收發(fā)信號(hào)的輸入端子側(cè)進(jìn)行環(huán)測(cè)，主站下發(fā)對(duì)時(shí)命令，若收發(fā)報(bào)異常，確定問(wèn)題出在光端機(jī)到通道板這一段，進(jìn)一步從通道柜端子再次環(huán)測(cè)，找到故障點(diǎn)，PCN機(jī)的數(shù)據(jù)板燒毀是常見(jiàn)的故障現(xiàn)象，利用換件法即可解決。若收發(fā)報(bào)文正確，可排除主站端問(wèn)題，需下分站進(jìn)行檢查，同樣在分站端光端機(jī)的輸出端子側(cè)環(huán)測(cè)，若正常排除通道問(wèn)題（此法即為信號(hào)追蹤法，環(huán)測(cè)的方式也可用示波儀代替進(jìn)行），焦點(diǎn)集中在分站，可檢查總控單元狀態(tài)或通信電源，條件允許的情況下，環(huán)測(cè)可同時(shí)配合串口測(cè)試進(jìn)行，便于快速發(fā)現(xiàn)故障。一般情況下通道問(wèn)題居多（環(huán)測(cè)方案的實(shí)施參考如圖2所示）。

圖2 環(huán)測(cè)方案的實(shí)施參考圖

2.1.4 某站個(gè)別數(shù)據(jù)不刷新，而其他數(shù)據(jù)顯示正確

通過(guò)分析可以確定為分站問(wèn)題，通過(guò)檢查遙信表，有無(wú)相關(guān)的設(shè)備故障信息，如裝置失電、裝置故障、通信中斷等信號(hào)，之后下分站針對(duì)性地進(jìn)行檢查，多為通訊端子接觸不良，電源故障，插件松動(dòng)等，如均無(wú)問(wèn)題，可通過(guò)更換備用的測(cè)控板來(lái)確定故障所在。

2.1.5 個(gè)別遙測(cè)數(shù)據(jù)有誤

一般出現(xiàn)在新設(shè)備調(diào)試期間，現(xiàn)場(chǎng)接線問(wèn)題造成的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，也可能是計(jì)算公式或者計(jì)算系數(shù)使用錯(cuò)誤造成的，通過(guò)與分站的溝通，作出相應(yīng)更改即可。

2.2 遙控返校或執(zhí)行失敗

2.2.1 遙控返校不成功有兩種情況，返校錯(cuò)誤和返校超時(shí)

返校錯(cuò)誤：當(dāng)主站下發(fā)遙控預(yù)令，分站已經(jīng)接收到預(yù)令信息，但回復(fù)的確認(rèn)幀與下發(fā)幀不對(duì)應(yīng)，此時(shí)主站系統(tǒng)會(huì)判返校錯(cuò)誤，此信息響應(yīng)時(shí)間短，多為通道誤碼率高造成，可通過(guò)改善通道質(zhì)量或者更換備用通道的方式來(lái)解決。

返校超時(shí)：用時(shí)較長(zhǎng)，多為通道下行不暢，接線端子處接觸不良、通道板故障、單元裝置故障或失電多均會(huì)造成此種現(xiàn)象。需要對(duì)主站、通道、分站三個(gè)環(huán)節(jié)從上到下依次進(jìn)行檢查。還有一種情況是由于系統(tǒng)默認(rèn)的遙控返校時(shí)間與分站的響應(yīng)時(shí)間不匹配，只需重新設(shè)置返校時(shí)間即可。

2.2.2 遙控執(zhí)行失敗

對(duì)斷路器進(jìn)行遠(yuǎn)方遙控器操作時(shí)，返校成功，但執(zhí)行操作時(shí)顯示執(zhí)行失敗。首先檢查遠(yuǎn)方、就地把手的位置，為遠(yuǎn)方位置，可確定為分站故障。其次對(duì)此開(kāi)關(guān)進(jìn)行就地分合閘試驗(yàn)，若失敗，檢查控制回路及相關(guān)的電纜及儲(chǔ)能裝置的狀態(tài)，多為機(jī)構(gòu)問(wèn)題或者線圈燒毀造成，排除自動(dòng)化系統(tǒng)問(wèn)題。若成功，則考慮為裝置單元內(nèi)部的出口繼電器故障，更換備用板即可。

對(duì)于采用循環(huán)式規(guī)約通訊的分站，遙控預(yù)令下發(fā)或者執(zhí)行下發(fā)時(shí)，若上行的遙信變位信息持續(xù)發(fā)出，此時(shí)主站將無(wú)法執(zhí)行該遙控命令。此種情況來(lái)自于規(guī)約的規(guī)定：遙控和升降命令過(guò)程中，若出現(xiàn)變位遙信則自動(dòng)取消該命令，并通過(guò)系統(tǒng)工作狀態(tài)信息通知主站。

2.3 遙信不正常

2.3.1 遙信誤動(dòng)

開(kāi)關(guān)量從采集、通道傳輸?shù)秸{(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主站端處理的過(guò)程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都可能造成此種現(xiàn)象。只能就以下方面進(jìn)行逐一排查具體解決。造成遙信誤動(dòng)的原因，一是電磁干擾，開(kāi)關(guān)量的采集電纜分布在變電站的各個(gè)角落，在外界強(qiáng)電場(chǎng)干擾下，使得光耦輸入端加上了雜亂無(wú)章的小信號(hào)干擾波，造成在主站端收到的是遙信開(kāi)關(guān)量頻繁分合的誤動(dòng)信息。解決的辦法是采用帶屏蔽層的電纜并將屏蔽層可靠接地和采用光電隔離。二是自動(dòng)化裝置本身的影響，電路板元器件的接觸不良引起的電火花就是一個(gè)高頻噪聲發(fā)生器，就像給開(kāi)關(guān)疊加了一個(gè)高頻震蕩信號(hào)。更換好的備件，即可恢復(fù)正常。三是通道質(zhì)量的問(wèn)題造成誤碼率太高，引起錯(cuò)誤處理或誤動(dòng)。通過(guò)切換通道，或者更換相關(guān)的通信設(shè)備來(lái)解決。四是裝置的接地不良造成各設(shè)備間電平不一致，形成干擾。測(cè)試接地電阻，針對(duì)性地解決問(wèn)題。

2.3.2 對(duì)斷路器進(jìn)行遙控操作時(shí)，位置信號(hào)不變

當(dāng)調(diào)度員對(duì)變電站的某臺(tái)斷路器進(jìn)行遙控操作時(shí)，顯示遙控執(zhí)行成功，但斷路器的位置信號(hào)不對(duì)應(yīng)。若本站其他信息正常，可以判斷是分站問(wèn)題，焦點(diǎn)集中在變電站設(shè)備。首先對(duì)斷路器實(shí)行就地分合閘，檢查其位置觸點(diǎn)是否正確，如無(wú)論分合閘其狀態(tài)始終不變，則證明問(wèn)題出在位置觸點(diǎn)上。斷路器開(kāi)關(guān)位置遙信一般取自操作機(jī)構(gòu)的輔助觸點(diǎn)，當(dāng)斷路器操作一定次數(shù)后，輔助觸點(diǎn)的機(jī)械傳動(dòng)部分可能會(huì)出現(xiàn)間隙，開(kāi)關(guān)動(dòng)作過(guò)程中的震動(dòng)也可能造成輔助觸點(diǎn)接觸不良或者不對(duì)位，還有觸點(diǎn)的表面氧化均可能造成觸點(diǎn)接觸不良，從而出現(xiàn)遙信不對(duì)位的情況。如果觸點(diǎn)狀態(tài)正確且相關(guān)電纜完好，則可懷疑是遙信方面的問(wèn)題，其他可予以排除。

2.3.3 個(gè)別遙信信息不對(duì)應(yīng)

一般出現(xiàn)在調(diào)試過(guò)程中，由于主站、分站對(duì)一些信號(hào)的定義理解不同造成的，比如最常見(jiàn)的遠(yuǎn)方/就地信號(hào)，有一些分站指示動(dòng)作狀態(tài)為遠(yuǎn)方位置，而有些則恰恰相反，這樣的情況最好根據(jù)主站的使用習(xí)慣來(lái)確定，便于調(diào)度員的正確判斷。也可能是繼電器接點(diǎn)由于現(xiàn)場(chǎng)接線原因，常開(kāi)接點(diǎn)由常閉接點(diǎn)替代，致使信號(hào)有誤，只需在主站端進(jìn)行取反設(shè)置即可，但應(yīng)做好相應(yīng)記錄以便查詢。

Analysis and Treatment on Common Faults of Dispatching Automation System

LV Junjuan1,WANG Chunhong2
（1.State Grid Yongji Power Supp ly Com pany of SEPC，Yongji，Shanxi 044500，China；2.S tate Grid Yuncheng Power Supply Com pany of SEPC，Yuncheng，Shanxi 044000，China）

The safe running ofdispatching automation system is important to the powergrid operation.In this paper,themethods for the system trouble shooting are presented according to the principlesof fault treatment，and the faults thathaveoccurredwere analysed and treated.

dispatchingautomation system；faults；grid operation

TM73

A

1671-0320（2015）02-0019-03

2014-12-26，

2015-02-07

呂軍娟（1973），女，山西永濟(jì)人，2013年畢業(yè)于山西大學(xué)行政管理專(zhuān)業(yè)，政工師，從事電力調(diào)度控制工作；

王春紅（1969），女，山西運(yùn)城人，2013年畢業(yè)于太原科技大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，工程師，從事物資合同履約專(zhuān)責(zé)工作。