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摘要:变电站监盘就是在主控室通过监控机监控全站一、二次设备遥信、遥测信号,是集控中心的主营业务之一,是掌控设备的一个主要手段,但是过分依赖设备使其有一定的局限性,因此依靠设备管控设备之余,运行人员还是要加强对设备的巡视和维护,本文讲述了220kV进埔变电站发现的异常信号经过及其处理过程,望与奋战在一线的广大运行人员作经验交流之余,敲响一次警钟。
关键词:接地变;站用变;保护装置;监盘
一、发现异常:
1、2014年03月18日值班员在巡视时发现,进埔站后台机公用II信号面板光字牌显示“#1接地变装置告警、#2接地变装置告警”,后台机及集控后台无报文,后台机光字牌情况如图1。
2、经检查保护装置面板显示正常,保护电源投入正常装置无死机现象,电流电压等数据指示正常,按下复归按钮,监控后台光字仍不能复归,保护装置情况如图2。
3、现场根据图纸资料使用万用表直流电压档测量公共测控屏II:发现端子开关量输出 W134线缆K7(X5-45)端子、 W131线缆K10(X5-60)端子对地有+53V输出,装置信号回路如图3。
4、再根据接地变保护装置厂家逻辑图确定保护装置软报文接点,如图4:
1)装置异常节点ZYJ发信:两个电源开入以及自检异常后开放正电源。
2)装置异常节点XJ2发信:各保护段动作出口DS进入可编程逻辑后发出跳闸、告警信号。
5、由于进埔站#1、#2、#3接地变和#1、#2站用变保护装置都是使用深圳南瑞科技有限公司的ISA-351F型分散式微机保护测控装置(以下简称351F),为了避免同类型设备产生同类问题,以及装置定值整定错误或二次接线错误的情况出现,故对#3接地变和#1、#2站用变保护装置及公共测控屏II上的二次回路进行检查。结果发现:#3接地变、#1、#2站用变都有告警信号发出,而没有上送后台机和集控监控机。
二、现场情况分析:
1、保护配置情况:
进埔站#1、#2、#3接地变和#1、#2站用变保护装置统一使用351F,351F为由微机实现的数字式保护、测控一体化装置,实现馈电线路的保护,完成遥测、遥信、遥控、遥脉等运动功能。351F采用标准6U(半层)机箱,由交流(WB511)、电源(WB560)、CPU(WB520)、操作(WB540)等4个插件
组成。装置内部无扎线,使用WB500总线背板。351F采用现场总线CAN网技术,与主控单元的通信采用深圳所的《ISA300基于CAN网保护测控通信规约》V3.01;接地变及站用变351F软件信息均为:ISA-351F-FG-11C-V1.54-20041118。
1.1 保護装置状态评价如表1:
1.2 351F保护动作信息及中央信号缺省定义如表2
2、现场存在问题总结:
2.1 后台机情况:#1、#2接地变装置告警光字牌亮但无报文。
2.2 公共测控屏II:
1)#1、#2、#3接地变装置告警信号(W134)有正电;
2)#3接地变装置跳闸信号(W133)有正电;
3)#1、#2站用变装置告警信号(W134)有正电;
4)#2站用变装置跳闸信号(W133)有正电。
2.3 10kV高压室检查情况:
1)#1、#2、#3接地变及#1、#2站用变保护装置面板无异常信号,采样正常(接地变的三相电流均为0),一次设备运行正常;
2)保护装置后面的开出信号,k7均为正电(对应W134告警信号),#3接地变保护装置的k6(对应W133跳闸信号)为正电。
3)按#2接地变保护装置的复归键,告警信号正电仍存在,后台光字牌仍亮(#1、3接地变及#1、#2站用变情况相同)
3、技术分析:
1)跳闸和告警信号从351F出口至公共测控屏,但设备无明显故障,至少设备无跳闸情况,
且保护装置也无故障信息记录,不存在说保护装置检测到故障引起发
2)设备无故障而装置发信,则存在误报而误报的情况就可能存在装置接线组别错误、定值整定错误、装置误动或是插件问题等情况;出现这些情况就需要更进一步的检查,停电处理通知专业班组。
3)监控后台机无报文但却出现光字牌亮,则可能公共测控屏无法传输数据。
三、#2接地变保护装置处理经过(其他接地变及站用变情况相同):
1)由运行人员将开关转冷备用,继保人员将#2接地变保护装置的装置告警信号接线S2JB-110/W134解除后,监控后台的#2接地变告警信号消失;之后再将接线恢复,#2接地变告警信号在光字牌中又出现,确定接线组别无误。
2)退出控制电源、储能电源后,继保人员手动复归,两信号消失。投分一次控制电源后,“告警”信号又出现,且无法复归。保护装置掉电重启后,告警信号可手动复归。再次分投一次控制电源,告警信号再次无法手动复归。
3)进入#2接地变保护装置调试菜单,查看共有“控制回路断线”、“过负荷”、“采样通道异常”三种情况可触发装置“告警”的第2类中央信号与厂家资料一致,经修改装置配置和逻辑试验,确定仅“控制回路断线”引起的告警信号无法手动复归,“过负荷”引起的告警信号可以手动复归。装置历史事件记录显示2013年6月30日,曾有过控回断线的告警信号。
4)由长园深瑞的厂家技术人员对#2接地变保护装置的“控制插件”进行更换,更换后通过拉开控制电源的方式模拟控回断线,发现告警信号仍不能复归。后又将更换前的控制插件换回至装置中,并进行就地手动分合开关、保护传动开关、防跳功能试验,以及后台远方分合开关,一切正常。 5)使用仪器,通过过流保护使装置报“跳闸”信号,可以手动复归;控制回路断线引起的装置告警信号在装置面板上无法手动复归,当且仅当将装置掉电重启后可手动复归一次,若复归后再出现由控制回路断线引起的告警仍无法手动复归。
6)问题总结:接地变、站用变保护装置的中央信号2继电器(XJ2装置告警信号继电器)由控制回路断线告警启动后,即使控制回路断线信号返回,按键复归操作后,中央信号2继电器也无法返回。对此厂家经过研究后发现为装置软件处理问题,同时发现东莞局共有9个站同型装置存在同样的问题。
7)解决方案:
a、更换保护装置CPU插件或进行软件升级。但该保护装置已投运10年左右,且已停产无法执行。
b、退出保护装置中控制回路断线告警H92保护定值。需出新定值单,将H92 控制回路断线告警由ON改为OFF。此时控制回路断线由位置接点的硬接点信号W135上送后台,保护装置逻辑不再判控制回路断线。
c、在保护装置“预设”菜单中的发信类型中更改控制回路发信类型。需短时退出保护,修改厂家参数,即在“预设”中将F055控制回路断线由中央信号2改为不发信。此时,装置逻辑仍会判控制回路断线,并在装置面板上显示软报文,但由于设置为不发信,所以控制回路断线不再发告警信号。此时控制回路断线由位置接点的硬接点信号W135上送后台,保护装置逻辑判控制回路断线但不发告警信号W132至后台。
以上方法由厂家提出,但具体实施则需要进行论证,并采取进一步的措施。当前利用停电机会将相关保护装置掉电重启并手动复归信号,保护装置逻辑问题由于对设备正常运行影响不大,经所主管部门领导同意保护装置可以投入运行。
8)#3接地变和#1、#2站用变的告警信号在测控屏有,但后台不显示的问题经过自动化班检查发现时公用测控装置II公共端线松脱,紧固后经测试信号正常,检查后台不再报相关信号后,将设备投入运行。(这是2014年上报的第四个通信缺陷)
四、结束语
变电站监盘作为集控中心的主营业务之一,但是过分依赖设备使其有一定的局限性,特别是无人值班站,数据堵塞、装置死机等现象屡见不鲜,但自动化通信装置却无定检计划,只能依靠值班人员在日常巡视过程中,认真、仔细的核对信号与光字,有时遇到缺乏经验的值班员,这方面的工作就难以周全。这次进埔站的接地变、站用变问题就是个例子,假如不是巡视时发现,真要等其发生故障跳闸,有开关开入量上送至集控后台,值班员将无法第一时间掌握跳闸信息,延误事故处理,特别是接地变的事故处理,在此建议各集控中心将后台机信息与集控后台信息核对增加进日常巡视工作项目中,并能举一反三,切实保障设备的安全运行。
【参考文献】
[1]DL 408-91电业安全工作规程(发电厂和变电站部分)[S]
[2]GB 14285-93 繼电保护和安全自动装置技术规程[S]
[3]Q/CSG2 0001-2004变电运行管理标准[S]
[4]S.00.00.10/SM.0200.0002 广东电网公司安全生产风险评估与控制管理办法[S]
[5]F.02.00.05/Q200-0005-0811-4392 东莞供电局巡维中心管理工作标准[S]
作者简介:
1、张裕:1985—,男,大学本科,电力工程助理工程师,从事变电运行工作与研究工作。
关键词:接地变;站用变;保护装置;监盘
一、发现异常:
1、2014年03月18日值班员在巡视时发现,进埔站后台机公用II信号面板光字牌显示“#1接地变装置告警、#2接地变装置告警”,后台机及集控后台无报文,后台机光字牌情况如图1。
2、经检查保护装置面板显示正常,保护电源投入正常装置无死机现象,电流电压等数据指示正常,按下复归按钮,监控后台光字仍不能复归,保护装置情况如图2。
3、现场根据图纸资料使用万用表直流电压档测量公共测控屏II:发现端子开关量输出 W134线缆K7(X5-45)端子、 W131线缆K10(X5-60)端子对地有+53V输出,装置信号回路如图3。
4、再根据接地变保护装置厂家逻辑图确定保护装置软报文接点,如图4:
1)装置异常节点ZYJ发信:两个电源开入以及自检异常后开放正电源。
2)装置异常节点XJ2发信:各保护段动作出口DS进入可编程逻辑后发出跳闸、告警信号。
5、由于进埔站#1、#2、#3接地变和#1、#2站用变保护装置都是使用深圳南瑞科技有限公司的ISA-351F型分散式微机保护测控装置(以下简称351F),为了避免同类型设备产生同类问题,以及装置定值整定错误或二次接线错误的情况出现,故对#3接地变和#1、#2站用变保护装置及公共测控屏II上的二次回路进行检查。结果发现:#3接地变、#1、#2站用变都有告警信号发出,而没有上送后台机和集控监控机。
二、现场情况分析:
1、保护配置情况:
进埔站#1、#2、#3接地变和#1、#2站用变保护装置统一使用351F,351F为由微机实现的数字式保护、测控一体化装置,实现馈电线路的保护,完成遥测、遥信、遥控、遥脉等运动功能。351F采用标准6U(半层)机箱,由交流(WB511)、电源(WB560)、CPU(WB520)、操作(WB540)等4个插件
组成。装置内部无扎线,使用WB500总线背板。351F采用现场总线CAN网技术,与主控单元的通信采用深圳所的《ISA300基于CAN网保护测控通信规约》V3.01;接地变及站用变351F软件信息均为:ISA-351F-FG-11C-V1.54-20041118。
1.1 保護装置状态评价如表1:
1.2 351F保护动作信息及中央信号缺省定义如表2
2、现场存在问题总结:
2.1 后台机情况:#1、#2接地变装置告警光字牌亮但无报文。
2.2 公共测控屏II:
1)#1、#2、#3接地变装置告警信号(W134)有正电;
2)#3接地变装置跳闸信号(W133)有正电;
3)#1、#2站用变装置告警信号(W134)有正电;
4)#2站用变装置跳闸信号(W133)有正电。
2.3 10kV高压室检查情况:
1)#1、#2、#3接地变及#1、#2站用变保护装置面板无异常信号,采样正常(接地变的三相电流均为0),一次设备运行正常;
2)保护装置后面的开出信号,k7均为正电(对应W134告警信号),#3接地变保护装置的k6(对应W133跳闸信号)为正电。
3)按#2接地变保护装置的复归键,告警信号正电仍存在,后台光字牌仍亮(#1、3接地变及#1、#2站用变情况相同)
3、技术分析:
1)跳闸和告警信号从351F出口至公共测控屏,但设备无明显故障,至少设备无跳闸情况,
且保护装置也无故障信息记录,不存在说保护装置检测到故障引起发
2)设备无故障而装置发信,则存在误报而误报的情况就可能存在装置接线组别错误、定值整定错误、装置误动或是插件问题等情况;出现这些情况就需要更进一步的检查,停电处理通知专业班组。
3)监控后台机无报文但却出现光字牌亮,则可能公共测控屏无法传输数据。
三、#2接地变保护装置处理经过(其他接地变及站用变情况相同):
1)由运行人员将开关转冷备用,继保人员将#2接地变保护装置的装置告警信号接线S2JB-110/W134解除后,监控后台的#2接地变告警信号消失;之后再将接线恢复,#2接地变告警信号在光字牌中又出现,确定接线组别无误。
2)退出控制电源、储能电源后,继保人员手动复归,两信号消失。投分一次控制电源后,“告警”信号又出现,且无法复归。保护装置掉电重启后,告警信号可手动复归。再次分投一次控制电源,告警信号再次无法手动复归。
3)进入#2接地变保护装置调试菜单,查看共有“控制回路断线”、“过负荷”、“采样通道异常”三种情况可触发装置“告警”的第2类中央信号与厂家资料一致,经修改装置配置和逻辑试验,确定仅“控制回路断线”引起的告警信号无法手动复归,“过负荷”引起的告警信号可以手动复归。装置历史事件记录显示2013年6月30日,曾有过控回断线的告警信号。
4)由长园深瑞的厂家技术人员对#2接地变保护装置的“控制插件”进行更换,更换后通过拉开控制电源的方式模拟控回断线,发现告警信号仍不能复归。后又将更换前的控制插件换回至装置中,并进行就地手动分合开关、保护传动开关、防跳功能试验,以及后台远方分合开关,一切正常。 5)使用仪器,通过过流保护使装置报“跳闸”信号,可以手动复归;控制回路断线引起的装置告警信号在装置面板上无法手动复归,当且仅当将装置掉电重启后可手动复归一次,若复归后再出现由控制回路断线引起的告警仍无法手动复归。
6)问题总结:接地变、站用变保护装置的中央信号2继电器(XJ2装置告警信号继电器)由控制回路断线告警启动后,即使控制回路断线信号返回,按键复归操作后,中央信号2继电器也无法返回。对此厂家经过研究后发现为装置软件处理问题,同时发现东莞局共有9个站同型装置存在同样的问题。
7)解决方案:
a、更换保护装置CPU插件或进行软件升级。但该保护装置已投运10年左右,且已停产无法执行。
b、退出保护装置中控制回路断线告警H92保护定值。需出新定值单,将H92 控制回路断线告警由ON改为OFF。此时控制回路断线由位置接点的硬接点信号W135上送后台,保护装置逻辑不再判控制回路断线。
c、在保护装置“预设”菜单中的发信类型中更改控制回路发信类型。需短时退出保护,修改厂家参数,即在“预设”中将F055控制回路断线由中央信号2改为不发信。此时,装置逻辑仍会判控制回路断线,并在装置面板上显示软报文,但由于设置为不发信,所以控制回路断线不再发告警信号。此时控制回路断线由位置接点的硬接点信号W135上送后台,保护装置逻辑判控制回路断线但不发告警信号W132至后台。
以上方法由厂家提出,但具体实施则需要进行论证,并采取进一步的措施。当前利用停电机会将相关保护装置掉电重启并手动复归信号,保护装置逻辑问题由于对设备正常运行影响不大,经所主管部门领导同意保护装置可以投入运行。
8)#3接地变和#1、#2站用变的告警信号在测控屏有,但后台不显示的问题经过自动化班检查发现时公用测控装置II公共端线松脱,紧固后经测试信号正常,检查后台不再报相关信号后,将设备投入运行。(这是2014年上报的第四个通信缺陷)
四、结束语
变电站监盘作为集控中心的主营业务之一,但是过分依赖设备使其有一定的局限性,特别是无人值班站,数据堵塞、装置死机等现象屡见不鲜,但自动化通信装置却无定检计划,只能依靠值班人员在日常巡视过程中,认真、仔细的核对信号与光字,有时遇到缺乏经验的值班员,这方面的工作就难以周全。这次进埔站的接地变、站用变问题就是个例子,假如不是巡视时发现,真要等其发生故障跳闸,有开关开入量上送至集控后台,值班员将无法第一时间掌握跳闸信息,延误事故处理,特别是接地变的事故处理,在此建议各集控中心将后台机信息与集控后台信息核对增加进日常巡视工作项目中,并能举一反三,切实保障设备的安全运行。
【参考文献】
[1]DL 408-91电业安全工作规程(发电厂和变电站部分)[S]
[2]GB 14285-93 繼电保护和安全自动装置技术规程[S]
[3]Q/CSG2 0001-2004变电运行管理标准[S]
[4]S.00.00.10/SM.0200.0002 广东电网公司安全生产风险评估与控制管理办法[S]
[5]F.02.00.05/Q200-0005-0811-4392 东莞供电局巡维中心管理工作标准[S]
作者简介:
1、张裕:1985—,男,大学本科,电力工程助理工程师,从事变电运行工作与研究工作。