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【摘 要】 介绍了变电站综合自动化系统的功能要求和现阶段常见的几种工作模式，重点分析了变电站综合自动化改造中的常见问题及相关解决方法。
【关键词】 变电站；自动化改造工程；问题分析
一、变电站综合自动化概述
变电站综合自动化是将变电站的二次设备利用现代微机和通信技术，将各种功能重新组合，共享信息，实现对变电站自动监视，测量，控制和协调的一种综合性的自动化装置。其主要特征是将控制，保护，通信等功能综合起来，分功能模块进行结构化设计组装，通过各种显示设备实现信息可视化，利用相关软件使运行管理智能化，其优点在于能共享设备，信息资源，使全站数据统一，避免设备重复投资，大量减少占地面积和二次电缆，使变电站设计简捷，布局紧凑，同时，具有抗干扰性能强，可靠性强，便于施工，调试，维护，运行和管理等优点。目前，变电站综合自动化正进入普及应用阶段。
二、综合自动化改造所出现的问题
1、电磁兼容的问题
电磁兼容问题又称为抗干扰问题，以往传统上的变电站综合自动化自动设备在出厂检验的时候，只是对风扇、无线电设备、开关等一些较为重要的部件进行抗干扰的检验，当这些设备运到变电站的时候也没有再进行相应系统的检验，国家也并没有给这些设备定一些硬性的指标，从而给这些先进设备的安全运行带来了极大的隐患。所以，我们在这些设备出厂的同时，还要做高低温试验、耐腐蚀试验、抗电压试验等。最重要的是必须要通过四项电磁兼容试验：1MHz脉冲干扰、静电干扰、辐射电磁场干扰、快速瞬变干扰实验，从而来保证这些先进设备的质量。
2、事故信号的问题
一般的，在运行中发生事故的时候变电站会在发生事故的同时报警，并且通过远动设备，将发生事故的信号转发到相应的处理软件，再做相应的处理。因此，这个信号是否稳定传达就成为了无人值班的变电站能否及时处理突发事件的关键，以一个例子来说明，在110kV变电站综合自动化改造工程完成时做验收的时候，操作35kV线路的时候，工作人员发现当在后台控制开关时，会触发“事故跳闸信号”。发生这个事故的原因就是，操作后台在对开关进行控制时，双位置继电器KKL励磁，导致常开的接点关闭。从而导致信号装置不能及时的对事故进行精准的判断，造成严重的损失。对于这种情况，要将TWJ的常开位置和KKL常开位置连接，这样才能构成事故发生及时传递信号的回路，从而来避免重大事故的发生。
3、监控程序稳定性的问题
与以往变电站不同的是，综合自动化系统是由几个下属子系统组合起来形成的有机整体，监控系统、电脑程序保护系统等多个设备。而电脑程序保护系统也是极其重要的，不能出现一点错误的，而电脑监控系统在整个变电站所起到的作用也是非常重要的，它能够将变电站内部整个运转过程呈现在控制人员的眼中，从而保证变电站的安全运行，及时地去发现问题，进而及时地去解决问题。变电站的综合自动化所需要考虑的是，电脑保护系统能不能确保其他系统的正常运行与安全保护，因此，电脑监控系统在变电站的安全性能是极为重要的。
当我们将变电站实现综合自动化以后，由于是不需要人力来看守，所以，大部分的工作就需要电脑来完成，正是因为信息时代的高度發达，综合变电自动化设备的硬件及软件更新升级将会非常的快，特别是系统的监控系统，这就提醒了设计工作人员在设计系统监控设备的同时，一定要考虑多方面的因素，硬件与软件的兼容与配置等。
4、有关于GPS对时的问题
随着我国变电站系统的不断升级，对于时钟的统一要求也越来越重要。将时钟统一，就可以使整个变电站系统的各个设备在电脑监控设备与事故的发生在同一时间内完成，这样就可以对发生的事故进行及时有效的分析，从而准确的找出相应的对策，时钟的统一是为了更加准确地保证变电站系统的稳定运行。
脉冲信号的同步，各串口的对时方法，由于综合自动化各类装置的生产厂家不同，各部位的配置也大不相同，这就导致了在各个厂家进购的设备在对接的时候产生相应的问题，不能通信，或者不能兼容等问题，所以，我们在进购各类自动化改造需要的设备装置时，尽量要做到统一，对于各类设备的接口问题做一个充分的分析，这样才能尽量的避免以上现象的发生，做到安全隐患最小化。
5、不同型号产品接口的问题
一直以来，在变电站自动化的改造过程中，有一个一直未能解决而又非常重要的问题，那就是产品的接口问题。其主要的内容有，电脑监控设备的保护装置、故障录波，接地装置等设备与设备之间的数据交换与调整。在这个关键的点上，往往会出现许多的错误，因为不同厂家所生产出来的设备就会大相径庭，在产品的接口问题上就需要大量的专业的技术人员来做相关的调试，在这个过程中也会浪费很多的时间和精力，这也就会给变电站综合自动化改造工程造成许多麻烦。所以说，这就要求我们的工作人员从改造开始，就要对于进购设备的方面有一个明确的规定，即统一协调改造系统的设备供应商，从而保证变电站所有设备之间的紧密联系和正常通讯。
三、做好变电站综合自动化改造工程的途径和方法
结合笔者作为电力系统自动化工作者5年多的工作经验和体会，主要从保证人身安全、确保继电保护装置安全运行的设备安全和杜绝继电保护“三误”发生的角度论述如何做好变电站综自改造工程工作。
1、防治人身触电，确保工作人员的人身安全
在综自改造工程施工开始前，为了确保工作人员的人身安全，必须按照《继电保护及安全自动装置现场保安规定》的要求做好开工前的各项准备工作，办理相关手续，制定具有可操作性的“标准化作业指导书”和符合实际的“现场操作票”，具备经过审核符合实际的施工图纸，工程施工所必需的设备、材料、施工风险分析等确保人身安全和设备安全的措施。
工作负责人是现场工作的第一责任人。进入变电站实施变电站综自改造工程后，确保人身安全，就要充分履行工作负责人的安全职责。工作负责人在开工前应做好以下几点工作。 1）开工前“三交待”：交待工作任务要清楚明了；交待安全措施要具体详尽；交待技术要求要全面细致。
2）接受任务“三明确”：工作任务明确，安全措施明确，操作步骤明确。
3）严格执行现场工作“八不准”，即精神不振不准工作、应办工作票而未办工作票不准工作、应停电不停电不准工作、应验电接地不验电接地不准工作、不经许可不准工作、安全距离不够不准工作、无人监护不准工作、安全措施不明确不准工作。
4）要求对工作班成员进行“三查”，即查着装是否符合要求，查精神状态是否良好，查使用的安全工器具是否符合要求。
5）工作许可人许可工作后，工作负责人要陪同工作许可人到现场再一次确认工作票所列安全措施是否符合现场实际和施工安全后，方可对工作班人员进行工作安全交底。待交待完现场工作任务、工作地点、人员分工、带电部位、现场安全措施和注意事项后，确保每一个工作班成员均已知晓并签字确认后方可对其许可工作。在施工过程中不准凭经验工作，不得擅自扩大工作范围和随意变更安全措施，必须改变安全措施或扩大工作范围的要重新办理工作票并重新履行许可手续。
为了确保施工过程中的人身安全，必须要有工作负责人在现场监护。但也不能完全依赖工作负责人对工作班成员的监护，现场施工地点分散、工作班组混乱、人员分散，工作负责人不可能监护到每一名工作班成员，因此分项工作负责人在综自改造工作中是必不可少的。由各个专业设立本专业的工作小组负责人（为了有效区分工作负责人与分工作负责人，我公司的工作负责人穿印有“工作负责人”的红马甲，分工作负责人穿印有“专责监护人”的红马甲），该小组负责人对自己的专业工作任务和人员进行监护，工作人员之间互相提醒，以保证工作安全，由此达到人人有人监护的目的。
2、确保继电保护装置安全运行的设备安全
综自改造施工往往时间短、任务重，小组之间的配合工作一定要做好，合理地安排工作顺序是笔者总结出的重要经验。在我公司，工作许可手续完成后，首先由修试人员进行一次设备的改造工作，同时保护及计量人员分别到保护室和端子箱拆除需要拆除的二次回路接线，自动化人员进行后台调试，保护及计量拆除的二次线工作结束后，立即组织人员敷设电缆，大约修试所进行的一次设备工作结束，二次电缆基本敷设完成。一次人员撤离现场后，由二次人员在开关端子箱和保护室同时进行二次电缆工作，三个小组同时工作，互相配合，电缆头制作、对线工作完成后，三个小组又分开，各自完成所属专业的接线工作。最后进行调试和做传动工作。在做继电保护装置调试的过程中，自动化专业小组联系运行人员核对保护装置上传到后台的信号与保护装置发出的信号、集控站收到的信号是否一致，若不一致则再次更正。
3、杜绝继电保护“三误”的发生
通过以上各点的严格执行，保护装置本身基本上不会发生人为原因造成的设备损坏事故，但是这还不能保证继电保护“三误”不发生。要杜绝继电保护“三误”，还必须从以下几个方面做好工作。
1）防误传动：严禁使用短接出口接点的方法来传动保护装置，以防止不小心跑错位置而误动运行设备。插拔继电器和插件，应先断电，防止继电器和插件插錯位置，严防继电保护“三误”事故的发生。
2）防其它保护误动作：保护装置上电试验前，应检查接线是否正确，校验功能、出口压板是否正常。对交流回路加电流、电压时，要注意把外回路断开，防止反充电或引起其它保护装置误动。
3）防误整定：因为试验的需要而修改定值，一定要牢记在调试工作结束时务必改回原定值。工作终结前会同运行人员对定值核对，确认无误，并打印、双方签名并交运行人员存档。
4）防短路、开路和接地：在保护装置试验完毕后，将打开的二次回路、连接片按照继电保护安全票和措施票进行逐项恢复，并要求第二人进行核对，保证其正确性，防止出现开路、短路、接地等可能影响安全运行的事故发生。
四、确保设备安全运行的具体措施
在变电站综自改造工作调试试验结束后，人身安全得到了保障，继电保护装置不会发生人为原因的设备事故。继电保护“三误”得到有效控制后，还应保证改造后的设备安全运行，工作人员还要进一步做一些工作，确保改造设备安全运行。
带负荷测向量工作在改造工作完成后，是必不可少的一道工作程序，电力设备投运后，必须进行保护的带负荷测向量检查，通过向量图分析交流回路接线，确认正确后，方可将保护投入运行。例如，笔者在进行110kV某变电站综自改造时，由于10kV高压室内设备改造成保护测控装置与开关柜一体工作，承包给安装公司施工，在#1主变低压侧141开关改造结束后，#1主变保护投入运行前进行带负荷测向量的工作中发现，#1主变低压侧差动保护回路和低压侧后备保护回路中电流回路的向量为反极性，给保护设备的正确动作带来了隐患，因此保护班人员及时采取措施，将电流回路的极性及时调整回路，保证设备的安全稳定运行。
五、结语
变电站实现综合自动化后，很多的运行维护工作都需要通过微机装置来完成。但综合自动化装置的硬件更新换代非常快，尤其是监控软件有时会存在难以发现的缺陷。随着综合自动化技术的不断进步，这些问题都会逐步得到解决。但是同时也提醒设计人员在选择综合自动化产品及后台监控系统时，要综合考虑多方因素，选出一种程序运行稳定、功能齐全、硬件配置相对超前的综合自动化产品。
参考文献：
[1]于国波，张永宁，陈磊.高校科技创新平台的合作动力与运行机制研究[J].中国石油大学学报（社会科学版），2007，（4）：98-101.
[2]吴玉兰.变电站综合自动化改造问题探讨[J].内蒙古水利.2009，（6）：47-48.
[3]刘杰.变电站综合自动化的发展现状和趋势[J].中国高新技术企业.2009，（6）：79-80.
【关键词】 变电站；自动化改造工程；问题分析
一、变电站综合自动化概述
变电站综合自动化是将变电站的二次设备利用现代微机和通信技术，将各种功能重新组合，共享信息，实现对变电站自动监视，测量，控制和协调的一种综合性的自动化装置。其主要特征是将控制，保护，通信等功能综合起来，分功能模块进行结构化设计组装，通过各种显示设备实现信息可视化，利用相关软件使运行管理智能化，其优点在于能共享设备，信息资源，使全站数据统一，避免设备重复投资，大量减少占地面积和二次电缆，使变电站设计简捷，布局紧凑，同时，具有抗干扰性能强，可靠性强，便于施工，调试，维护，运行和管理等优点。目前，变电站综合自动化正进入普及应用阶段。
二、综合自动化改造所出现的问题
1、电磁兼容的问题
电磁兼容问题又称为抗干扰问题，以往传统上的变电站综合自动化自动设备在出厂检验的时候，只是对风扇、无线电设备、开关等一些较为重要的部件进行抗干扰的检验，当这些设备运到变电站的时候也没有再进行相应系统的检验，国家也并没有给这些设备定一些硬性的指标，从而给这些先进设备的安全运行带来了极大的隐患。所以，我们在这些设备出厂的同时，还要做高低温试验、耐腐蚀试验、抗电压试验等。最重要的是必须要通过四项电磁兼容试验：1MHz脉冲干扰、静电干扰、辐射电磁场干扰、快速瞬变干扰实验，从而来保证这些先进设备的质量。
2、事故信号的问题
一般的，在运行中发生事故的时候变电站会在发生事故的同时报警，并且通过远动设备，将发生事故的信号转发到相应的处理软件，再做相应的处理。因此，这个信号是否稳定传达就成为了无人值班的变电站能否及时处理突发事件的关键，以一个例子来说明，在110kV变电站综合自动化改造工程完成时做验收的时候，操作35kV线路的时候，工作人员发现当在后台控制开关时，会触发“事故跳闸信号”。发生这个事故的原因就是，操作后台在对开关进行控制时，双位置继电器KKL励磁，导致常开的接点关闭。从而导致信号装置不能及时的对事故进行精准的判断，造成严重的损失。对于这种情况，要将TWJ的常开位置和KKL常开位置连接，这样才能构成事故发生及时传递信号的回路，从而来避免重大事故的发生。
3、监控程序稳定性的问题
与以往变电站不同的是，综合自动化系统是由几个下属子系统组合起来形成的有机整体，监控系统、电脑程序保护系统等多个设备。而电脑程序保护系统也是极其重要的，不能出现一点错误的，而电脑监控系统在整个变电站所起到的作用也是非常重要的，它能够将变电站内部整个运转过程呈现在控制人员的眼中，从而保证变电站的安全运行，及时地去发现问题，进而及时地去解决问题。变电站的综合自动化所需要考虑的是，电脑保护系统能不能确保其他系统的正常运行与安全保护，因此，电脑监控系统在变电站的安全性能是极为重要的。
当我们将变电站实现综合自动化以后，由于是不需要人力来看守，所以，大部分的工作就需要电脑来完成，正是因为信息时代的高度發达，综合变电自动化设备的硬件及软件更新升级将会非常的快，特别是系统的监控系统，这就提醒了设计工作人员在设计系统监控设备的同时，一定要考虑多方面的因素，硬件与软件的兼容与配置等。
4、有关于GPS对时的问题
随着我国变电站系统的不断升级，对于时钟的统一要求也越来越重要。将时钟统一，就可以使整个变电站系统的各个设备在电脑监控设备与事故的发生在同一时间内完成，这样就可以对发生的事故进行及时有效的分析，从而准确的找出相应的对策，时钟的统一是为了更加准确地保证变电站系统的稳定运行。
脉冲信号的同步，各串口的对时方法，由于综合自动化各类装置的生产厂家不同，各部位的配置也大不相同，这就导致了在各个厂家进购的设备在对接的时候产生相应的问题，不能通信，或者不能兼容等问题，所以，我们在进购各类自动化改造需要的设备装置时，尽量要做到统一，对于各类设备的接口问题做一个充分的分析，这样才能尽量的避免以上现象的发生，做到安全隐患最小化。
5、不同型号产品接口的问题
一直以来，在变电站自动化的改造过程中，有一个一直未能解决而又非常重要的问题，那就是产品的接口问题。其主要的内容有，电脑监控设备的保护装置、故障录波，接地装置等设备与设备之间的数据交换与调整。在这个关键的点上，往往会出现许多的错误，因为不同厂家所生产出来的设备就会大相径庭，在产品的接口问题上就需要大量的专业的技术人员来做相关的调试，在这个过程中也会浪费很多的时间和精力，这也就会给变电站综合自动化改造工程造成许多麻烦。所以说，这就要求我们的工作人员从改造开始，就要对于进购设备的方面有一个明确的规定，即统一协调改造系统的设备供应商，从而保证变电站所有设备之间的紧密联系和正常通讯。
三、做好变电站综合自动化改造工程的途径和方法
结合笔者作为电力系统自动化工作者5年多的工作经验和体会，主要从保证人身安全、确保继电保护装置安全运行的设备安全和杜绝继电保护“三误”发生的角度论述如何做好变电站综自改造工程工作。
1、防治人身触电，确保工作人员的人身安全
在综自改造工程施工开始前，为了确保工作人员的人身安全，必须按照《继电保护及安全自动装置现场保安规定》的要求做好开工前的各项准备工作，办理相关手续，制定具有可操作性的“标准化作业指导书”和符合实际的“现场操作票”，具备经过审核符合实际的施工图纸，工程施工所必需的设备、材料、施工风险分析等确保人身安全和设备安全的措施。
工作负责人是现场工作的第一责任人。进入变电站实施变电站综自改造工程后，确保人身安全，就要充分履行工作负责人的安全职责。工作负责人在开工前应做好以下几点工作。 1）开工前“三交待”：交待工作任务要清楚明了；交待安全措施要具体详尽；交待技术要求要全面细致。
2）接受任务“三明确”：工作任务明确，安全措施明确，操作步骤明确。
3）严格执行现场工作“八不准”，即精神不振不准工作、应办工作票而未办工作票不准工作、应停电不停电不准工作、应验电接地不验电接地不准工作、不经许可不准工作、安全距离不够不准工作、无人监护不准工作、安全措施不明确不准工作。
4）要求对工作班成员进行“三查”，即查着装是否符合要求，查精神状态是否良好，查使用的安全工器具是否符合要求。
5）工作许可人许可工作后，工作负责人要陪同工作许可人到现场再一次确认工作票所列安全措施是否符合现场实际和施工安全后，方可对工作班人员进行工作安全交底。待交待完现场工作任务、工作地点、人员分工、带电部位、现场安全措施和注意事项后，确保每一个工作班成员均已知晓并签字确认后方可对其许可工作。在施工过程中不准凭经验工作，不得擅自扩大工作范围和随意变更安全措施，必须改变安全措施或扩大工作范围的要重新办理工作票并重新履行许可手续。
为了确保施工过程中的人身安全，必须要有工作负责人在现场监护。但也不能完全依赖工作负责人对工作班成员的监护，现场施工地点分散、工作班组混乱、人员分散，工作负责人不可能监护到每一名工作班成员，因此分项工作负责人在综自改造工作中是必不可少的。由各个专业设立本专业的工作小组负责人（为了有效区分工作负责人与分工作负责人，我公司的工作负责人穿印有“工作负责人”的红马甲，分工作负责人穿印有“专责监护人”的红马甲），该小组负责人对自己的专业工作任务和人员进行监护，工作人员之间互相提醒，以保证工作安全，由此达到人人有人监护的目的。
2、确保继电保护装置安全运行的设备安全
综自改造施工往往时间短、任务重，小组之间的配合工作一定要做好，合理地安排工作顺序是笔者总结出的重要经验。在我公司，工作许可手续完成后，首先由修试人员进行一次设备的改造工作，同时保护及计量人员分别到保护室和端子箱拆除需要拆除的二次回路接线，自动化人员进行后台调试，保护及计量拆除的二次线工作结束后，立即组织人员敷设电缆，大约修试所进行的一次设备工作结束，二次电缆基本敷设完成。一次人员撤离现场后，由二次人员在开关端子箱和保护室同时进行二次电缆工作，三个小组同时工作，互相配合，电缆头制作、对线工作完成后，三个小组又分开，各自完成所属专业的接线工作。最后进行调试和做传动工作。在做继电保护装置调试的过程中，自动化专业小组联系运行人员核对保护装置上传到后台的信号与保护装置发出的信号、集控站收到的信号是否一致，若不一致则再次更正。
3、杜绝继电保护“三误”的发生
通过以上各点的严格执行，保护装置本身基本上不会发生人为原因造成的设备损坏事故，但是这还不能保证继电保护“三误”不发生。要杜绝继电保护“三误”，还必须从以下几个方面做好工作。
1）防误传动：严禁使用短接出口接点的方法来传动保护装置，以防止不小心跑错位置而误动运行设备。插拔继电器和插件，应先断电，防止继电器和插件插錯位置，严防继电保护“三误”事故的发生。
2）防其它保护误动作：保护装置上电试验前，应检查接线是否正确，校验功能、出口压板是否正常。对交流回路加电流、电压时，要注意把外回路断开，防止反充电或引起其它保护装置误动。
3）防误整定：因为试验的需要而修改定值，一定要牢记在调试工作结束时务必改回原定值。工作终结前会同运行人员对定值核对，确认无误，并打印、双方签名并交运行人员存档。
4）防短路、开路和接地：在保护装置试验完毕后，将打开的二次回路、连接片按照继电保护安全票和措施票进行逐项恢复，并要求第二人进行核对，保证其正确性，防止出现开路、短路、接地等可能影响安全运行的事故发生。
四、确保设备安全运行的具体措施
在变电站综自改造工作调试试验结束后，人身安全得到了保障，继电保护装置不会发生人为原因的设备事故。继电保护“三误”得到有效控制后，还应保证改造后的设备安全运行，工作人员还要进一步做一些工作，确保改造设备安全运行。
带负荷测向量工作在改造工作完成后，是必不可少的一道工作程序，电力设备投运后，必须进行保护的带负荷测向量检查，通过向量图分析交流回路接线，确认正确后，方可将保护投入运行。例如，笔者在进行110kV某变电站综自改造时，由于10kV高压室内设备改造成保护测控装置与开关柜一体工作，承包给安装公司施工，在#1主变低压侧141开关改造结束后，#1主变保护投入运行前进行带负荷测向量的工作中发现，#1主变低压侧差动保护回路和低压侧后备保护回路中电流回路的向量为反极性，给保护设备的正确动作带来了隐患，因此保护班人员及时采取措施，将电流回路的极性及时调整回路，保证设备的安全稳定运行。
五、结语
变电站实现综合自动化后，很多的运行维护工作都需要通过微机装置来完成。但综合自动化装置的硬件更新换代非常快，尤其是监控软件有时会存在难以发现的缺陷。随着综合自动化技术的不断进步，这些问题都会逐步得到解决。但是同时也提醒设计人员在选择综合自动化产品及后台监控系统时，要综合考虑多方因素，选出一种程序运行稳定、功能齐全、硬件配置相对超前的综合自动化产品。
参考文献：
[1]于国波，张永宁，陈磊.高校科技创新平台的合作动力与运行机制研究[J].中国石油大学学报（社会科学版），2007，（4）：98-101.
[2]吴玉兰.变电站综合自动化改造问题探讨[J].内蒙古水利.2009，（6）：47-48.
[3]刘杰.变电站综合自动化的发展现状和趋势[J].中国高新技术企业.2009，（6）：79-80.