淺析變電站微機(jī)保護(hù)裝置監(jiān)控系統(tǒng)

1.概述

近幾年來(lái)隨著微機(jī)保護(hù)技術(shù)升級(jí)換代的飛速發(fā)展和城、農(nóng)網(wǎng)改造的不斷深入，微機(jī)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(wú)人值守改造，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，但是，由于當(dāng)時(shí)的自動(dòng)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(méi)有隨著綜合自動(dòng)化的改造進(jìn)行相應(yīng)的更新，監(jiān)控裝置通訊故障時(shí)有發(fā)生。調(diào)度端對(duì)變電站設(shè)備的監(jiān)控時(shí)常會(huì)發(fā)生中斷現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，也極大地增加了設(shè)備維護(hù)的工作量。今年，我局對(duì)2座220kV變電站進(jìn)行綜合自動(dòng)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(yùn)行中更好地加強(qiáng)對(duì)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(wèn)題之一。

2.信息傳輸

由于目前微機(jī)保裝置和監(jiān)控裝置的性能已經(jīng)達(dá)到一個(gè)比較穩(wěn)定的水平，而且裝置智能化程度也越來(lái)越高，裝置本身的自檢功能也非常的完善，能夠及時(shí)檢測(cè)并上報(bào)存在的問(wèn)題，使保護(hù)裝置運(yùn)行的可靠性有了保障。同時(shí)保護(hù)裝置在運(yùn)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(duì)安全生產(chǎn)的需要和以往設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，雖然現(xiàn)在新設(shè)備的性能提高了，但對(duì)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(duì)電壓等級(jí)為110kV及以上的微機(jī)保護(hù)裝置，各個(gè)廠家?guī)缀醵加袑Ｓ玫莫?dú)立測(cè)控裝置。保護(hù)裝置把所需的各種遙測(cè)，遙信和遙控量送到測(cè)控裝置，再由測(cè)控裝置通過(guò)網(wǎng)線與通訊總控屏進(jìn)行通訊，這樣可以很好滿足對(duì)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(jí)低，保護(hù)配置和一次設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，提供的信息量比較少，所以保護(hù)裝置沒(méi)有與之相對(duì)應(yīng)的獨(dú)立的測(cè)控裝置，而是把保護(hù)功能和測(cè)控功能合二為一，既是保護(hù)裝置也是測(cè)控裝置，保護(hù)裝置通過(guò)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(jí)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(duì)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(yùn)行的環(huán)境條件相對(duì)比較差，而且一次設(shè)備的事故幾率也相對(duì)較高，所以裝置的故障幾率也相對(duì)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(huì)導(dǎo)致通訊中斷，使調(diào)度無(wú)法對(duì)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(wú)法及時(shí)掌握實(shí)時(shí)信息。如果是裝置插件故障而沒(méi)有備件及時(shí)更換，將不會(huì)及時(shí)恢復(fù)，調(diào)度將有無(wú)法對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，從而給安全生產(chǎn)帶來(lái)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(yùn)行，此時(shí)通訊也會(huì)中斷，在調(diào)度端只能看到設(shè)備通訊中斷的事故報(bào)文，但無(wú)法知道是什么原因造成的通訊中斷，若此時(shí)還當(dāng)一般情況下的通訊中斷不及時(shí)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(dòng)信號(hào)

保護(hù)裝置提供的信息量?jī)?nèi)容豐富，并可提供一定數(shù)量的遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)空接點(diǎn)，這些遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)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(méi)有專門的測(cè)控裝置來(lái)接入這些信號(hào)量，而且從通訊網(wǎng)線傳送的信號(hào)很全面也很穩(wěn)定，這些接點(diǎn)一般都沒(méi)有利用。

其實(shí)解決問(wèn)題的關(guān)鍵就在于這些遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)，因?yàn)橐坏┭b置是因?yàn)橥ㄓ嵐δ艹霈F(xiàn)故障導(dǎo)致通訊中斷，但此時(shí)保護(hù)功能的運(yùn)行是正常的，保護(hù)裝置一旦有動(dòng)作或者異常情況時(shí)，這些遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)是可以正常發(fā)出的，如果把這些遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)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(hào)，譬如開關(guān)位置，裝置異常和保護(hù)動(dòng)作等信號(hào)，可以對(duì)裝置實(shí)施有效監(jiān)控。

如何將這些信號(hào)正確有效地送到調(diào)度呢?雖然沒(méi)有專門的測(cè)控裝置來(lái)接入這些信號(hào)，但是在通訊總控屏或者公共測(cè)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(kù)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(hào)仍能夠通過(guò)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(gè)重要遙信量，將大大提高了調(diào)度對(duì)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(guò)電纜引入通訊總控屏的公共測(cè)控裝置中，在保護(hù)裝置通訊中斷以后仍有可能對(duì)裝置實(shí)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(yùn)行狀態(tài)，是滿足對(duì)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求的。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，只要公共測(cè)控裝置有足夠的開入量端子，那么對(duì)裝置通訊中斷后的監(jiān)控問(wèn)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(duì)于單個(gè)保護(hù)裝置通訊中斷的故障幾率來(lái)說(shuō)還是小的多的。