智能變電站常見故障的診斷及處理方法

張昭源 張俊杰 徐強(qiáng) 李炎 朱自強(qiáng)

摘 要：智能變電站是以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息，共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息的采集、計(jì)算、傳輸?shù)裙δ?。智能變電站的運(yùn)行設(shè)備之間的聯(lián)系主要依靠光纖和網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)連接傳輸。正是由于這種信息流的看不見摸不著，導(dǎo)致與之對(duì)應(yīng)的故障診斷與處理方法與常規(guī)站存在較大差異。目前智能變電站的合并單元、智能終端故障率高，影響范圍廣，對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了一定的隱患。

關(guān)鍵詞：智能變電站；故障診斷與處理；合并單元；智能終端

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）30-0168-01

引 言

與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站采用的是“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場增加了過程層設(shè)備，即在電壓、電流等電氣量的采樣環(huán)節(jié)增加了合并單元，在跳、合閘等出口環(huán)節(jié)增加了智能終端，且合并單元、智能終端均是采用雙重化配置。從前兩代智能變電站的運(yùn)行情況看，合并單元存在著故障率高、影響范圍廣的問題，而智能終端的故障將影響保護(hù)能否快速正確出口，這些問題都影響著智能變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文將從運(yùn)行操作和故障的前期處置兩方面介紹220kV系統(tǒng)中合并單元、智能終端故障時(shí)常見的診斷及處理方法。

1 母線合并單元故障

目前第二代智能變電站220kV系統(tǒng)電壓采樣普遍采用的是母線電壓級(jí)聯(lián)的方式，即由母線合并單元統(tǒng)一采樣，分別送至各線路間隔合并單元，供線路保護(hù)、主變保護(hù)、測控裝置、故障錄波等裝置使用，所以當(dāng)母線合并單元故障，會(huì)導(dǎo)致相關(guān)的所有線路保護(hù)、主變保護(hù)、母差復(fù)壓閉鎖功能受到影響，甚至?xí)?dǎo)致誤動(dòng)。

下面將以220kV雙母雙分段母線A母A套合并單元出現(xiàn)故障為例，介紹相應(yīng)的處置方法。①若A母A套合并單元異常時(shí)，將影響220kVA母第一套母差保護(hù)、第一套主變保護(hù)（如果有主變接在A母上），A母上所有線路的第一套線路保護(hù)的電壓采集，使各線路保護(hù)和主變中后備保護(hù)的距離保護(hù)、零序功能退出，第一套母差保護(hù)無電壓閉鎖功能，此時(shí)的處理方法：a.停用相應(yīng)的第一套母差保護(hù)；b.停用相應(yīng)的第一套線路保護(hù)以及主變保護(hù)；c.該合并單元投檢修；d.做好安全措施后對(duì)故障合并單元消缺。②若出現(xiàn)A母兩套合并單元同時(shí)故障（比較極端的情況），此時(shí)的處理方法：a.停運(yùn)相應(yīng)的一次設(shè)備（包括母線，母線上的線路間隔、主變間隔）；b.二次部分的狀態(tài)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需要申請(qǐng)；c.做好相應(yīng)安全措施后對(duì)故障的合并單元消缺。

2 線路合并單元故障

目前第二代智能變電站線路保護(hù)、母差保護(hù)、主變保護(hù)等裝置都是采用“直采”的方式，即保護(hù)裝置通過光纖直接連接到對(duì)應(yīng)的間隔合并單元，不通過交換機(jī)組網(wǎng)。①若出現(xiàn)線路合并單元單套故障，則相應(yīng)的線路保護(hù)、母差保護(hù)都會(huì)出現(xiàn)采樣異常，閉鎖保護(hù)，此時(shí)的處理方法：a.對(duì)應(yīng)間隔的第一套線路保護(hù)改為信號(hào)；b.第一套母差保護(hù)改信號(hào)；c.該合并單元投檢修；d.做好安全措施后對(duì)故障合并單元消缺。②若出現(xiàn)線路兩套合并單元均故障，此時(shí)的處理方法：a.停運(yùn)相應(yīng)的一次設(shè)備；b.兩套母差保護(hù)均應(yīng)退出對(duì)應(yīng)間隔的“SV投入”軟壓板；c.兩套母差保護(hù)還應(yīng)退出對(duì)應(yīng)間隔的GOOSE出口軟壓板、GOOSE啟動(dòng)失靈軟壓板；d.線路兩套保護(hù)改停用；e.做好安全措施后對(duì)故障合并單元消缺。

3 線路智能終端故障

目前大多數(shù)智能變電站的開關(guān)采用的是“雙跳圈，單合圈”設(shè)備，則在處理線路智能終端故障時(shí)需要考慮到重合閘的問題，假設(shè)線路的重合閘是通過第一套智能終端出口。①若第一套智能終端故障時(shí)，此時(shí)的處理方法：a.對(duì)應(yīng)的第一套線路保護(hù)改為停用，母差保護(hù)不需操作；b.退出該智能終端出口硬壓板；c.考慮到重合閘是通過第一套智能終端出口，所以此時(shí)要停用線路的重合閘功能；d.該智能終端投檢修；e.做好安全措施后對(duì)該智能終端消缺。②若第二套智能終端故障時(shí)，此時(shí)的處理方法：a.對(duì)應(yīng)的第二套線路保護(hù)改為停用，母差保護(hù)不需操作；b.退出該智能終端出口硬壓板；c.該智能終端投檢修；d.做好安全措施后對(duì)該智能終端消缺。③若兩套智能終端均故障時(shí)，此時(shí)的處理方法：a.停運(yùn)一次設(shè)備；b.兩套母差保護(hù)均應(yīng)退出對(duì)應(yīng)間隔“SV投入”軟壓板；c.兩套母差保護(hù)退出對(duì)應(yīng)間隔的GOOSE出口軟壓板、GOOSE啟動(dòng)失靈軟壓板；d.兩套線路保護(hù)改停用；e.兩套智能終端投檢修；f.做好安全措施后對(duì)兩套智能終端消缺。

4 合并單元、智能終端故障前期處置方法

上文從運(yùn)行操作角度出發(fā)，介紹了合并單元、智能終端故障時(shí)，運(yùn)維人員如何將故障設(shè)備從運(yùn)行設(shè)備中隔離。目前結(jié)合智能變電站合并單元、智能終端常見的故障現(xiàn)象，從故障的前期處置的角度出發(fā)，大致可以從以下三個(gè)方面考慮：①檢查裝置接線、壓板是否松動(dòng)，比如智能終端告警，報(bào)“控制回路斷線”，可能是出口壓板松動(dòng)導(dǎo)致的。遇到這種情況，需要找準(zhǔn)相應(yīng)的控制回路并進(jìn)行緊固措施，若故障還未消除，則聯(lián)系專業(yè)人員進(jìn)一步分析處理；②更換備用光纖，比如合并單元告警，報(bào)“對(duì)時(shí)異常”，可能是光纖口松動(dòng)或損壞導(dǎo)致的。遇到這種情況，需要對(duì)相應(yīng)光纖進(jìn)行緊固，若還存在告警信號(hào)，則需更換備用芯，若告警還未消失，則聯(lián)系專業(yè)人員進(jìn)一步分析處理；③更換設(shè)備部分插件，如CPU插件等，遇到此種情況，先執(zhí)行①、②步后，告警仍未消失，則聯(lián)系專業(yè)人員進(jìn)一步分析處理，由專業(yè)人員給出結(jié)論，若需更換設(shè)備插件，則需向調(diào)度申請(qǐng)停用相關(guān)保護(hù)，然后由專業(yè)人員進(jìn)行插件的更換。

5 結(jié) 語

本文以220kV系統(tǒng)為例，針對(duì)合并單元、智能終端故障率高，影響范圍廣的問題，從運(yùn)行操作和故障前期處置兩方面，介紹了母線合并單元故障、線路合并單元故障、線路智能終端故障等常見故障時(shí)的運(yùn)行操作步驟和前期處理原則，確保出現(xiàn)故障時(shí)，能夠及時(shí)有效的處理，防止事故的擴(kuò)大化，影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-8-10