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變電站事故總信號的實(shí)現(xiàn)及其改進(jìn)

文檔作者：饒威文檔來源：江蘇省電力公司檢修分公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年06月30日
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技術(shù)與應(yīng)用
又 電站事故總信號的實(shí)現(xiàn)及其改進(jìn)
饒 威
(江蘇省電力公司檢修分公司，江蘇常州 213000)
摘要 本文分析了變電站事故總實(shí)現(xiàn)的多種方式，對比了其優(yōu)缺點(diǎn)，針對當(dāng)前變電站廣泛采
用的不對應(yīng)方式起動事故總存在的復(fù)歸易誤操作的弊端，提出了兩種解決方案，為事故總復(fù)歸的
操作增強(qiáng)了安全性，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
關(guān)鍵詞：變電站；事故總；不對應(yīng)方式
The Implementation and Improvement of Substation
General Fault Signal
Rao 耽f
(Maintenance Branch of Jiangsu Electric Power Company，Changzhou，Jiangsu 2 1 3000)
Abstract This paper analyzes diverse implementations of substation general fault signals and
compares their advantages and shortcomings．Regarding to the easily misoperation drawbacks in the
implementation of substation fault signal adopting the non—correspondence method curentlN two
effective solutions are proposed corespondingly．And they intensively guarantee the security of reset
operation of substation general fault signal and strongly improve the stability of monitoring system．
Key words： substation；general fault；non—correspOndence method
隨著國民經(jīng)濟(jì)的日益提高和社會條件的不斷進(jìn)
步， 電力在人們生活中的重要性逐步提升， 電力系
統(tǒng)能否安全、穩(wěn)定地運(yùn)行應(yīng)作為電力部門首先要進(jìn)
行考慮的問題。特別是在當(dāng)前變電站綜合自動化系
統(tǒng)的應(yīng)用和無人值守模式的大力推廣背景下，為了
使變電運(yùn)行人員能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)第一時(shí)問發(fā)
現(xiàn)，準(zhǔn)確地把握故障信息，全面分析故障的性質(zhì)，
迅速消除處理故障和事故，統(tǒng)一調(diào)度和統(tǒng)籌潮流，
除了通過測量儀表監(jiān)視各變電站設(shè)備的運(yùn)行情況之
外，還需要將各站的事故總信號納入監(jiān)控范圍。
根據(jù)變電站綜合自動化的相關(guān)規(guī)程規(guī)定，變電
站內(nèi)開關(guān)出現(xiàn)事故跳閘時(shí)，變電站所屬的當(dāng)?shù)乇O(jiān)控
及集控站、相關(guān)調(diào)度的EMS均應(yīng)出現(xiàn)相關(guān)的推畫
面。而監(jiān)控中心集控站和調(diào)度中心EMS是依據(jù)事故
總信號對變電站是否發(fā)生事故跳閘進(jìn)行判斷的，這
就要求每個(gè)變電站必須通過遙信信號形式上送一個(gè)
正確、可靠全站事故總信號【l】。
1 事故總概述
根據(jù)變電站電力生產(chǎn)慣例，變電站內(nèi)開關(guān)發(fā)生
I
116l電l_I纛硪2014年第5期
事故跳閘是作為事故總信號產(chǎn)生的依據(jù)。如何判斷
開關(guān)的跳閘(分閘)為事故跳閘，而不是正常的倒
閘操作，是解決事故總信號實(shí)現(xiàn)的首要問題。20世
紀(jì)90年代初期，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展相對落后，計(jì)算機(jī)
監(jiān)控系統(tǒng)在變電站內(nèi)只能起到輔助作用，事故跳閘
是在中央信號和控制屏的基礎(chǔ)上，根據(jù)開關(guān)位置和
控制把手位置的不一致來判斷的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)
的飛躍發(fā)展，電網(wǎng)自動化水平的提高，事故跳閘的
表達(dá)已發(fā)生了巨大變化，事故總信號的實(shí)現(xiàn)方式也
有了較大變化。
目前，事故總信號產(chǎn)生的原理主要有兩大類，
保護(hù)動作起動方式和不對應(yīng)起動方式。保護(hù)動作起
動方式，主要通過軟件方式對開關(guān)的保護(hù)動作信號
進(jìn)行匯總發(fā)出；不對應(yīng)起動方式則通過硬件電路的
方式對開關(guān)的事故跳閘進(jìn)行準(zhǔn)確判斷而發(fā)出。
2 保護(hù)動作起動方式
根據(jù)保護(hù)動作信號合成事故總信號的方式，又
可以將保護(hù)動作起動方式細(xì)分為保護(hù)動作信號直接
起動方式和保護(hù)動作信號軟件定義方式兩種f2?！?。
2．1 直接起動方式
在保護(hù)動作信號直接起動方式中，站內(nèi)各間隔
保護(hù)裝置產(chǎn)生的瞬動保護(hù)動作信號，直接在遠(yuǎn)動系
統(tǒng)進(jìn)行邏輯或運(yùn)算合并，產(chǎn)生變電站事故總信號，
如圖1所示。
這種方式下，變電站事故總信號二次接線比較
簡單，主站及后臺SCADA 系統(tǒng)能很好地實(shí)現(xiàn)事故
跳閘告警、事故推畫面等功能。此外，由于保護(hù)動
作信號的瞬動性，事故總信號不需要進(jìn)行復(fù)歸和置
位，維護(hù)方便。
但這種方式存在很大的問題，首先，在保護(hù)裝
置進(jìn)行定檢時(shí)，會產(chǎn)生大量的保護(hù)動作信號，從而
會不斷觸發(fā)事故總信號，系統(tǒng)頻繁告警，提示發(fā)生
事故，嚴(yán)重影響調(diào)度員的判斷；其次，由于系統(tǒng)需
要，設(shè)備間隔不斷擴(kuò)建，保護(hù)動作信號的數(shù)量急劇
增加，會出現(xiàn)遠(yuǎn)動系統(tǒng)中合并保護(hù)動作信號的容量
配置不足；更重要的是，事故總由保護(hù)動作起動，
這就不能反映出開關(guān)本體或其操作機(jī)構(gòu)、回路的故
障造成的開關(guān)事故跳閘(偷跳)的情形，造成事
故總信號的漏報(bào) 引，這在實(shí)際生產(chǎn)中顯然是不合適
的。
線路保護(hù)動作信號1
i
線路保護(hù)動作信號H
母差保護(hù)動作信號1 ≥l
i
母差保護(hù)動作信號n．
遠(yuǎn)
主變保護(hù)動作信號1 動
系
； 統(tǒng)
主變保護(hù)動作信號H
圖1 保護(hù)動作信號直接起動事故總
2．2 軟件定義方式
在保護(hù)動作信號軟件定義方式中，站內(nèi)各間隔保
護(hù)裝置產(chǎn)生的保護(hù)動作信號，先在測控裝置中通過軟
件定義的方式邏輯或運(yùn)算合并成間隔事故動作信號，
并定義為間隔測控電笛位信號，然后將各間隔測控電
笛位信號在遠(yuǎn)動系統(tǒng)中再通過軟件進(jìn)行邏輯或運(yùn)算
合并，產(chǎn)生變電站事故總信號，如圖2所示。
這種方式下，沒有二次接線，通過對相關(guān)保護(hù)
動作信號和開關(guān)跳閘信號的定義，用軟件定義方式
實(shí)現(xiàn)開關(guān)的事故跳閘告警、事故推畫面等功能，便
于維護(hù)。事故總信號10s后可以自動復(fù)歸，無需現(xiàn)
場復(fù)歸信號，符合無人值守變電站的需求。但由于
這種方式實(shí)質(zhì)上仍然屬于保護(hù)動作信號起動事故
技術(shù)與應(yīng)用
總，從而依然不能反映出開關(guān)偷跳的情形，所以也
不建議采用。
碣聆 仆佰々1 1
．
l 間隔事故動作信號l
～ 線路保護(hù)動作信號" 測控
裝置 測控電笛位
— 吐 ， 聃．：^ 號口，
r ≥1 間隔事故動作信號2 ≥1
母差深護(hù)動作信號 測控
、_ ● 一 測控電笛位
一I 裝置 遠(yuǎn)
—
． 』b } 口，
動
系
； 一 ≥1 間隔事故動作信號 統(tǒng)
主變保護(hù)動作信號 測控
裝置 測控電笛位
圖2 保護(hù)動作信號軟件定義事故總
3 不對應(yīng)起動方式
3．1 實(shí)現(xiàn)原理
不對應(yīng)起動方式中，根據(jù)位置不對應(yīng)原理，先
將合后繼電器KKJ和跳位繼電器TwJ接點(diǎn)串聯(lián)，
再與站內(nèi)各間隔的保護(hù)動作信號硬接點(diǎn)進(jìn)行合并產(chǎn)
生全站事故總信號【5]，如圖3所示。
其中，合后繼電器KKJ是一個(gè)雙圈磁保持式的
雙位置繼電器，有一動作線圈和一復(fù)歸線圈，當(dāng)動
作線圈上加上動作電壓時(shí)，接點(diǎn)閉合。此時(shí)若線圈
失電，接點(diǎn)依然維持原閉合狀態(tài)，直至復(fù)歸線圈上
加上動作電壓，接點(diǎn)才返回。在手動或遙控合閘時(shí)，
起動KKJ的動作線圈，在手動或遙控分閘時(shí)，起動
KKJ的復(fù)歸線圈，在保護(hù)跳閘、偷跳時(shí)，均不起動
KKJ的復(fù)歸線圈
開關(guān)正常運(yùn)行時(shí)，通過遙控或KK把手的手合
操作使開關(guān)合閘時(shí)，KKJ動作線圈得電，事故總信
號回路中的KKJ開接點(diǎn)閉合，但此時(shí)開關(guān)是合閘，
TWJa、TWJb、TWJc均為斷開狀態(tài)，事故總信號回
路未導(dǎo)通，不發(fā)出事故總信號。
圈
困
I墮焦曼I
圖3 不對應(yīng)方式起動事故總原理圖
對開關(guān)進(jìn)行遙控或KK 把手的手動分閘操作使
開關(guān)分閘時(shí)，KKJ的復(fù)歸線圈得電，使動作線圈失
2014~5 曩I_I麓采I117
技術(shù)與應(yīng)用
電，事故總信號回路中的KKJ開接點(diǎn)斷開，此時(shí)雖
然開關(guān)是分閘，TWJa、TWJb、TWJc均為閉合狀態(tài)，
事故總回路由于KKJ開接點(diǎn)的斷開而依然不導(dǎo)通，
不發(fā)出事故總信號。
當(dāng)正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)某一故障時(shí)，相應(yīng)的保護(hù)裝
置正確動作，使TJ接點(diǎn)閉合，經(jīng)過開關(guān)的輔助接點(diǎn)
起動跳閘線圈，跳開故障相開關(guān)，此時(shí)，KKJ的復(fù)
歸線圈不得電，事故總信號回路中的KKJ開接點(diǎn)保
持閉合，而此時(shí)開關(guān)已斷開，TWJa、TWJb、TWJc
接點(diǎn)閉合，從而事故總回路導(dǎo)通，經(jīng)過測控裝置至
后臺監(jiān)控機(jī)，發(fā)出事故總信號。而開關(guān)出現(xiàn)偷跳時(shí)，
KKJ開接點(diǎn)保持閉合，TwJ中相關(guān)相別的開關(guān)接點(diǎn)
閉合，也能發(fā)出事故總信號【6】。
3．2 潛在不足
不對應(yīng)方式起動事故總通過硬件電路的邏輯，
能夠正確反映開關(guān)因故障跳閘和偷跳，符合現(xiàn)場生
產(chǎn)實(shí)際，所以在變電站中多采用此種方式。根據(jù)上
述原理，該方式事故總具有自保持功能，需要運(yùn)行
人員進(jìn)行人工復(fù)歸。當(dāng)前運(yùn)行人員進(jìn)行事故總復(fù)歸，
主要通過再一次控分開關(guān)來實(shí)現(xiàn)， 由于當(dāng)前變電
站改造的不完全，設(shè)備型號較為復(fù)雜，部分變電站
開關(guān)的控分操作不能在后臺上進(jìn)行操作，需在測
控裝置上通過KK 把手進(jìn)行，而根據(jù)組屏結(jié)構(gòu)，
某些線路保護(hù)屏上含有多條線路開關(guān)的測控裝置，
雖然用顯眼的標(biāo)識標(biāo)出，但仍然存在誤操作的風(fēng)
險(xiǎn)。
2013年某日夜間，某220kV變電站35kV某線
路發(fā)生跳閘事故，運(yùn)行人員迅速趕到現(xiàn)場進(jìn)行事故
處理。由于變電站改造不徹底，該線路開關(guān)只能在
測控屏上操作，而測控屏上有3條線路的測控裝置。
當(dāng)進(jìn)行到事故總信號復(fù)歸操作時(shí)，運(yùn)行人員由于疲
倦眼花，誤將同屏的另一條正常運(yùn)行的35kV 線路
當(dāng)成故障線路，對其開關(guān)進(jìn)行控分操作來復(fù)歸事故
總信號，造成該正常運(yùn)行的35kV 線路停電，丟失
用電負(fù)荷。拋開人員責(zé)任，該站事故總復(fù)歸方式也
是此次事故發(fā)生的原因之一。
4 改進(jìn)的不對應(yīng)起動方式
針對不對應(yīng)起動事故總原理上存在的復(fù)歸時(shí)易
造成誤操作的缺陷，提出了兩種改進(jìn)方案，避免了
復(fù)歸信號時(shí)控分開關(guān)誤操作的危險(xiǎn)。
4．1 方案一：延時(shí)自動復(fù)歸
該方案在原有不對應(yīng)方式起動事故總回路的基
I
118I嘲l(fā)lI麓秣2014年第5期
礎(chǔ)上，對回路進(jìn)行調(diào)整，并結(jié)合軟件完善事故總信
號。
如圖4所示，先采用原不對應(yīng)方式起動事故總
的原理產(chǎn)生間隔事故信號(即開關(guān)事故跳閘信號)，
然后將其接入相應(yīng)的測控裝置中，通過軟件生成該
間隔的事故動作信號，并定義為問隔測控電笛位信
號，再將各間隔的測控電笛位信號接入遠(yuǎn)動系統(tǒng)進(jìn)
行邏輯或運(yùn)算合并成事故總信號，并將該信號保持
l0s后復(fù)歸[21。
圖4 方案一事故總原理
該方案繼承了不對應(yīng)方式起動事故總的原理，
能夠正確地反映開關(guān)的事故跳閘和偷跳情形，并且
采用自動復(fù)歸事故總的方式，省去了運(yùn)行人員復(fù)歸
事故總的操作，避免了復(fù)歸事故總時(shí)發(fā)生誤操作，
降低了事故發(fā)生的概率。
4．2 方案二：專設(shè)復(fù)歸回路
該方案在原有不對應(yīng)方式起動事故總的基礎(chǔ)
上，在事故總信號回路增設(shè)了復(fù)歸繼電器FGJ及相
應(yīng)常開接點(diǎn)， 如圖5所示。
— —
圖5 方案二事故總原理
其中，在手跳回路并聯(lián)復(fù)歸繼電器FGJ常開接
點(diǎn)，并增設(shè)有復(fù)歸按鈕盒復(fù)歸繼電器組成的復(fù)歸回
田困
路。當(dāng)變電站發(fā)出事故總信號時(shí)，合后繼電器KKJ
動作線圈得電，KKJ常開接點(diǎn)閉合，TwJ相應(yīng)相別
接點(diǎn)閉合。進(jìn)行事故總復(fù)歸時(shí)，按下復(fù)歸按鈕FG，
復(fù)歸繼電器FGJ線圈得電，與手跳回路并聯(lián)的常開
接點(diǎn)FGJ閉合，導(dǎo)通KKJ復(fù)歸線圈，KKJ常開接點(diǎn)
斷開，事故總信號回路斷開，信號得到復(fù)歸。
該方案并沒有對原有的事故總起動回路作任何
改變，只是增設(shè)了專門的獨(dú)立復(fù)歸回路，這樣在進(jìn)
行復(fù)歸時(shí)，只需按下復(fù)歸按鈕而不是重新控分開關(guān)，
避免了誤操作的可能，保障了事故處理時(shí)的操作的
安全性和正確性。
5 結(jié)論
變電站事故總信號，作為變電站送至監(jiān)控、調(diào)
度的反映變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)重要信號，尤
其是在變電站無人值守大環(huán)境中，事故總信號可以
讓運(yùn)行人員簡單明了地了解變電站設(shè)備的故障發(fā)生
大致情況， 因而其在電力生產(chǎn)中起著舉足輕重的作
用[71。事故總信號實(shí)現(xiàn)方式的不同，影響著事故總
信號的正確性和完善性，同時(shí)還影響事故總復(fù)歸等
操作的具體步驟。本文針對目前的變電站事故總信
號的實(shí)現(xiàn)方式及其存在的問題進(jìn)行了分析，并結(jié)合
具體隱患，提出了改進(jìn)方案和措施。但由于各變電
技術(shù)與應(yīng)用
站設(shè)備型號的多樣化，進(jìn)行改造的難度也相差各異，
生產(chǎn)中應(yīng)結(jié)合變電站實(shí)際進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)， 以保障
變電站安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。
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作者簡介
饒威(1988一)，男， 湖北鄂州市人，碩士研究生，500kV 變電站
值班員，主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)自動化。
(上接第115頁)
5 結(jié)論
本文系統(tǒng)設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)對變電站高壓設(shè)備絕緣狀
態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析、診斷、報(bào)警，并通過信息遠(yuǎn)
傳，實(shí)現(xiàn)信息共享，這對豐富運(yùn)行人員的監(jiān)測手段，
確保電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，提升全局的設(shè)備安全管
理水平發(fā)揮良好的促進(jìn)作用；同時(shí)，對電網(wǎng)主要設(shè)
備的定檢周期可適當(dāng)延長，減少設(shè)備的大小修次數(shù)，
可使檢修安排更加符合設(shè)備的自身運(yùn)轉(zhuǎn)特性，順應(yīng)
國家智能電網(wǎng)建設(shè)的需求，可有效提高了勞動生產(chǎn)
率，減少檢修費(fèi)用，因此具有很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社
會效益，示范作用和推廣價(jià)值顯著，應(yīng)用前景良好。
參考文獻(xiàn)
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技術(shù)，2000(5)．
作者簡介
劉 瑞(1962．)， 男，工程師，從事電力系統(tǒng)自動化設(shè)備運(yùn)行、技
改及管理工作。
2014年第5期穗1．I穗肅I1 19

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