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摘 要:变电站综合自动化系统的广泛应用,使变电站实现了监控功能综合化、测量显示数字化、操作监视屏幕化、运行管理智能化。在电力调度中心建设监控系统,能够对各变电站站场图像、关键设备监测图像、运行数据等进行监控和监视,以便能够实时、直接地了解和掌握各个变电站的情况,并及时对发生的情况做出反应。然而在实际运行中,变电站自动化系统也出现了一些问题,影响到变电站整体的安全、可靠和稳定运行,因此,本文针对变电站自动化系统在实际运行中出现的问题进行了阐述,以求达到提高运行管理水平和安全运行的目的。
关键词:综合自动化;变电站;运行管理
引言
大部分老站进行了综合自动化改造,运行专业人员从传统运行模式到微机监控运行模式的转变过程中积累了一些运行经验,但对综合自动化系统变电站的日常运行管理缺乏系统的研究,交接班管理、日常巡视的内容规范尚待完善,现场验收管理、测试与运行维护、防误操作和事故、异常处理等方面的标准化制度还有待完善,由于上述原因造成运行过程中出现监控系统自身不完善,监控系统故障不能及时发现,事故音响管理混乱,巡视不到位,测试、维护、缺陷处理不及时等问题时有发生。本文根据运行中积累的经验,从设备管理和运行管理两方面进行了综合分析。
1 监控系统中界面进行人性化设置和管理
自动化系统在变电站中的广泛应用,一方面对我们的技术素质提出了更高的要求,技术人员必须扩展自己的知识面,全方位努力提高自己的业务素质,以便能在发生异常和故障时应付自如。自动化技术的应用使运行人员必须具备一定的计算机知识,但是操作界面应向“傻瓜”方向发展,就向照相机及现在各种微机应用软件的发展历程一样,操作界面应尽量简单直观,操作时全汉化提示,准确易懂,达到人机友好的状态。变电站异常情况的界面显示上看,感觉不尽如人意。原因是当发生异常或故障时,会出现几十条信息让人眼花缭乱,无从查看,如110kV变电站110kV多条线路相继跳闸,报警信号先报各路收发信机动作,故障录波动作信号达半分钟后才报“XXX断路器跳闸”。这对运行人员在故障状态下准确判断故障性质并及时处理、恢复送电具有很大影响。
为了解决上述问题,建议从下面两个方面加以改进:
(1)生产厂家必须进一步完善软件。实际上它只是为了监视分闸或合闸位置这两个开关量的变化,可这两个位置又是相互制约的,一般只反映一个量的变化即可,所以在监控界面上完全可以只显示合闸或跳闸位置的变化,而同时另一个量是否及时对应,可以在软件内部流程中判断,如有异常可报警,那样界面就显示断路器跳闸、断路器重合,符合人们的专业术语和运行习惯,让监控人员较易接受。
(2)按照对电网影响的程度,将变电站告警信号分为:事故、异常、越限、变位、告知五类。级别分别对应为:事故- 1级,异常- 2级,越限- 3级,变位- 4级,告知- 5级。事故信号是由于电网故障、设备故障等,引起开关跳闸(包含非人工操作的跳闸)、保护装置动作出口跳合闸的信号以及影响全站安全运行的其他信号。是需实时监控、立即处理的重要信号。异常信号是反映设备运行异常情况的报警信号,影响设备遥控操作的信号,直接威胁电网安全与设备运行,是需要实时监控、及时处理的重要信号。越限信号是反映重要遥测量超出报警上下限区间的信息。重要遥测量主要有设备有功、无功、电流、电压、主变油温、断面潮流等。是需实时监控、及时处理的重要信号。变位信号特指开关类设备状态(分、合闸)改变的信息。该类信息直接反映电网运行方式的改变,是需要实时监控的重要信息。告知信号是反映电网设备运行情况、状态监测的一般信息。主要包括隔离开关、接地刀闸位置信号、主变运行档位,以及设备正常操作时的伴生信号。该类信号需定期查询。
(3)监控人员应设置双主机四显示器配置,并对监控系统界面进行合理设置,一台监控机显示器画面固定在主接线,用于日常巡视和操作,一个固定在时实告警窗口,在故障情况下系统自动事故推图,这样在发生事故的情况下,值班员从主接线可以看到开关跳闸的情况,在辅助光字牌语音报警简报信息,很快就能判断事故情况,并迅速处理。
2 监控系统的事故和预告音响信号规范化管理
监控系统的事故和预告音响信号受后台监控系统(服务器)的控制,当双后台监控机同时不能工作或主备不能正常切换时,事故和预告音响信号则不能发出,不能提示值班人员处理事故或故障,严重影响变电站的安全运行,这类情况已经发生几次,造成开关事故跳闸不知道。所以RTU装置的通讯中断信号,是非常重要的,RTU装置有故障或死机,可以使值班人员通过通讯中断信号,及时去检查设备,并通知相关专业班组去检查装置,迅速处理故障。目前,有一些变电站没有RTU装置的通讯中断信号或此类信号不全。RTU装置故障时,后台监控系统仍显示故障前的信息,(特别是RTU装置死机,值班巡视时,很难发现)若有保护事件发生,后台此时无警告,将严重影响事故的处理。对于这种情况,应与厂家结合,共同处理,将监控系统的事故和预告音响信号独立出来,不受后台监控系统控制,防止发生后台监控机不工作时发不出保护事故和预告音响信号情况。对于无人值班站,则要充分考虑计算机不能正常工作时,备用计算机自动切换启动。其次,计算机在任何时候都应该有可靠的电源,以保证事故信号和预告信号的正常、正确反映。由于通道和网络故障,造成重要信息(如电能量、多数据源的数据等)的错误传输,通道或网络故障恢复后,应能进行信息自动重传。在任何情况下,应确保可靠执行综合系统的主要功能。至于软件的可靠性,是要求系统对软件故障具有较强检出能力、较高的响应速度及合理的处理方式。
3 微机监控系统应具备防止误操作的功能
在以上的操作过程我们发现,对于任何一个遥控设备,在“五防闭锁”和“五防解锁”之间有一个单选按钮。因而在解锁操作时,如果不仔细核对设备编号,那么相当于任何设备均在解锁操作范嗣中,为了解决这一问题。我们制定了严格的现场规程。从组织措施上,规定解锁操作必须由总工程师审批。从技术措施上,刀闸的电动机构操作电源平时停用,操作前投入,操作完毕马上退出。以上技术措施,保证了在进行倒闸操作时,一次设备在一个时间段只开放了一个操作回路,避免了遥控解锁操作发生误操作的情况。 监控机是在微机监控系统上进行倒闸操作的主要平台,多数变电站开关、刀闸均实现了远方操作,GIS设备和数字化变电站实现了包括接地刀闸在内的可控元件的远控功能,设备在通讯故障、事故及检修状态下有可能在不带五防闭锁的解锁操作情况,监控系统自身设置闭锁逻辑以防止发生严重误操作是非常必要的。闭锁条件如下:
开关合位的情况下禁止拉合该开关两侧断路器;开关两侧接地刀闸合入前判断开关两侧刀闸在分位,母线接地刀闸合入前必须判断和母线连接的所有刀闸全部在分位,线路侧接地刀闸合入前必须进行一次验电;防止带接地地刀送电的条件为合刀闸前判断有电气连接范围内无接地刀闸合入。
4 综合自动化系统的运行管理应注意的问题
综合自动化系统变电站的运行管理包括日常运行管理、交接班管理、日常巡视、现场验收管理、测试 运行维护、事故、异常处理等 。为防止监控系统故障不能及时发现,事故音响管理混乱.巡视不到位,测试、维护、缺陷处理不及时等问题的发生,运行管理单位和相关人员必须做到如下几点:
(1)变电站运行和维护的责任单位和人员必须保证设备的正常运行及信息的完整性和正确性,发现或接到设备故障通知后应立即处理,并将处理结果及时报告相关人员,事后应详细记录故障现象、原因及处理过程,并写出分析报告,以积累运行经验,在以后的基建和运行中避免类似事件的发生。
(2)当一次设备检修时,应将相应的遥信信号退出运行,现场投入检修压板,防止检修信息干扰正常监控,但不得随意将相应变送器退出运行。一次设备检修完后,应将检修压板投入,确保信息正确上传。
(3)交接班时应对监控系统进行全面的检查,特别是检查网络通信情况,一次主接线和设备运行情况、光字牌等异常信号情况、各级电压、主变负荷和油温、直流和低压情况、UPS运行情况、监控五防通讯情况、潮流分布及各类报表等。
(4)在日常巡视时,应仔细对监控系统进行巡视,随时掌握设备状态、负荷的情况。
(5)监控系统主机故障,应自动切换为备用机,若不能切换,应立即上报,并通知专业维护人员进行处理。在监控系统退出时,应及时将监控权移交运维人员,加强现场一、二次设备巡视,防止事故发生。
(6)运行时的任何时间内,严禁关闭系统报警音箱,并将音箱调至合适音量。
(7)五防系统正常状态下应投入,值班员不得擅自退出。
5 结束语
供电公司集中监控系统接收编码后的视频数据和监控数据,进行监控、存储、转发控制及管理。监控系统的实施为实现变电站/所的无人或少人值守,推动电力网的管理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化的方向发展提供了有力的技术保障。目前厂站端的综合自动化系统主要有NS2000变电站计算机监控系统、CSC2000变电站综合自动化系统、BSJ一2200变电站计算机监控系统等,系统大同小异,但如何确保系统安全稳定运行,需要在今后实际工作中继续不断摸索总结,以上见解难免有不妥之处,请大家多提宝贵意见。
参考文献
[1]王元璋.变电站综合自动化现场技术与运行维护[M]北京:中国电力出版社.2004
[2]陈友.提高变电站供电可靠性技术措施的探讨[J].中国新技术新产品,2009(11).
[3]宋红杰,白慧芳,于枚.提高变电运行供电可靠性的若干管理措施[J].高电压技术,2003(08)
关键词:综合自动化;变电站;运行管理
引言
大部分老站进行了综合自动化改造,运行专业人员从传统运行模式到微机监控运行模式的转变过程中积累了一些运行经验,但对综合自动化系统变电站的日常运行管理缺乏系统的研究,交接班管理、日常巡视的内容规范尚待完善,现场验收管理、测试与运行维护、防误操作和事故、异常处理等方面的标准化制度还有待完善,由于上述原因造成运行过程中出现监控系统自身不完善,监控系统故障不能及时发现,事故音响管理混乱,巡视不到位,测试、维护、缺陷处理不及时等问题时有发生。本文根据运行中积累的经验,从设备管理和运行管理两方面进行了综合分析。
1 监控系统中界面进行人性化设置和管理
自动化系统在变电站中的广泛应用,一方面对我们的技术素质提出了更高的要求,技术人员必须扩展自己的知识面,全方位努力提高自己的业务素质,以便能在发生异常和故障时应付自如。自动化技术的应用使运行人员必须具备一定的计算机知识,但是操作界面应向“傻瓜”方向发展,就向照相机及现在各种微机应用软件的发展历程一样,操作界面应尽量简单直观,操作时全汉化提示,准确易懂,达到人机友好的状态。变电站异常情况的界面显示上看,感觉不尽如人意。原因是当发生异常或故障时,会出现几十条信息让人眼花缭乱,无从查看,如110kV变电站110kV多条线路相继跳闸,报警信号先报各路收发信机动作,故障录波动作信号达半分钟后才报“XXX断路器跳闸”。这对运行人员在故障状态下准确判断故障性质并及时处理、恢复送电具有很大影响。
为了解决上述问题,建议从下面两个方面加以改进:
(1)生产厂家必须进一步完善软件。实际上它只是为了监视分闸或合闸位置这两个开关量的变化,可这两个位置又是相互制约的,一般只反映一个量的变化即可,所以在监控界面上完全可以只显示合闸或跳闸位置的变化,而同时另一个量是否及时对应,可以在软件内部流程中判断,如有异常可报警,那样界面就显示断路器跳闸、断路器重合,符合人们的专业术语和运行习惯,让监控人员较易接受。
(2)按照对电网影响的程度,将变电站告警信号分为:事故、异常、越限、变位、告知五类。级别分别对应为:事故- 1级,异常- 2级,越限- 3级,变位- 4级,告知- 5级。事故信号是由于电网故障、设备故障等,引起开关跳闸(包含非人工操作的跳闸)、保护装置动作出口跳合闸的信号以及影响全站安全运行的其他信号。是需实时监控、立即处理的重要信号。异常信号是反映设备运行异常情况的报警信号,影响设备遥控操作的信号,直接威胁电网安全与设备运行,是需要实时监控、及时处理的重要信号。越限信号是反映重要遥测量超出报警上下限区间的信息。重要遥测量主要有设备有功、无功、电流、电压、主变油温、断面潮流等。是需实时监控、及时处理的重要信号。变位信号特指开关类设备状态(分、合闸)改变的信息。该类信息直接反映电网运行方式的改变,是需要实时监控的重要信息。告知信号是反映电网设备运行情况、状态监测的一般信息。主要包括隔离开关、接地刀闸位置信号、主变运行档位,以及设备正常操作时的伴生信号。该类信号需定期查询。
(3)监控人员应设置双主机四显示器配置,并对监控系统界面进行合理设置,一台监控机显示器画面固定在主接线,用于日常巡视和操作,一个固定在时实告警窗口,在故障情况下系统自动事故推图,这样在发生事故的情况下,值班员从主接线可以看到开关跳闸的情况,在辅助光字牌语音报警简报信息,很快就能判断事故情况,并迅速处理。
2 监控系统的事故和预告音响信号规范化管理
监控系统的事故和预告音响信号受后台监控系统(服务器)的控制,当双后台监控机同时不能工作或主备不能正常切换时,事故和预告音响信号则不能发出,不能提示值班人员处理事故或故障,严重影响变电站的安全运行,这类情况已经发生几次,造成开关事故跳闸不知道。所以RTU装置的通讯中断信号,是非常重要的,RTU装置有故障或死机,可以使值班人员通过通讯中断信号,及时去检查设备,并通知相关专业班组去检查装置,迅速处理故障。目前,有一些变电站没有RTU装置的通讯中断信号或此类信号不全。RTU装置故障时,后台监控系统仍显示故障前的信息,(特别是RTU装置死机,值班巡视时,很难发现)若有保护事件发生,后台此时无警告,将严重影响事故的处理。对于这种情况,应与厂家结合,共同处理,将监控系统的事故和预告音响信号独立出来,不受后台监控系统控制,防止发生后台监控机不工作时发不出保护事故和预告音响信号情况。对于无人值班站,则要充分考虑计算机不能正常工作时,备用计算机自动切换启动。其次,计算机在任何时候都应该有可靠的电源,以保证事故信号和预告信号的正常、正确反映。由于通道和网络故障,造成重要信息(如电能量、多数据源的数据等)的错误传输,通道或网络故障恢复后,应能进行信息自动重传。在任何情况下,应确保可靠执行综合系统的主要功能。至于软件的可靠性,是要求系统对软件故障具有较强检出能力、较高的响应速度及合理的处理方式。
3 微机监控系统应具备防止误操作的功能
在以上的操作过程我们发现,对于任何一个遥控设备,在“五防闭锁”和“五防解锁”之间有一个单选按钮。因而在解锁操作时,如果不仔细核对设备编号,那么相当于任何设备均在解锁操作范嗣中,为了解决这一问题。我们制定了严格的现场规程。从组织措施上,规定解锁操作必须由总工程师审批。从技术措施上,刀闸的电动机构操作电源平时停用,操作前投入,操作完毕马上退出。以上技术措施,保证了在进行倒闸操作时,一次设备在一个时间段只开放了一个操作回路,避免了遥控解锁操作发生误操作的情况。 监控机是在微机监控系统上进行倒闸操作的主要平台,多数变电站开关、刀闸均实现了远方操作,GIS设备和数字化变电站实现了包括接地刀闸在内的可控元件的远控功能,设备在通讯故障、事故及检修状态下有可能在不带五防闭锁的解锁操作情况,监控系统自身设置闭锁逻辑以防止发生严重误操作是非常必要的。闭锁条件如下:
开关合位的情况下禁止拉合该开关两侧断路器;开关两侧接地刀闸合入前判断开关两侧刀闸在分位,母线接地刀闸合入前必须判断和母线连接的所有刀闸全部在分位,线路侧接地刀闸合入前必须进行一次验电;防止带接地地刀送电的条件为合刀闸前判断有电气连接范围内无接地刀闸合入。
4 综合自动化系统的运行管理应注意的问题
综合自动化系统变电站的运行管理包括日常运行管理、交接班管理、日常巡视、现场验收管理、测试 运行维护、事故、异常处理等 。为防止监控系统故障不能及时发现,事故音响管理混乱.巡视不到位,测试、维护、缺陷处理不及时等问题的发生,运行管理单位和相关人员必须做到如下几点:
(1)变电站运行和维护的责任单位和人员必须保证设备的正常运行及信息的完整性和正确性,发现或接到设备故障通知后应立即处理,并将处理结果及时报告相关人员,事后应详细记录故障现象、原因及处理过程,并写出分析报告,以积累运行经验,在以后的基建和运行中避免类似事件的发生。
(2)当一次设备检修时,应将相应的遥信信号退出运行,现场投入检修压板,防止检修信息干扰正常监控,但不得随意将相应变送器退出运行。一次设备检修完后,应将检修压板投入,确保信息正确上传。
(3)交接班时应对监控系统进行全面的检查,特别是检查网络通信情况,一次主接线和设备运行情况、光字牌等异常信号情况、各级电压、主变负荷和油温、直流和低压情况、UPS运行情况、监控五防通讯情况、潮流分布及各类报表等。
(4)在日常巡视时,应仔细对监控系统进行巡视,随时掌握设备状态、负荷的情况。
(5)监控系统主机故障,应自动切换为备用机,若不能切换,应立即上报,并通知专业维护人员进行处理。在监控系统退出时,应及时将监控权移交运维人员,加强现场一、二次设备巡视,防止事故发生。
(6)运行时的任何时间内,严禁关闭系统报警音箱,并将音箱调至合适音量。
(7)五防系统正常状态下应投入,值班员不得擅自退出。
5 结束语
供电公司集中监控系统接收编码后的视频数据和监控数据,进行监控、存储、转发控制及管理。监控系统的实施为实现变电站/所的无人或少人值守,推动电力网的管理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化的方向发展提供了有力的技术保障。目前厂站端的综合自动化系统主要有NS2000变电站计算机监控系统、CSC2000变电站综合自动化系统、BSJ一2200变电站计算机监控系统等,系统大同小异,但如何确保系统安全稳定运行,需要在今后实际工作中继续不断摸索总结,以上见解难免有不妥之处,请大家多提宝贵意见。
参考文献
[1]王元璋.变电站综合自动化现场技术与运行维护[M]北京:中国电力出版社.2004
[2]陈友.提高变电站供电可靠性技术措施的探讨[J].中国新技术新产品,2009(11).
[3]宋红杰,白慧芳,于枚.提高变电运行供电可靠性的若干管理措施[J].高电压技术,2003(08)