黃建輝

摘 要：科技的發(fā)展，變電站設備的更新，使得電力自動化控制已相當普及。自動化設備的維護在日常工作中顯得尤為重要。該文就自動化控制中一類重要設備保護測控裝置（NZB311）在實際工作中經(jīng)常遇到的一個典型故障現(xiàn)象的判斷和緊急處理進行闡述，最后對此類故障形成的原因進行深入分析。

關鍵詞：變電站 自動化 保護測控裝置 NZB3系列特點 一類典型故障 現(xiàn)象

中圖分類號：TG580.6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（a）-0003-02

隨著科技不斷發(fā)展，變電站設備不斷改造更新，電力自動化控制作為改造方向已發(fā)展多年，目前自動化已相當普及。在日常維護、檢修中，經(jīng)常能碰到一些自動化控制方面的故障。自動化控制中有一個核心部件保護測控裝置，它集保護、測量、控制、監(jiān)測、通訊、事件記錄、故障錄波、操作防誤等多種功能于一體。既可以和防誤綜合操作系統(tǒng)配合完成電站控制、保護、防誤閉鎖和當?shù)毓δ?，還可以獨立成套完成110 kV及以下中小規(guī)模無人值守變電站或者作為220 kV及以上變電站中、低壓側的成套保護和測量監(jiān)控功能。

現(xiàn)就自動化控制系統(tǒng)NZB3系列饋線保護測控裝置的一類典型故障進行分析。

1 NZB3系列智能型保護測控裝置介紹

NZB3系列智能型保護測控裝置由正泰公司生產(chǎn)。這款產(chǎn)品是建立在通用平臺上模塊化設計的數(shù)字式機電保護產(chǎn)品，具有豐富的高性能保護功能，可就地安裝在開關柜上或集中組屏使用，是電力自動化系統(tǒng)的理想組成部件。

特點：一體化設計，保護、控制、測量、監(jiān)測功能一體化設計，使保護和監(jiān)控之間做到“無縫連接”集成度高，簡化整體系統(tǒng)接線，方便設計、施工，提高了整個系統(tǒng)的可靠性。

靈活的控制邏輯，設計獨特的跳閘和控制方案，減少外部各類繼電器、接觸器，簡化外部連線、節(jié)省盤面空間，降低總成本（內部電路板如圖1所示）。

可以實現(xiàn)在線編程（ISP）、故障錄波、自診斷功能。提供一個在線編程通訊接口，可以自由下載各種保護軟件模塊，一次系統(tǒng)圖；再現(xiàn)記錄歷史事件64條，先進先出（FIFO）動態(tài)刷新，帶有時間標記，掉電不丟失，有保存記憶功能?？蓪⒐收锨昂蟾鞣N信息記錄保存，記錄長度為100個周波，為維護人員提供故障分析的直接依據(jù)。具備軟、硬件實時自檢、報警、在線檢測裝備內部溫度功能。具有強抗干擾能力、故障率很低的特點。

2 饋線保護測控裝置（NZB311）一類典型故障

2.1 故障現(xiàn)象

監(jiān)控后臺頻繁報警，本地查看保護測控裝置（綜保），一次開關接線圖頻繁分合，與開關實際位置不符。

2.2 故障判斷

測控裝置誤報警。有兩種可能：（1）雜波干擾；（2）測控裝置開入量和電源板電路故障。

2.3 故障處理

檢查屏蔽情況良好，而且通訊接口信號相互并聯(lián)，如果有干擾信號，所有保護測控裝置應同時、同一部位被干擾，而實際為單一的饋線保護測控裝置故障，故雜波干擾的可能被排除；檢查X2（如圖2）端子相關接線螺絲接觸良好，插接部位緊固、無松動。于是更換開入量和電源電路板，觀察開關一次接線圖與開關實際位置相符，報警消失，運行正常。

2.4 故障分析

保護測控裝置背板有3個端子排X1、X2、X3（如圖2），分別對應模擬通道電路板（X1電路板）、開入量和電源電路板（X2電路板）、輸出繼電器電路板（X3電路板）。模擬通道主要進行取樣和測量；開入量和電源電路板主要是斷路器各種位置及狀態(tài)取樣，及主要提供測控裝置所需各類低壓直流電源；輸出繼電器電路板實現(xiàn)自動控制。由于故障現(xiàn)象為斷路器位置不正確，由此可以判斷此故障與X1電路板和X3電路板沒有關系。著重考慮X2電路板電路（如圖1）。

查看圖紙，X2-1端子對應的為斷路器位置，斷路器在合位置，用萬用表直流電壓檔測X2-1端子對公共端子X2-18電壓為直流220 V（正常為220 V），說明斷路器合閘位置開入量正常，因此測控裝置端子板以外電路處理故障不用考慮。

拆下X2電路板，更換備份后顯示正常，監(jiān)控后臺報警消失。對拆下X2電路板進行分析。X2電路板有18個端子，我們只研究第1個斷路器位置開入量（其他端子原理一樣），將其單獨分離出來，其原理如圖3。

正常情況：當高壓斷路器在開路狀態(tài)時，斷路器輔助開關DL斷開狀態(tài)（與斷路器同步），從負極到正極（X2-18端子公共端）沒有形成回路。光電耦合器輸出端c、d相當于開關斷開，對應于一次接線圖斷路器斷開位置。

當高壓斷路器在閉合位置時，斷路器輔助開關DL閉合狀態(tài)（與斷路器同步），DC220 V直接加在X2-1、X2-18端子上，R1、R2分壓作用使得UR2大于發(fā)光二極管導通電壓Uon。

即UR2=×U（U為直流220 V）；UR2≥Uon時，發(fā)光二極管中有電流流過，使發(fā)光二極管發(fā)光，光電耦合器左邊形成通路。光敏元件受到光照后在三極管基極產(chǎn)生電流，使三極管導通，光耦合器輸出端c、d相當于開關閉合，對應一次接線圖斷路器閉合位置。

故障情況下：在斷路器輔助開關DL閉合狀態(tài)，光電耦合器右側3、4端沒有導通沒有形成正常運行情況下的對應關系。經(jīng)過測量分析，X2-1、X2-18端子間電壓正常，說明測控裝置外部電路正常。那么故障只能在測控裝置內部找了。

從最簡單處入手測R1、R2電阻，測得R1=110 V，（R2在網(wǎng)孔中測量不準確，但和好備件比較是好的）與X2備用電路板R1進行比較，故障板電阻R1阻值由100 kΩ增大到了110 kΩ，由公式UR2=×U知R1增大，R2不變，分母增大即UR2減小，當UR2

用高精度100 kΩ的5環(huán)電阻更換損壞的電阻R1后，加電試驗運行正常，至此故障原因找到（電阻阻值變大可能是設備長期在惡劣高溫環(huán)下運行使其損壞，在今后的維護中對此加以重視、盡量選擇質量好、精度高的元件）。

3 結語

變電站自動控制系統(tǒng)饋線保護測控裝置誤報警故障，是自動化控制過程中比較常見的一類故障。形成的原因比較復雜，在實際維護中維護人員要具體問題具體分析，不可生搬硬套。以上文章分析只是對特定故障分析、處理的一種思路，使維護人員在維護NZB3系列保護測控裝置時，能夠對這類故障更準確、快捷地做出判斷、處理。

參考文獻

[1] NZB3系列保護測控裝置說明書[Z].