中国期刊网www.qikanchina.net 智能变电站智能终端异常故障分析 (国网冀北电力有限公司廊坊供电公司河北廊坊065000)摘要:智能变电站中,智能设备出现装置异常、装置故障和链路中断等 问题,直接影响变电站及电力系统的安全运行。快速判断变电站现场智能设备的 异常状态,对变电运维人员处理变电站异常故障能力的提高尤为重要。 关键词:智能变电站;智能终端;异常故障 一、原因分析 某智能变电站,保护为保测一体装置,合并单元和智能终端为合智一体 装置。110kV 线路保测一体装置改造升级后,新装置的虚端子发生改变,系统集 成厂家据此修改 SCD 文件,并重新下装给新装置、合并单元及智能终端。SCD 件配置完成后对新装置调试检验时,SV采样回路正确,信号核对正确,遥控跳合 闸回路,智能终端运行正常,断路器正确动作,但当采用保护传动断路器时,保 护装置逻辑正确,智能终端运行异常,断路器拒动。 该智能变电站 110kV 线路保护装置采用直接模拟采样和 GOOSE 直跳的 跳闸方式,合智一体装置构成采集控制单元。其拓扑结构如图 智能变电站110kV 线路保护跳闸方式拓扑结构 根据装置 GOOSE 直跳的跳闸方式,对GOOSE 出口涉及内容进行初步排 查。(1)检查保护装置的断路器跳合闸出口软压板投入情况,检查结果显示出口软 压板正确投入。(2)检查保护装置的 GOOSE 出口数据,通过网络抓包分 GOOSE出口数据,其中包含了对断路器的控制信息,GOOSE 出口数据无误。(3) 检查保护装置与采集控制单元之间的光纤通道。通过光纤通道的衰耗测试,光纤 通道衰耗满足相关要求,光纤通道正常。(4)现场对断路器进行遥控跳合,断路器 均能正确动作,说明在采集控制单元中,智能终端连接断路器的控制回路是正确 GOOSE出口信号。 进一步分析采集控制单元发现,在保护装置 GOOSE 出口信号发出的同 时,采集控制单元的“运行异常”指示灯亮,也证实了智能终端不能正确处理保护 装置传送过来的 GOOSE 出口信号。由于采集控制单元装置没有操作界面,通过使 用采集控制单元装置厂家调试软件,从智能终端中调取到 GOOSE 告警信息:“测量 值解析 DataSet 成员个数错误”。如图 GOOSE报文中的 DataSet 分析,发现保护装置发出的 GOOSE 报文中DataSet 中国期刊网www.qikanchina.net 成员个数为 10 个,但是在采集控制单元装置解析 GOOSE 报文时只能解读其中 个,重新查看SCD 文件时发现保护装置提供的第 10 个信号“通道故障”虚端子 没有连接。因此,虽然采集控制单元能够正确接收保护装置发出的 GOOSE 报文, 但每次 GOOSE 报文接收后,由于解析 DataSet 成员个数错误,采集控制单元判断 认定该报文无效,从而导致与保护跳闸有关的 GOOSE 报文不能被执行,而其他的 报文却能正常被执行。如图 智能终端中的GOOSE 告警信息 保护跳闸GOOSE 报文的发送与接收 二、异常原因分析 智能变电站智能设备网络监测原理为:采用信号采集端监测是否收到信 息数据来判断信号发出端装置及通道的工作状态。通过以上异常信号及1 110kV侧GOOSE 网络图可初步判断为1 号主变110kV 侧系统智能设备或GOOSE 光纤通道故障,下面分别对本次异常的4 个主要异常信号进行分析。110kV 母线 TVP11 测控装置 GOOSE 接收总状态异常。根据智能变电站智能设备网络监测原理, 可知110kV母线TVP11 测控装置通过组网的方式接收 103间隔综合智能单元A 的母线隔离开关位置,因此分析1 号主变110kV 侧103 间隔综合智能单元A 故障、GOOSEA 网交换机故障、GOOSEA 网交换机到110kV 母线TVP11 测控装置之间光纤故障、1 号主变110kV 103间隔综合智能单元A 到GOOSEA 网交换机之间光纤故障均会发出110kV 母线TVP11 测控装置GOOSE 接收总状态异常信号。 三、异常处理方法 号主变110kV侧103 间隔综合智能单元A 的智能终端插件故障须将1 号主变110kV 侧103 间隔综合智能单元A 停用处理,该装置为合并单元与智能终 端一体化装置,根据图 套保护从该装置取保护电流、电压值,110kV 母线保护装置从该装置取保护电流值,因此停用该装置前,须将1 套保护、110kV母线保护停用,因为主变保护为双重化配置,此时主变保护停 用后还有一套可正常运行,因此主变不需要停电处理。但此时1 配置,110kV母线无母线保护运行,此时不得安排母线及相关元件的倒闸操作。 同时1 号主变110kV 侧103 间隔综合智能单元A 通过硬压板接通跳闸回 路及遥控回路,因此1 号主变110kV 侧103 间隔综合智能单元 停用处理异常时须将103 间隔第一套智能终端遥控硬压板、跳闸硬压板停用,防止误开出造成一 次设备误动作。另外1 号主变110kV 侧103 间隔一次设备的监视信号通过 变110kV侧103 间隔综合智 (1)对于含有较多高压电动机等特殊负荷的变电站,在设计阶段要充 分考虑继电保护安全自动装置选型。对于可能存在残压反送电等类似特性的负荷, 中国期刊网 www.qikanchina.net 应充分考虑选择存在的负荷电压或电流衰减的问题,其安全自动装置尤其是备自 投装置的选型应针对此种类型采取应对措施,或延长时限或设计有关联切高压电 动机出线回路,提高备自投装置动作成功率; (2)对于有小电源接入的变电站,需要加强对小电源接入的管理,根 据实际情况,在设计时与保护装置厂家协商完善装置功能,综合考虑连切小电源 等措施,在运行中优化整定,提高备自投装置成功率,提高供电可靠性; (3)面对清洁能源分布式发电上网新形势,各负荷变电站均有可能出 现有小电源上网,对各电压等级的备自投装置及其二次回路提出更加复杂的要求, 相关单位部门应及时做好负荷和备自投运行情况调查和排查摸底,根据实际需要, 同时考虑备自投等安全自动装置改造方案并立项,有效降低变电站全停风险,减 少变电站停电时间; (4)加强设计、施工、验收和使用的各个环节的精益化管理,在调试 阶段充分考虑电网的实际要求,加强对不同厂家不同型号备自投装置之间的对比 研究,认真做好各种可能出现情况的试验,增加对失压延时闭锁时间的检测,不 满足要求的备自投装置需整改完善,保证电网安全稳定运行。 6.结语 综上所述,随着电网自动化程度的不断提升,备自投应用日益广泛,就 变电站来说备自投装置的应用对其运行的稳定性及安全性有重要影响,运行及检 修部门需要加强管理,通过巡查和监测等及时发现设备缺陷,保证电力生产及使 用安全。 参考文献 [1]