摘要:變電站綜合自動化系統已經在電網中被廣泛采用,在變電站中承載著監視、控制、測量、保護及數據通信的功能。如果綜合自動化系統頻發故障,事故跳閘信號不能傳到后臺,嚴重影響供電可靠性,降低供電部門的信譽度,并直接影響供電效益。當然,如果能夠及時地分析、查找故障頻發的原因,適時采取一定的防范措施(如維修、更換設備等),就可以有效地控制綜合自動化系統故障發生的幾率。
關鍵詞:綜合自動化系統 通信裝置故障 保護裝置故障 后臺系統故障
隨著國民經濟發展,人民生活水平的不斷提高,居民對電力依賴和需求程度也在不斷提高,這就為電網發展提供了很大的空間。尤其是10kV配電網絡發展迅速,擔負著各行各業的正常用電,與人們的日常生活密切相關。目前變電站普遍采用綜合自動化系統,實現了變電站無人值守。綜合自動化系統就相當于運行人員的“眼睛”和“雙手”,但是由于種種原因,部分綜合自動化系統工作可靠性相對較低,頻發故障,正常運行甚至是事故跳閘信號不能傳到后臺,嚴重影響供電可靠性,降低供電部門的信譽度,并直接影響供電效益?;谶@種情況,筆者主要分析一下變電站10kV綜合自動化系統故障頻發的原因。針對不同的原因,如果采用合適的措施,綜合自動化系統頻發故障現象就會大大減少。
變電站10kV綜合自動化系統主要是實現對一次10kV系統進行監視、測量、控制、保護及數據通信的功能。各功能模塊中任一部分出現故障都將影響綜合自動化系統的運行可靠性。通常引起10kV綜合自動化系統故障頻發的原因主要有:通信裝置故障、保護裝置故障、后臺系統故障等,其中通信裝置故障占總故障次數的80%以上。
1、通信裝置故障
數據通信既可以完成綜合自動化系統內部各子系統或各種功能模塊間的信息交換和實現信息共享,又可以完成變電站與控制中心的通信。如果數據通信通道中的任一裝置發生故障,都將會引起通信中斷,進而影響綜合自動化系統的可靠性。
1.1網卡故障
網卡是保護裝置與其他智能設備進行信息上傳、下行交換的必經通道。網卡作為當前微機保護裝置的一個組成部分,如果生產管理不到位,質量不高,故障次數多,勢必會增加通信裝置的故障次數。針對這種情況,筆者建議企業盡量采用信譽度高、知名廠家的成熟產品。
1.2軟件程序故障
通信裝置的硬件系統是由微型計算機系統及其外圍接口電路組成,是其“骨架”,而軟件系統相當于其“靈魂”,數據通信功能的實現主要靠軟件系統的穩定運行來實現。如果綜合自動化系統所采用的軟件程序穩定性不高(如程序混亂、芯片損壞等),同樣會增加通信裝置的故障次數。而軟件的修改通常是靠廠家售后技術支持人員來進行,建議企業盡量采用知名度高、售后服務好的廠家的產品。
1.3外部輸入感應電平高
如果網絡通信連接線中存在較高的感應電壓,就很容易擊穿電容、二極管等硬件,直接造成通信裝置插件損壞。
變電站的一次電纜和二次電纜大多是同溝敷設,在同溝敷設的一次電纜或控制電纜有故障跳閘或負荷快速變化時,根據法拉第電磁感應定律,將產生較強的交變磁場,此時感應電壓會更高,如果措施不當,會很容易擊穿硬件。解決此問題,只要對不同裝置之間加裝必要的隔離措施,有效屏蔽掉同溝其他電纜所產生的感應高電平即可。
1.4通信介質故障
網線線芯細斷裂率高和屏蔽接地接觸電阻大是引起通信介質故障的主要原因。
解決網線線芯細斷裂率高的問題,首先應采用質量有保障的網線;此外在現場施工過程中,敷設網線均應有護管保護層,放線時分段進行,避免力量過大對線芯造成人為損傷。
對于屏蔽接地接觸電阻大的問題,只要嚴格按照國家電網公司的反措要求,通信網線等各種纜線的接地牢固可靠,符合規程要求,對外接感應電壓起到屏蔽作用即可。
1.5環境惡劣
環境惡劣(如繼電器室溫度高)也會造成通信裝置故障。對此,只要合理調節繼電器室的溫度(如加裝空調設備)即可。
2、微機保護裝置故障
微機保護裝置的功能主要是:在一次系統發生故障時,自動、快速、有選擇地將故障設備從系統中切除,保證非故障設備的正常運行,盡量縮小停電范圍;一次系統出現異常時,自動、及時、有選擇地發出告警信息。如果保護裝置自身故障(如誤動或拒動)無法實現上述功能,必然會引起事故范圍的擴大,造成人身傷亡、設備損壞和重大經濟損失。因此綜合自動化系統應采用可靠性較高的微機保護裝置。
3、后臺系統故障
后臺系統擔負著數據采集與處理、運行監視與告警、操作控制等基本功能,如果后臺出現故障(如死機、掉線、程序出錯等),那將無法很好的將現場的信息提供給運行人員,同樣運行人員也不能通過后臺系統對一次系統進行控制操作。建議企業盡量采用可靠性高、性能穩定的廠家出產的產品。
4、結束語
目前,變電站綜合自動化系統已經在電網中作為傳統變電站的二次系統替代品而廣泛被采用,在變電站中承載著監視、控制、測量、保護及數據通信的功能。如果綜合自動化系統頻繁故障,勢必會嚴重影響系統的可靠運行,甚至造成人身傷亡、設備損壞,引起重大經濟損失。當然,如果能夠及時地分析、查找故障頻發的原因,適時采取一定的防范措施(如維修、更換設備等),就可以有效地控制綜合自動化系統故障發生的幾率。
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