淺析變電站微機保護(hù)裝置監(jiān)控系統(tǒng)

1.概述

近幾年來隨著微機保護(hù)技術(shù)升級換代的飛速發(fā)展和城、農(nóng)網(wǎng)改造的不斷深入，微機保護(hù)在電網(wǎng)內(nèi)的應(yīng)用也非常的廣泛，我局110kV及以上變電站在近幾年中雖然已全部完成無人值守改造，實現(xiàn)了自動化，但是，由于當(dāng)時的自動化技術(shù)不成熟，監(jiān)控系統(tǒng)的性能不太穩(wěn)定，而且保護(hù)裝置也沒有隨著綜合自動化的改造進(jìn)行相應(yīng)的更新，監(jiān)控裝置通訊故障時有發(fā)生。調(diào)度端對變電站設(shè)備的監(jiān)控時常會發(fā)生中斷現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，也極大地增加了設(shè)備維護(hù)的工作量。今年，我局對2座220kV變電站進(jìn)行綜合自動化改造，有4座110kV變電站由于保護(hù)裝置使用年限到期，而進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)的更換。運行中更好地加強對新設(shè)備的監(jiān)控，是變電站技改工作中需要解決的重要問題之一。

2.信息傳輸

由于目前微機保裝置和監(jiān)控裝置的性能已經(jīng)達(dá)到一個比較穩(wěn)定的水平，而且裝置智能化程度也越來越高，裝置本身的自檢功能也非常的完善，能夠及時檢測并上報存在的問題，使保護(hù)裝置運行的可靠性有了保障。同時保護(hù)裝置在運行中自身的故障率也在逐年下降。但是，由于電力系統(tǒng)出于對安全生產(chǎn)的需要和以往設(shè)備運行的經(jīng)驗，雖然現(xiàn)在新設(shè)備的性能提高了，但對新設(shè)備的監(jiān)控要求也隨之提高。

由于目前110kV以上的保護(hù)裝置保護(hù)功能比較完善，提供的設(shè)備信息量也很多，針對電壓等級為110kV及以上的微機保護(hù)裝置，各個廠家?guī)缀醵加袑Ｓ玫莫毩y控裝置。保護(hù)裝置把所需的各種遙測，遙信和遙控量送到測控裝置，再由測控裝置通過網(wǎng)線與通訊總控屏進(jìn)行通訊，這樣可以很好滿足對保護(hù)裝置的監(jiān)控要求，如圖1所示。

但是由于35kV和10kV的保護(hù)裝置由于電壓等級低，保護(hù)配置和一次設(shè)備相對簡單，提供的信息量比較少，所以保護(hù)裝置沒有與之相對應(yīng)的獨立的測控裝置，而是把保護(hù)功能和測控功能合二為一，既是保護(hù)裝置也是測控裝置，保護(hù)裝置通過網(wǎng)線直接與通訊總控屏進(jìn)行通訊，如圖2所示。

雖然35kV和10kV保護(hù)裝置的電壓等級低，但是35kV和10kV的設(shè)備往往都是直接與用戶相連的，是電力系統(tǒng)與用戶之間聯(lián)系的紐帶，有些用戶還是重要負(fù)荷，不能隨意停電。因此，對35kV和10kV保護(hù)裝置以及相應(yīng)設(shè)備的監(jiān)控也顯得非常重要，雖然裝置的功能和性能和以前的產(chǎn)品相比有很大的提高，但由于35kV和10kV保護(hù)裝置往往是就地安裝在高壓開關(guān)柜上，運行的環(huán)境條件相對比較差，而且一次設(shè)備的事故幾率也相對較高，所以裝置的故障幾率也相對要高一些。由于裝置僅依靠通訊線與通訊總控單元進(jìn)行通訊，一旦通訊線損壞或通訊插件損壞，就會導(dǎo)致通訊中斷，使調(diào)度無法對保護(hù)裝置和一次設(shè)備的工況進(jìn)行監(jiān)控，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障調(diào)度也無法及時掌握實時信息。如果是裝置插件故障而沒有備件及時更換，將不會及時恢復(fù)，調(diào)度將有無法對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，從而給安全生產(chǎn)帶來隱患。特別是當(dāng)裝置電源插件損壞后，保護(hù)裝置將退出運行，此時通訊也會中斷，在調(diào)度端只能看到設(shè)備通訊中斷的事故報文，但無法知道是什么原因造成的通訊中斷，若此時還當(dāng)一般情況下的通訊中斷不及時處理，一旦出現(xiàn)設(shè)備事故后果有可能是非常嚴(yán)重的。

3.遠(yuǎn)動信號

保護(hù)裝置提供的信息量內(nèi)容豐富，并可提供一定數(shù)量的遠(yuǎn)動信號空接點，這些遠(yuǎn)動信號雖然數(shù)量很少，但信息的覆蓋面卻是非常的廣泛，幾乎囊括了裝置所有的異常信息，如圖3所示。只是由于沒有專門的測控裝置來接入這些信號量，而且從通訊網(wǎng)線傳送的信號很全面也很穩(wěn)定，這些接點一般都沒有利用。

其實解決問題的關(guān)鍵就在于這些遠(yuǎn)動信號，因為一旦裝置是因為通訊功能出現(xiàn)故障導(dǎo)致通訊中斷，但此時保護(hù)功能的運行是正常的，保護(hù)裝置一旦有動作或者異常情況時，這些遠(yuǎn)動信號是可以正常發(fā)出的，如果把這些遠(yuǎn)動信號送到調(diào)度，那么在裝置通訊的中斷的后調(diào)度依然可以收到裝置發(fā)出的信號，譬如開關(guān)位置，裝置異常和保護(hù)動作等信號，可以對裝置實施有效監(jiān)控。

如何將這些信號正確有效地送到調(diào)度呢?雖然沒有專門的測控裝置來接入這些信號，但是在通訊總控屏或者公共測控屏上或多或少都有一些備用的遙信量引入端子，我們可以根據(jù)需要將這些遙信量用電纜引入到這些備用端子上，將相應(yīng)的遙信定義寫進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，并傳送至調(diào)度端，這樣就可以保證在裝置通訊中斷的情況下，信號仍能夠通過通訊總控單元傳送至調(diào)度，使值班調(diào)度員仍能看到裝置發(fā)出的幾個重要遙信量，將大大提高了調(diào)度對裝置的監(jiān)控能力，如圖4所示。

從以上分析可以看出，將35kV及以下保護(hù)裝置的重要遙信量通過電纜引入通訊總控屏的公共測控裝置中，在保護(hù)裝置通訊中斷以后仍有可能對裝置實施監(jiān)控，雖然這種監(jiān)控方式是有限的，不全面的，但足可以讓調(diào)度員了解設(shè)備是否處于正常運行狀態(tài)，是滿足對設(shè)備安全穩(wěn)定運行的要求的。

4.結(jié)語

綜上所述，只要公共測控裝置有足夠的開入量端子，那么對裝置通訊中斷后的監(jiān)控問題就可以迎刃而解，畢竟通訊總控裝置通訊中斷導(dǎo)致全站設(shè)備失去監(jiān)控的故障幾率相對于單個保護(hù)裝置通訊中斷的故障幾率來說還是小的多的。