變電站綜合自動化改造中的問題及解決方法

白 洋

(黑河電業(yè)局，黑龍江黑河164300)

變電站綜合自動化是利用提高計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通訊技術(shù)和信息處理技術(shù)等實現(xiàn)對變電站二次設(shè)備(包括繼電保護、控制、測量、信號、故障錄波器、自動裝置及遠動裝置等)的功能進行重新組合、優(yōu)化設(shè)計，對變電站全部設(shè)備的運行情況執(zhí)行監(jiān)督、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。通過變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息，數(shù)據(jù)共享，完成變電站運行監(jiān)督和控制任務。變電站綜合自動化替換了變電站常規(guī)二次設(shè)備，簡化了變電站二次接線。變電站綜合自動化是進步變電站安全不亂運行水平、降低運行維護成本、提高經(jīng)濟效益、向用戶提供高質(zhì)量電能的一項重要技術(shù)措施。但是，由于綜合自動化技術(shù)尚未完全成熟，其運行過程中難免出現(xiàn)一些不盡人意的地方，下面將綜自改造中經(jīng)常出現(xiàn)的問題作一總結(jié)。

1 220kV母聯(lián)兼旁路保護三相跳閘位置串聯(lián)接點不夠用

存在原因:以某220 kV變電站為例，其穩(wěn)控裝置需要1組三相跳閘位置串聯(lián)接點，220 kV線路需要2組三相跳閘位置串聯(lián)接點，220 kV母差需要1組三相跳閘位置串聯(lián)接點，而新安裝的220 kV母聯(lián)兼旁路保護是南瑞繼保的RCS—901B保護，實際只有兩組三相跳閘位置串聯(lián)接點。

解決方法:給220 kV穩(wěn)控裝置一組三相跳閘位置串聯(lián)接點，用一組三相跳閘位置串聯(lián)接點起動一個中間繼電器給線路用，取實際開關(guān)一組三相常閉接點串聯(lián)給220KV母差用。

這個問題需要我們設(shè)計人員和施工人員結(jié)合現(xiàn)場實際進行統(tǒng)籌考慮，在其他220 kV變電所改造過程中，220 kV母聯(lián)兼旁路保護訂貨中，需要求廠家提供足夠的三相跳閘位置串聯(lián)接點，以免類似情況再發(fā)生。

2 有關(guān)GPS對時的問題

隨著變電站自動化水平的提高，電力系統(tǒng)對統(tǒng)一時鐘的要求愈加迫切，有了統(tǒng)一時鐘，即可實現(xiàn)全站各系統(tǒng)在GPS時間基準下的運行監(jiān)控和事故后的故障分析，也可以通過各開關(guān)動作的先后順序來分析事故的原因及發(fā)展過程。統(tǒng)一時鐘是保證電力系統(tǒng)安全運行，提高運行水平的一個重要措施。因此，在國家電網(wǎng)公司發(fā)布的《國家電網(wǎng)220kV變電站自動化系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》中，明確要求采用GPS時鐘對電站裝置進行校時。

GPS對時一般有3種方式:

1)脈沖同步信號:裝置的同步脈沖常用空接點方式輸入。常用的脈沖信號有:1PPS，1PPM，1PPH。

2)串行口對時方式:裝置通過串行口讀取同步時鐘每秒一次的串行輸出的時間信息對時，串行口又分為RS232接口和RS422接口方式。

3)IRIG-B方式對時:IRIG-B為IRIG委員會的B標準，是專為時鐘的傳輸制定的時鐘碼。每秒輸出一幀按秒、分、時、日期的順序排列的時間信息。IRIG-B信號有直流偏置(TTL)電平、1 kHz正弦調(diào)制信號、RS422電平方式、RS232電平方式4種形式。

由于變電站內(nèi)往往存在不同廠家的自動化裝置，其接口類型繁多，裝置數(shù)量也不等，所以在實際應用中經(jīng)常遇到GPS對時接口與接受對時的設(shè)備接口不能通信的問題。如信息子站為北京四方的產(chǎn)品，該產(chǎn)品只接受B碼對時對時，而變電所又沒有專用GPS對時設(shè)備，只能用故障錄波器GPS提供脈沖同步信號對時。這就造成接口類型不統(tǒng)一，從而導致信息子站裝置不能接受GPS對時的問題。這個問題最終以GPS廠家更換通信插件，將對時接口改為空接點B碼對時而得以解決。

3 后臺機監(jiān)控系統(tǒng)與保留的舊保護不能通信(低程序版本保護不支持乙太網(wǎng)通信)

存在原因:2002年出廠的保護，程序不支持乙太網(wǎng)通信。

解決方法:對低程序版本保護不支持乙太網(wǎng)通信的，由廠家對原程序進行升級。

這個問題的出現(xiàn)，提醒了設(shè)計人員在前期訂貨時，應充分考慮各種設(shè)備的接口問題。尤其是舊的保護裝置及其它智能裝置與后臺監(jiān)控設(shè)備的接口問題。因變電站綜自改造多用以太網(wǎng)方式組網(wǎng)，而有些廠家的舊設(shè)備只存在串口或RS485接口，或者不同廠家設(shè)備進行通信時，因為規(guī)約不同而造成通信失敗。這些問題都需要對所訂購設(shè)備的通信插件進行統(tǒng)籌考慮，或訂購充分數(shù)量的規(guī)約轉(zhuǎn)換器，以免類似情況再發(fā)生。

4 LFP-901B型保護HHKK不能置“1”，重合閘不能充電

存在原因:很多變電所在改造前多為常規(guī)控制方式的變電站，如南京南瑞繼保生產(chǎn)的LFP-901B保護，改造中可能不進行更換。LFP-901B不同與RCS系列保護，保護本身沒有合后繼電器，必須靠控制屏分合閘把手合閘后接點接通起動中間繼電器，使HHKK置“1”，重合閘才能充電。一些新安裝的測控屏分合閘把手沒有合閘后接通的接點，合閘后不能啟動1ZJ和2ZJ中間繼電器，使HHKK不能置“1”，重合閘不能充電。解決辦法是由手合繼電器1SHJ常開接點串接3ZJ常開接點和1ZJ及2ZJ電壓線圈。用手合繼電器1SHJ常開接點啟動1ZJ及2ZJ繼電器，靠2ZJ常開接點進行自保持1ZJ及2ZJ繼電器始終動作。使HHKK置“1”，重合閘進行充電。

解決方法:用STJ常開接點啟動3ZJ繼電器動作，使3ZJ常閉接點打開1ZJ和2ZJ繼電器失磁，使HHKK不能置“0”，重合閘不充電。但這種接線存在輔助屏直流失電時，使HHKK不能置“1”，重合閘不充電。在輔助屏直流恢復后，需手合測控屏合閘把手一次，使1ZJ及2ZJ繼電器重新動作。見圖1。

圖1 使HHKK置“1”重合閘進行充電

5 220kV母聯(lián)兼旁路(專用旁路)保護同220kV線路Q屏保護之間如何試驗

存在原因:220KV母聯(lián)兼旁路(專用旁路)保護同每條220KV線路Q屏保護之間存在聯(lián)系。

解決方法:如果變電站220kV系統(tǒng)接線是母聯(lián)兼旁路(專用旁路)的接線形式，同時注意施工單位在申請母聯(lián)兼旁路(專用旁路)保護施工作業(yè)時，務必向省調(diào)一并提請“具有切換旁路功能的其他所有220kV線路保護的Q屏，切換至母聯(lián)兼旁路(專用旁路)開關(guān)的傳動試驗項目”，否則臨時申請，省調(diào)一般是不會批復。具體是:首先要在提請更換母聯(lián)兼旁路(專用旁路)保護作業(yè)時，要注明本變電站其他所有220kV線路保護的Q屏要一一輪流切換到旁路開關(guān)上，一一進行各條線路保護的Q屏跳旁路開關(guān)的傳動試驗，同時也要注明全部傳動試驗結(jié)束后，將旁路開關(guān)實際代配一條本變電站的220kV線路，將其他各條線路保護的Q屏再一次輪流切換到旁路開關(guān)上，一一檢驗各條線路保護的Q屏在切換到旁路以后各電流、電壓量相位的正確性。這樣做的目的就是使工程施工、調(diào)試、檢驗一次性得以完成，防止留下安全運行的隱患。

6 綜自改造期間，對地調(diào)、省調(diào)傳輸遠動信息量不能停用

存在原因:由于RTU取的遙測、遙信量基本上都是在控制屏串接的，控制屏拆除后，對地調(diào)傳輸遠動信息量就不能進行傳送。

解決方法:1)在屏位允許的情況下，首先施工遠動屏和網(wǎng)絡接口柜(包括通信管理機)，同時完成后臺機組裝，數(shù)據(jù)庫建立、站內(nèi)設(shè)備規(guī)約通信調(diào)試、原有省調(diào)、地調(diào)、集控站轉(zhuǎn)發(fā)信息表定義;2)把原RTU通過串口接入通信管理機，通過CDT規(guī)約傳送給遠動轉(zhuǎn)發(fā)裝置。新施工的設(shè)備通過雙以太網(wǎng)傳給網(wǎng)絡接口，再傳送給遠動轉(zhuǎn)發(fā)裝置。保證原轉(zhuǎn)發(fā)省調(diào)和地調(diào)遠動信息不中斷，原遠動通道切換到新的遠動裝置上。新施工完一個設(shè)備原RTU就減少一個設(shè)備傳輸。只至全部設(shè)備施工改造完畢，在重新建立新的省調(diào)、地調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)信息表，進行對省調(diào)、地調(diào)遠動信息轉(zhuǎn)發(fā)。

其余尚有撤除老舊電纜問題和工程達標驗收等問題，本文不再贅述。

7 結(jié)語

變電站實現(xiàn)綜合自動化是今后發(fā)展的一種必然趨勢，其優(yōu)越性在電能質(zhì)量，變電站的安全、可靠運行水平等方面均有較好的體現(xiàn)，并改變了現(xiàn)行的運行操作及變電值班模式，實現(xiàn)了真正意義的無人值守變電站管理方式，達到大幅度減員增效的目的。但由于綜自設(shè)備中需保留一些老舊設(shè)備，所以在改造中總會出現(xiàn)各種不同的問題。本文旨在拋磚引玉，希望各位同仁能把自己綜合自動化改造中的經(jīng)驗拿出來共同分享，以完善我們的綜合自動化改造技術(shù)。

［1］任玉佩，要磊，武芳.變電站綜合自動化改造中的幾個問題［J］.山西電力，2009(2):32-33.