陳雪嬌

（臨桂供電公司 廣西臨桂 541100）

關(guān)于對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)安裝調(diào)試的研究

陳雪嬌

（臨桂供電公司 廣西臨桂 541100）

變電站自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)調(diào)度聯(lián)調(diào)與本體調(diào)度可以及時(shí)排查故障并解決故障，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)調(diào)試的應(yīng)用對(duì)于保證電力系統(tǒng)本身運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性都具有重要的意義。本文簡(jiǎn)要介紹了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)安裝調(diào)試策略，對(duì)變電站自動(dòng)化調(diào)試的目的、內(nèi)容以及常見(jiàn)的故障類(lèi)型進(jìn)行了分析。希望本文能為相關(guān)人員帶來(lái)一定的幫助。

變電站；自動(dòng)化系統(tǒng)；安裝調(diào)試

1 引言

隨著電力系統(tǒng)改革的不斷推進(jìn)，變電站已經(jīng)完成了無(wú)人自動(dòng)化改造，這一舉措提高了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益與管理效率，并對(duì)其它諸多方面都起到了積極作擁。但是在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，也不可避免的出現(xiàn)了一些問(wèn)題，對(duì)變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了一定的影響。為了減少負(fù)面影響，及時(shí)解決問(wèn)題，必須在源頭上解決問(wèn)題，所以做好變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的安裝調(diào)試工作勢(shì)在必行。

2 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)介及其基本功能

2.1 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)介

變電站自動(dòng)化系統(tǒng)具有遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、遙控等基本功能，除此之外還具有防誤閉鎖、系統(tǒng)自動(dòng)診斷、數(shù)據(jù)處理、記錄等諸多功能。為了方便工作人員的使用，變電站大都將監(jiān)控后臺(tái)功能做的很強(qiáng)大，隨著“少人值班”或“無(wú)人值班”等運(yùn)行模式的實(shí)施，將會(huì)弱化監(jiān)控后臺(tái)的部分功能，而將大量的統(tǒng)計(jì)、記錄以及報(bào)表功能集中在集控終端。

2.2 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)主要功能

2.2.1 人機(jī)通信功能

變電站無(wú)論有沒(méi)有人值班都可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，當(dāng)有人值班時(shí)，可以使用當(dāng)?shù)睾笈_(tái)機(jī)進(jìn)行操作，無(wú)人時(shí)可以通過(guò)調(diào)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，通信界面主要是鼠標(biāo)、鍵盤(pán)以及屏幕。

2.2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及記錄

系統(tǒng)采集電壓、輸電線功率、每日谷值以及峰值、整點(diǎn)數(shù)據(jù)日?qǐng)?bào)表等數(shù)字量、狀態(tài)量、脈沖量信息，并送往監(jiān)控系統(tǒng)的控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，具體包括對(duì)記錄的歸檔、數(shù)據(jù)修改等。

2.2.3 與遠(yuǎn)程調(diào)控中心互相通訊

系統(tǒng)可以將采集的狀態(tài)量實(shí)時(shí)送往遠(yuǎn)程調(diào)控中心，接受遠(yuǎn)程調(diào)控中心發(fā)來(lái)的一系列指令，方便裝置的遠(yuǎn)程調(diào)控。

2.2.4 自動(dòng)調(diào)控

備用電源的自動(dòng)投入、電壓與電容器的自動(dòng)調(diào)控。如果主電源失效，系統(tǒng)可以自動(dòng)投入備用電源確保運(yùn)行穩(wěn)定。

2.2.5 控制與操作

可以對(duì)電容器組與斷路器進(jìn)行調(diào)換，對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的分合進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，同時(shí)還可以對(duì)變壓器進(jìn)行分接頭的調(diào)控。

2.2.6 設(shè)置保護(hù)定值

對(duì)一些保護(hù)裝置可以設(shè)定保護(hù)定值，可以很方便的顯示裝置的使用情況，同時(shí)還可以根據(jù)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)切換。

2.2.7 對(duì)故障以及時(shí)間進(jìn)行記錄

事件記錄包括開(kāi)關(guān)跳合記錄、保護(hù)性動(dòng)作記錄，事件的分辨率一般為 1～3ms。

2.2.8 數(shù)據(jù)的采集

（1）狀態(tài)量的采集

包括斷路器狀態(tài)、隔離開(kāi)關(guān)狀態(tài)、接地刀閘狀態(tài)、變壓器分接頭位置等，這些信號(hào)的輸入方式多采用光電隔離的方式進(jìn)行輸入。

（2）模擬量的采集

采集各段母線電壓、電流值、進(jìn)出線回路功率、溫度、瓦斯值、變電器壓力等非電量參數(shù)以及電網(wǎng)相位和頻率等電量參數(shù)。

2.2.9 微機(jī)保護(hù)功能

包括對(duì)備用電源、變壓器、電容器、一次或多次重合閘功能、母線的保護(hù)。

3 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

3.1 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到運(yùn)行大致需要經(jīng)過(guò)招標(biāo)設(shè)計(jì)、采集用戶數(shù)據(jù)、開(kāi)發(fā)商設(shè)備采購(gòu)、核心軟件開(kāi)發(fā)以及系統(tǒng)集成、出廠驗(yàn)收、現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試系統(tǒng)、試運(yùn)行、竣工驗(yàn)收。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)硬件需要在工廠進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試，通過(guò)測(cè)試之后系統(tǒng)集成性不會(huì)存在太大問(wèn)題。軟件系統(tǒng)可以采用Windows或UNIX操作系統(tǒng)，因?yàn)榇讼到y(tǒng)核心應(yīng)用程序工作量小、具有較好的移植性。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)最大的工作量在于系統(tǒng)的客戶化，客戶化的好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)的靈活性、可靠性、操作性與先進(jìn)性。用戶原則上應(yīng)參與全過(guò)程的開(kāi)發(fā)，但運(yùn)行人員真正參與開(kāi)發(fā)是從現(xiàn)場(chǎng)安裝開(kāi)始的。圖1為綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程。

圖1 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程圖

3.2 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的安裝

3.2.1 建立數(shù)據(jù)庫(kù)

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在廠家實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)系統(tǒng)集成與出廠試驗(yàn)后就要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試。系統(tǒng)后臺(tái)搭建需要根據(jù)I/O信息表建立數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)信息表的出現(xiàn)信息表述不簡(jiǎn)明、遙信信號(hào)錯(cuò)誤、運(yùn)行編號(hào)與設(shè)計(jì)編號(hào)不對(duì)應(yīng)等問(wèn)題時(shí)，就要求施工人員在調(diào)度編號(hào)下達(dá)之后對(duì)信息表進(jìn)行仔細(xì)核對(duì)，避免反復(fù)對(duì)信息庫(kù)進(jìn)行修改。為防止數(shù)據(jù)在輸入過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，所以信息表完成后還需要再次進(jìn)行核對(duì)。

3.2.2 運(yùn)行報(bào)表、監(jiān)控畫(huà)面等內(nèi)容的編輯

歷史記錄點(diǎn)的定義、統(tǒng)計(jì)計(jì)算格式、運(yùn)行報(bào)表、監(jiān)控畫(huà)面等都需要工作人員的配合來(lái)完成。如果工作人員沒(méi)有提供相關(guān)資料給現(xiàn)場(chǎng)安裝人員，則會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)安裝人員按習(xí)慣進(jìn)行編輯，可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)系統(tǒng)不符合標(biāo)準(zhǔn)，影響系統(tǒng)的客戶化。

3.3 系統(tǒng)調(diào)試

3.3.1 設(shè)備單元件的調(diào)試

自動(dòng)化系統(tǒng)所有監(jiān)控軟件的邏輯判斷完全依賴于硬件所提供的采樣點(diǎn)信息。因?yàn)椴蓸狱c(diǎn)所顯示的信息量與設(shè)計(jì)相符是非常重要的，所以在對(duì)單元件進(jìn)行調(diào)試的過(guò)程中需要確保每個(gè)信息采樣點(diǎn)的正常工作。單元件需要注意測(cè)試顯示是否正常、插件采樣是否可以進(jìn)行、電源損壞情況等問(wèn)題。

3.3.2 就地監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

目前所采用的就地系統(tǒng)通常分為監(jiān)控系統(tǒng)和測(cè)控系統(tǒng)兩部分。監(jiān)控系統(tǒng)與測(cè)控系統(tǒng)都獨(dú)立運(yùn)行同時(shí)兩者之間有存在互相聯(lián)系。確保監(jiān)控系統(tǒng)與測(cè)控系統(tǒng)運(yùn)行正常是整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)。

（1）保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)

由于監(jiān)控系統(tǒng)的保護(hù)裝置是由不同的廠家生產(chǎn)制造，對(duì)各設(shè)備之間通信帶來(lái)了一定影響，所以解決通信規(guī)約成為重要手段。目前自動(dòng)化系統(tǒng)通常采用DL/T667-1999（IEC60870-5-103）電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。

（2）測(cè)控系統(tǒng)

某些測(cè)控系統(tǒng)的測(cè)控屏使用一組總的直流電源同時(shí)控制幾個(gè)不同間隔，這就對(duì)設(shè)備的獨(dú)立性造成了影響。所以需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，添增或拆除部分配線，以區(qū)分不同間隔所用的直流電源，同時(shí)還要區(qū)分控制電源與信號(hào)電源。

（3）采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)后，由于遙控指令是由計(jì)算機(jī)軟件發(fā)出，所以在分合閘過(guò)程中，命令脈沖的時(shí)間長(zhǎng)短很重要，過(guò)長(zhǎng)可能導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)分合閘狀態(tài)判斷失誤，過(guò)短則會(huì)導(dǎo)致刀閘或斷路器拒分或拒合，嚴(yán)重的則會(huì)燒毀測(cè)控系統(tǒng)的繼電器。所以根據(jù)刀閘與斷路器的分合閘時(shí)間校驗(yàn)分合閘命令的時(shí)長(zhǎng)非常重要。

（4）自動(dòng)化系統(tǒng)中需要特別注意的是同期合閘。同期合閘參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤將會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤合閘或開(kāi)關(guān)拒合。在自動(dòng)化的變電站內(nèi)，每個(gè)間隔的同期合閘參數(shù)設(shè)置在就地測(cè)控裝置內(nèi)，合閘時(shí)由測(cè)控裝置檢驗(yàn)合閘條件。其判別電壓采用單相線路電壓與單相母線電壓，同期合閘的頻差、同期角差、壓差、參數(shù)等一經(jīng)設(shè)置后不可更改。所以，必須正確設(shè)定合閘斷路器參數(shù)，以確保合閘正確。

3.3.3 后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝

由于國(guó)家規(guī)程對(duì)于新型自動(dòng)化系統(tǒng)沒(méi)有很明確的規(guī)定，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的編制不相同，因此在現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常由于各種原因?qū)笈_(tái)監(jiān)控系統(tǒng)做大量的改動(dòng)，浪費(fèi)了時(shí)間與人力，同時(shí)給調(diào)試工作增加了工作量和調(diào)試難度。

3.3.4 五防閉鎖系統(tǒng)

目前五防閉鎖系統(tǒng)通常由專(zhuān)用的五防閉鎖系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)中自帶的五防閉鎖系統(tǒng)構(gòu)成。閉鎖方式采用機(jī)械閉鎖與軟件閉鎖相結(jié)合的方式。專(zhuān)用的五防閉鎖監(jiān)控系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)在硬件上獨(dú)立分開(kāi)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口相連接，稀釋了資源與信息共享。在五防閉鎖系統(tǒng)編制正確的情況下，閉鎖系統(tǒng)運(yùn)行正常，需要注意的是，要保證計(jì)算機(jī)與監(jiān)控系統(tǒng)的通訊接口可靠，確保閉鎖實(shí)行正確。同時(shí)需要注意專(zhuān)用閉鎖系統(tǒng)與系統(tǒng)自帶閉鎖系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)一起來(lái)，不要相互矛盾。

3.3.5 GPS對(duì)時(shí)系統(tǒng)

GPS對(duì)時(shí)功能是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的標(biāo)志之一，對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)的故障精確分析與實(shí)時(shí)監(jiān)控都至關(guān)重要。由于監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)法精確對(duì)故障錄波準(zhǔn)確分析，以及顯示系統(tǒng)潮流的峰谷時(shí)間以及保護(hù)動(dòng)作時(shí)間等。所以建議在今后的自動(dòng)化變電站采用軟對(duì)時(shí)與硬對(duì)時(shí)相結(jié)合的方式，以提高自動(dòng)化的程度。

4 安裝調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和解決的辦法

4.1 保護(hù)跳合閘不動(dòng)作

當(dāng)35kV線路保護(hù)屏的通信插板沒(méi)有安裝到位時(shí)，就會(huì)造成保護(hù)跳合閘不動(dòng)作。為了解決這一問(wèn)題，安裝完線路保護(hù)屏之后要用模擬斷路器進(jìn)行檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題。35kV線路保護(hù)屏插件板為嵌入式安裝和背插拔，進(jìn)行插件是要從左到有依次進(jìn)行電源插件等。

4.2 變送器損壞

由于交流打耐壓使測(cè)控裝置變送器發(fā)生損壞，造成信號(hào)不能被輸送。因?yàn)樽兯推鳛橹绷髟?，所以在交流耐壓時(shí)應(yīng)該斷開(kāi)電路，避免變送器被燒毀，當(dāng)這種情況出現(xiàn)時(shí)，要及時(shí)更換變送器，恢復(fù)信號(hào)。

4.3 保護(hù)裝置連接口不對(duì)應(yīng)

由于后臺(tái)監(jiān)控的PC機(jī)和CSF206TA變壓器發(fā)生差動(dòng)，使得保護(hù)裝置連線接口不對(duì)應(yīng)。為了避免這一問(wèn)題的出現(xiàn)，在連接的過(guò)程中應(yīng)該使用串口的方式，用電纜線直接連接較近端口和較遠(yuǎn)端口，最常見(jiàn)的就是地、接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)三角相連。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)安裝調(diào)試的分析，可以保證變電站自動(dòng)化運(yùn)行的安全穩(wěn)定。通過(guò)本體調(diào)度與調(diào)度聯(lián)調(diào)可以及時(shí)排查、發(fā)現(xiàn)、解決各種問(wèn)題，可以有效保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與安全性。在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的安裝調(diào)試過(guò)程中，不能盲目求快，需要注重細(xì)節(jié)。在實(shí)際操作過(guò)程中，要按照規(guī)范合理進(jìn)行，確保變電站自動(dòng)化系統(tǒng)全面發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)。

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1004-7344（2016）06-0064-02

2015-12-20