韋啟朋

摘要：500kV某變電站220kV母線為雙母單分段接線方式，220kV母線停電時，進行冷倒方式遠方遙控操作，部分刀閘出現(xiàn)遙控失敗[1]的情況，本文對此種刀閘遙控失敗原因進行分析研究，并提出了解決的方案，有效的解決遙控失敗的問題，確?，F(xiàn)場設(shè)備遠方遙控成功率為100%。

關(guān)鍵詞：雙母單分段;冷倒;遙控

引言

500kV某變電站220kV一次設(shè)備為雙母單分段運行方式，計算機監(jiān)控系統(tǒng)及遠動設(shè)備廠家為國電南瑞科技股份有限公司，測控裝置為GE通用電氣公司產(chǎn)品，采用的是冗余雙網(wǎng)絡(luò)（A網(wǎng)和B網(wǎng)）架構(gòu)通信方式[2]。測控裝置主要用于對變電站一次設(shè)備的遙控操作，同時采集變電站站設(shè)備遙信、遙測信息，并上傳給監(jiān)控系統(tǒng)后臺和遠動裝置，再由遠動裝置上送至上級電網(wǎng)調(diào)度主站。該站的測控裝置具有獨立的出口繼電器以及閉鎖繼電器[3]，測控裝置發(fā)出控制命令后驅(qū)動出口繼電器動作，使得出口繼電器接點閉合，電氣回路導(dǎo)通，從而可以遙控一次設(shè)備的分、合閘。

2020年10月13日500kV某變電站220kV#2M、#3M母線停電及送電冷倒過程中，220kV百德Ⅱ線20632刀閘、220kV百沙Ⅱ線20592刀閘、220kV百沙Ⅰ線20582刀閘遙控操作均出現(xiàn)失敗。其中220kV百德Ⅱ線測控裝置于2008年投運，220kV百沙Ⅰ線、百沙Ⅱ線測控裝置于2018年投運。變電站的測控裝置均為GE通用電氣公司產(chǎn)品，型號為D25[4]。站內(nèi)測控裝置與監(jiān)控系統(tǒng)、遠動裝置通信采用DNP3.0通信規(guī)約，遠動上送各級主站采用IEC60870-5-104規(guī)約。本文針對測控裝置冷倒遙控失敗問題斤進行分析研究，并提出幾種解決方案，具有很強的代表性及操作性，有效的解決遙控失敗問題。

1.原因分析

針對220kV母線冷倒操作時出現(xiàn)部分刀閘遙控失敗進行排查及分析，此次排查分為多個步驟進行，具體排查步驟如下：

（1）將測控裝置設(shè)置的刀閘閉鎖邏輯與設(shè)計院的竣工閉鎖邏輯圖紙比對，測控裝置軟件閉鎖邏輯[5]設(shè)置正確與竣工圖紙一直，停電時對220kV百沙Ⅰ線測控裝置閉鎖邏輯進行校驗，閉鎖邏輯繼電器動作正確，出口繼電器動作正確。

（2）對測控裝置、出口繼電器、出口繼電器底座和接點回路重新進行檢查及校驗，遙控出口繼電器動作正確。

（3）對現(xiàn)場刀閘閉鎖回路，遙控出口回路進行檢查，二次回路未發(fā)現(xiàn)有異常情況，對刀閘機構(gòu)檢查未發(fā)現(xiàn)異常，現(xiàn)場進行刀閘分合閘試驗，刀閘動作正確。

（4）對遠動裝置進行檢查，檢查遠動裝置的接收上級調(diào)度報文正確，遠動裝置對測控裝置下發(fā)遙控命令的報文正常，通信鏈路正常，但是現(xiàn)場一次設(shè)備未出口動作，判斷遠動裝置運行狀況良好，測控裝置存在問題。

（5）母線冷到操作時進行報文分析，發(fā)現(xiàn)調(diào)度下發(fā)遙控預(yù)置、遙控命令、遙控執(zhí)行指令正確，但是閉鎖繼電器未出口，經(jīng)過進一步對D25測控裝置深入檢查發(fā)現(xiàn)，測控裝置接收一次設(shè)備位置變化后進行閉鎖邏輯判斷正常，即閉鎖遙信點位置狀態(tài)變化正常，但閉鎖遙信點因狀態(tài)變化過快，無法正常驅(qū)動閉鎖遙控輸出接點（即串入刀閘控制回路中的測控裝置閉鎖接點）。冷倒出現(xiàn)異常的間隔刀閘合位和分位位置變化時間間隔普遍為20ms以內(nèi)，而測控裝置配置內(nèi)閉鎖遙信驅(qū)動閉鎖遙控輸出接點的脈沖展寬設(shè)置為1000ms，導(dǎo)致閉鎖繼電器無法正常驅(qū)動出口。

以20583刀閘的閉鎖邏輯條件進行分析：

第一種為單間隔正常停送電操作，其閉鎖邏輯如下：（2317分）·（2327分）·（205827分）·（205867分）·（20582分）·（2058分）;

第二種為母線停電操作時，遙控分合20583刀閘的操作，其閉鎖邏輯如下：（20582合）·（20233合）·（S20232合）·（2023合）·（2317分）·（2327分）。（其中2317、2327為母線地刀）

閉鎖邏輯中一次設(shè)備位置均取合位、分位雙位置接點。線路由200kV#2M停電負荷倒閘至#3M冷倒的操作順序為：斷開2058開關(guān)→拉開20586刀閘→拉開20582刀閘→合上20583刀閘→合上20586刀閘→合上2058開關(guān)，其刀閘具體時間位置變化如下：

在拉開20586刀閘后拉開20582刀閘前，20583刀閘滿足閉鎖條件2，為允許操作。拉開20582刀閘，當20582刀閘合位為0時（此時合位為0，分位為0，即不定態(tài)時），20583刀閘同時不滿足閉鎖條件1和2，閉鎖邏輯去驅(qū)動閉鎖繼電器，使閉鎖輸出接點由1變?yōu)?。當20582刀閘分位為1時（此時合位為0，分位為1），20583刀閘閉鎖條件滿足條件1，閉鎖邏輯去驅(qū)動閉鎖繼電器，使閉鎖輸出接點由0變?yōu)?。若刀閘的合閘位置變?yōu)榉珠l位置或者分閘位置變?yōu)楹祥l位置時間間隔過短（如5ms），測控裝置在很短的時間內(nèi)發(fā)出兩次閉鎖邏輯出口，閉鎖繼電器無法在很短的時間內(nèi)進行兩次驅(qū)動出口，導(dǎo)致閉鎖條件仍為0，從而導(dǎo)致遠方遙控失敗。通過查看監(jiān)控后臺SOE記錄，部分間隔的刀閘在操作的過程中刀閘分、合閘輔助接點動作的時間間隔僅為幾毫秒，而刀閘由開始動作至動作結(jié)束時間需3-4秒左右，輔助開關(guān)接點的動作行為與刀閘實際動作行程不符。

從上述可知，220kV雙母單分段母線冷倒操作時，部分間隔設(shè)備刀閘位置變位時間很短，GE公司的D25測控裝置無法在很短的時間內(nèi)兩次成功驅(qū)動閉鎖繼電器，導(dǎo)致測控裝置中的閉鎖邏輯出現(xiàn)異常，無法正常與現(xiàn)場一次設(shè)備實際動作變化相對應(yīng)，導(dǎo)致閉鎖回路未導(dǎo)通，從而使刀閘遙控操作失敗。

2.解決措施

短期措施：

1、進行220kV母線倒閘操作時，出現(xiàn)刀閘遙控失敗時，及時向調(diào)度申請重啟測控裝置或者對測控裝置內(nèi)的閉鎖接點重新置位使其繼電器重新驅(qū)動，閉鎖輸出接點正常，從而使220kV母線冷倒操作順利。對D25測控裝置配置內(nèi)閉鎖遙信驅(qū)動閉鎖遙控輸出接點的脈沖展寬時間進行修改縮短，經(jīng)過現(xiàn)場驗證，修改時間由原來的的1000ms變?yōu)?20ms，母線冷倒過程中閉鎖繼電器出口正常，刀閘遙控操作正常。

2、更換更加動作靈敏的閉鎖繼電器，能使繼電器在很短時間內(nèi)配合測控裝置閉鎖邏輯輸出變化而變化，從而滿足現(xiàn)場的配置要求。

（2）長期措施：

1、結(jié)合停電，調(diào)整刀閘輔助開關(guān)或者調(diào)整刀閘輔助開關(guān)，使刀閘操作過程上送的分、合閘位置變化時間實際動作行程時間與分合閘實際動作時間相符。

2、設(shè)備年限到期，結(jié)合技改更換D25測控裝置，經(jīng)了解D25測控裝置為上世紀90年代的產(chǎn)品，測控內(nèi)使用的硬件均為老舊瀕臨淘汰的產(chǎn)品（CPU主頻低、內(nèi)存緩存小、網(wǎng)絡(luò)處理能力差），很難滿足現(xiàn)階段電網(wǎng)大數(shù)據(jù)量、高精度、強大處理能力、強大通信能力的要求。D25的配置參數(shù)比較低，已經(jīng)并不能適應(yīng)目前智能化、數(shù)字化的要求，設(shè)備到期后需要進行全站的測控裝置改造，以滿足設(shè)備的穩(wěn)定性、實用性、安全性要求。

3.結(jié)論

目前經(jīng)過對D25測控裝置配置內(nèi)閉鎖遙信驅(qū)動閉鎖遙控輸出接點的脈沖展寬時間改短及驗證后，設(shè)備遙控正常。測控裝置軟件邏輯功能的實施，需要與現(xiàn)場一次設(shè)備本身特性相結(jié)合，調(diào)試和維護檢修期間應(yīng)重點關(guān)注裝置內(nèi)部參數(shù)的設(shè)置，并經(jīng)過現(xiàn)場全局性的一次設(shè)備遙控出口測試，因為220kV為雙母單分段的特殊性，線路間隔對應(yīng)的閉鎖邏輯就存在冷倒閉鎖邏輯、正常停送電閉鎖邏輯，單獨的某一個間隔的一次設(shè)備分合閘遙控出口測試并不能全部反映出所有的閉鎖邏輯是否與現(xiàn)場一次設(shè)備相兼容的問題。因此今后新設(shè)備投運或新建站進行現(xiàn)場驗收時，要全部進行系統(tǒng)的聯(lián)動現(xiàn)場操作測試驗證，才能確保測控裝置的閉鎖邏輯正確性，保證設(shè)備的可靠的遙控操作，以及電網(wǎng)的安全可靠穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]王娟華.一起電網(wǎng)調(diào)度遙控操作失敗故障的分析與處理.江西電力，2014（038）002.

WangJuanhua.Analysisandtreatmentofafailureofremotecontroloperationofpowergriddispatching.JiangxiElectricPower，2014（038）002.

[2]李真.變電站自動化系統(tǒng)常見故障及處理[J].電力自動化設(shè)備，2010（8）.

LiZhen.Commonfaultsandtreatmentofsubstationautomationsystem[J].ElectricPowerAutomationEquipment，2010（8）.

[3]王從偉.高壓開關(guān)站測控裝置遙控失敗問題處理[J].電工技術(shù)，2019.（10）.

WangCongwei.Treatmentofthefailureofremotecontrolofthemeasurementandcontroldeviceofthehigh-voltageswitchyard[J].ElectricalEngineeringTechnology，2019.（10）.

[4]杜麗達.D25同期超時故障的分析和處理[J].上海電力，2011.（1）.

DuLida.AnalysisandtreatmentofD25synchronizationovertimefailure[J].ShanghaiElectricPower，2011.（1）.