智能變電站常見故障的診斷及處理方法

張昭源 張俊杰 徐強 李炎 朱自強

摘 要：智能變電站是以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息，共享標準化為基本要求，自動完成信息的采集、計算、傳輸等功能。智能變電站的運行設備之間的聯系主要依靠光纖和網絡的組網連接傳輸。正是由于這種信息流的看不見摸不著，導致與之對應的故障診斷與處理方法與常規站存在較大差異。目前智能變電站的合并單元、智能終端故障率高，影響范圍廣，對電力系統的安全穩定運行造成了一定的隱患。

關鍵詞：智能變電站；故障診斷與處理；合并單元；智能終端

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0168-01

引 言

與傳統變電站相比，智能變電站采用的是“三層兩網”結構，現場增加了過程層設備，即在電壓、電流等電氣量的采樣環節增加了合并單元，在跳、合閘等出口環節增加了智能終端，且合并單元、智能終端均是采用雙重化配置。從前兩代智能變電站的運行情況看，合并單元存在著故障率高、影響范圍廣的問題，而智能終端的故障將影響保護能否快速正確出口，這些問題都影響著智能變電站的安全穩定運行。本文將從運行操作和故障的前期處置兩方面介紹220kV系統中合并單元、智能終端故障時常見的診斷及處理方法。

1 母線合并單元故障

目前第二代智能變電站220kV系統電壓采樣普遍采用的是母線電壓級聯的方式，即由母線合并單元統一采樣，分別送至各線路間隔合并單元，供線路保護、主變保護、測控裝置、故障錄波等裝置使用，所以當母線合并單元故障，會導致相關的所有線路保護、主變保護、母差復壓閉鎖功能受到影響，甚至會導致誤動。

下面將以220kV雙母雙分段母線A母A套合并單元出現故障為例，介紹相應的處置方法。①若A母A套合并單元異常時，將影響220kVA母第一套母差保護、第一套主變保護（如果有主變接在A母上），A母上所有線路的第一套線路保護的電壓采集，使各線路保護和主變中后備保護的距離保護、零序功能退出，第一套母差保護無電壓閉鎖功能，此時的處理方法：a.停用相應的第一套母差保護；b.停用相應的第一套線路保護以及主變保護；c.該合并單元投檢修；d.做好安全措施后對故障合并單元消缺。②若出現A母兩套合并單元同時故障（比較極端的情況），此時的處理方法：a.停運相應的一次設備（包括母線，母線上的線路間隔、主變間隔）；b.二次部分的狀態根據現場實際需要申請；c.做好相應安全措施后對故障的合并單元消缺。

2 線路合并單元故障

目前第二代智能變電站線路保護、母差保護、主變保護等裝置都是采用“直采”的方式，即保護裝置通過光纖直接連接到對應的間隔合并單元，不通過交換機組網。①若出現線路合并單元單套故障，則相應的線路保護、母差保護都會出現采樣異常，閉鎖保護，此時的處理方法：a.對應間隔的第一套線路保護改為信號；b.第一套母差保護改信號；c.該合并單元投檢修；d.做好安全措施后對故障合并單元消缺。②若出現線路兩套合并單元均故障，此時的處理方法：a.停運相應的一次設備；b.兩套母差保護均應退出對應間隔的“SV投入”軟壓板；c.兩套母差保護還應退出對應間隔的GOOSE出口軟壓板、GOOSE啟動失靈軟壓板；d.線路兩套保護改停用；e.做好安全措施后對故障合并單元消缺。

3 線路智能終端故障

目前大多數智能變電站的開關采用的是“雙跳圈，單合圈”設備，則在處理線路智能終端故障時需要考慮到重合閘的問題，假設線路的重合閘是通過第一套智能終端出口。①若第一套智能終端故障時，此時的處理方法：a.對應的第一套線路保護改為停用，母差保護不需操作；b.退出該智能終端出口硬壓板；c.考慮到重合閘是通過第一套智能終端出口，所以此時要停用線路的重合閘功能；d.該智能終端投檢修；e.做好安全措施后對該智能終端消缺。②若第二套智能終端故障時，此時的處理方法：a.對應的第二套線路保護改為停用，母差保護不需操作；b.退出該智能終端出口硬壓板；c.該智能終端投檢修；d.做好安全措施后對該智能終端消缺。③若兩套智能終端均故障時，此時的處理方法：a.停運一次設備；b.兩套母差保護均應退出對應間隔“SV投入”軟壓板；c.兩套母差保護退出對應間隔的GOOSE出口軟壓板、GOOSE啟動失靈軟壓板；d.兩套線路保護改停用；e.兩套智能終端投檢修；f.做好安全措施后對兩套智能終端消缺。

4 合并單元、智能終端故障前期處置方法

上文從運行操作角度出發，介紹了合并單元、智能終端故障時，運維人員如何將故障設備從運行設備中隔離。目前結合智能變電站合并單元、智能終端常見的故障現象，從故障的前期處置的角度出發，大致可以從以下三個方面考慮：①檢查裝置接線、壓板是否松動，比如智能終端告警，報“控制回路斷線”，可能是出口壓板松動導致的。遇到這種情況，需要找準相應的控制回路并進行緊固措施，若故障還未消除，則聯系專業人員進一步分析處理；②更換備用光纖，比如合并單元告警，報“對時異?！?，可能是光纖口松動或損壞導致的。遇到這種情況，需要對相應光纖進行緊固，若還存在告警信號，則需更換備用芯，若告警還未消失，則聯系專業人員進一步分析處理；③更換設備部分插件，如CPU插件等，遇到此種情況，先執行①、②步后，告警仍未消失，則聯系專業人員進一步分析處理，由專業人員給出結論，若需更換設備插件，則需向調度申請停用相關保護，然后由專業人員進行插件的更換。

5 結 語

本文以220kV系統為例，針對合并單元、智能終端故障率高，影響范圍廣的問題，從運行操作和故障前期處置兩方面，介紹了母線合并單元故障、線路合并單元故障、線路智能終端故障等常見故障時的運行操作步驟和前期處理原則，確保出現故障時，能夠及時有效的處理，防止事故的擴大化，影響電力系統的安全穩定運行。

參考文獻

[1]國網安徽電力公司.安徽電網智能變電站220kV繼電保護運行規定[S].2013.

[2]馮正偉，等.500kV智能變電站智能變電站合并單元運行維護及異常分析[J].中國電力，2015，48（9）.

收稿日期：2018-8-10