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變電站事故總信號合成淺談

文檔作者：龍家文鄭雙健于宏芳蘇占江文檔來源：天津大港油田電力公司生產(chǎn)調(diào)度中心		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年06月30日
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變電站事故總信號合成淺談
龍家文，鄭雙健，于宏芳，蘇占江
（天津大港油田電力公司生產(chǎn)調(diào)度中心，天津３００２８０）
摘　要：介紹了變電站事故總信號的概念和作用，探討了無人值班變電站監(jiān)測信息采集規(guī)范中全站事故總信號的合
成方法及注意事項。
關(guān)鍵詞：變電站；事故總信號；綜合自動化；無人值班；監(jiān)測信息
中圖分類號：ＴＭ７７１
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ＬＯＮＧＪｉａｗｅｎ，ＺＨＥＮＧＳｈｕａｎｇｊｉａｎ，ＹＵ Ｈｏｎｇｆａｎｇ，ＳＵＺｈａｎｊｉａｎｇ
（ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＤａｇａｎｇＯｉｌｆｉｅｌｄＰｏｗｅｒＣｏｍｐａｎｙＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＤｉｓｐａｔｃｈＣｅｎｔｅｒ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００２８０，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆａｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｇｅｎｅｒａｌｆａｕｌｔｓｉｇｎａｌｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｆｏｒ
ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｇｅｎｅｒａｌｆａｕｌｔｓｉｇｎａｌａｎｄｃａｕｔｉｏｎｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ；ｇｅｎｅｒａｌｆａｕｌｔｓｉｇｎａｌ；ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄａｕｔｏｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｕｎａｔｔｅｎｄｅｄｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｓ；ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
收稿日期：２０１９０３２１
１ 全站事故總信號的概念
傳統(tǒng)電磁式變電站中央信號系統(tǒng)是一套告警系統(tǒng)，在
運行變電站發(fā)生事故、異常時，蜂鳴器發(fā)出事故音響，警
鈴發(fā)出異常音響，同時光字牌信號點亮指示事故、異常性
質(zhì)，跳閘斷路器指示燈閃爍指示事故斷路器。報警系統(tǒng)用
來提醒并指導值班人員進行事故、異常處理。
目前，變電站基本實現(xiàn)了綜合自動化，其二次回路發(fā)
生了很大的變化。傳統(tǒng)電磁式變電站中進行燈光音響告警
的中央信號回路已取消，燈光音響告警由當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)或
遠方監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)。那么，全站事故總信號就是原中央信
號系統(tǒng)事故啟動回路總的狀態(tài)；一路斷路器位置不對應狀
態(tài)就是該斷路器的事故總信號。
中央信號系統(tǒng)事故啟動回路是通過位置不對應來實現(xiàn)
的。所謂位置不對應，就是斷路器控制操作把手位置和斷
路器實際位置不對應，即斷路器控制操作把手在合后位置
而斷路器在分閘位置。斷路器控制操作把手有“預分—
分—分后、預合—合—合后”６個位置，其中“分、合”２個
位置是不能固定住的，其余４個位置是可固定住的。當用
戶合閘操作時，先將把手從“分后”位置打到“預合”位置，
這時一副預合接點會接通閃光小母線，提醒用戶注意確認
斷路器是否正確；從“預合”位置打到頭即“合”位置；斷路
器合上后，在復位彈簧作用下，把手返回自動進入“合后”
位置并固定在該位置。分閘操作與此過程類似，只是分閘
后，把手進入“分后”位置；而保護跳閘、自動裝置跳閘、
斷路器偷跳不改變控制操作把手位置，只改變斷路器實際
位置。
在無人值班變電站監(jiān)控信息采集規(guī)范中，全站事故總
信號是最重要的信號之一，習慣上排列在遙信信息表的第
一位。在調(diào)度自動化系統(tǒng)中，全站事故總信號用來啟動事
故音響、自動推送事故畫面、判斷統(tǒng)計斷路器事故跳閘次
數(shù)、記錄事故追憶數(shù)據(jù)等。
２ 全站事故總信號合成方式
全站事故總信號的合成方式，從事故總信號的真正含
義上看，最好采用變電站每個斷路器的事故總信號通過或
門邏輯運算來合成，而且只需考慮變電站所有斷路器的事
故總信號。但是，并不是所有斷路器的保護測控裝置或測
控裝置都能提供斷路器的事故總信號。
目前，綜合自動化變電站的斷路器的測控裝置或保護
測控裝置一般都集成了操作回路，操作回路里有ＴＷＪ／
ＨＷＪ繼電器。ＴＷＪ＝１／ＨＷＪ＝０表示斷路器分位，ＴＷＪ＝
０／ＨＷＪ＝１表示斷路器合位；反之亦然，斷路器分位時
ＴＷＪ＝１／ＨＷＪ＝０，斷路器合位時ＴＷＪ＝０／ＨＷＪ＝１。
有些廠家在操作回路中增加了反映斷路器操作把手位
置的雙圈磁保持的雙位置繼電器ＫＫＪ繼電器，可實現(xiàn)斷
路器不對應狀態(tài)的檢測：手動／遙控合閘時同時啟動ＫＫＪ
的動作線圈，ＫＫＪ＝１，手動／遙控分閘時同時啟動ＫＫＪ的
復歸線圈，ＫＫＪ＝０，而保護跳閘、自動裝置跳閘、斷路
器偷跳則不啟動復歸線圈，ＫＫＪ＋ＴＷＪ＝１表示斷路器處
于不對應狀態(tài)，ＫＫＪ＋ＴＷＪ＝０表示斷路器處于正常狀
態(tài)。進一步，通過裝置內(nèi)部延時去抖和延時置位等處理，
可提供輸出延時自動復歸的斷路器事故總信號，包括硬接
點信號和軟報文信號，或直接輸出ＫＫＪ和ＴＷＪ硬接點串
聯(lián)信號。
９３
運行維護　電工技術(shù)
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有些廠家基于斷路器偷跳概率極小事實，其裝置回避
或沒有實現(xiàn)不對應啟動原理（沒有ＫＫＪ），根本不能提供斷
路器的事故總信號。在這種情況下，斷路器的事故總信號
是將本斷路器對應的所有保護裝置的所有保護動作信號通
過或門邏輯運算來合成的；在沒有斷路器的事故總信號這
個中間遙信量的情況下，全站事故總信號是采用變電站每
個斷路器的全部保護動作信號通過或門邏輯運算來合成
的。全站事故總信號的實際合成，可采用變電站一部分斷
路器的事故總信號和另一部分斷路器的全部保護動作信號
通過或門邏輯運算來實現(xiàn)。
３ 全站事故總信號合成注意事項
（１）ＫＫＪ和ＴＷＪ的同步性。對于斷路器的測控裝置或
保護測控裝置提供的ＫＫＪ和ＴＷＪ硬接點串聯(lián)信號參與合
成全站事故總信號的情形，斷路器分合閘過程中的機械行
程導致ＫＫＪ與ＴＷＪ／ＨＷＪ不同步，可能誤發(fā)全站事故總
信號。對此，一般通過設置遙信采集回路的遙信去抖延時
時間來解決。
（２）全站事故總信號的自動復歸?？紤]到無人值班的
需要，全站事故總信號發(fā)出并持續(xù)一定時間后應自動復
歸，否則再次發(fā)生事故時全站事故總信號無法再次實現(xiàn)告
警。參與合成全站事故總信號的斷路器保護動作信號，在
保護動作、斷路器跳閘后會自動復歸，其觸發(fā)的全站事故
總信號也會自動復歸。參與合成全站事故總信號的斷路器
事故總信號（包括硬接點信號和軟報文信號）能延時自動復
歸，其觸發(fā)的全站事故總信號也會自動復歸。對于斷路器
的測控裝置或保護測控裝置提供的ＫＫＪ和ＴＷＪ硬接點串
聯(lián)信號參與合成全站事故總信號的情形，如果斷路器跳閘
后，需手動或遙控斷路器分閘以使ＫＫＪ＝０，才能使其觸
發(fā)的全站事故總信號復歸，那么監(jiān)控運行值班人員工作量
必將增加。
（３）全站事故總信號的合成要保證參與合成的信號的
完全性。合成時按斷路器順序進行，要保證全站每個斷路
器的事故總信號或其全部保護動作信號都參與合成，不能
遺漏某個斷路器或其某個保護動作信號，否則在事故實際
發(fā)生時全站事故總信號不能發(fā)出。
（４）全站事故總信號的合成要保證參與合成的信號的
唯一性。如果某個斷路器的事故總信號（硬接點信號和軟
報文信號中的一個）或其操作回路提供的ＫＫＪ和ＴＷＪ硬
接點串聯(lián)信號已參與合成全站事故總信號，就不要再把其
保護動作信號參與合成，反之亦然，否則實際發(fā)生一次事
故時，會發(fā)出二次全站事故總信號。
４ 結(jié)語
采用斷路器的保護動作信號合成全站事故總信號的方
法，其優(yōu)點是全站事故總信號可自動復歸；缺點是偷跳不
能發(fā)出事故總信號。另外，合成邏輯運算量較大，組態(tài)時
易遺漏某個元件動作信號，如果現(xiàn)場某個保護元件動作由
跳閘改投信號，那么應改變相應的全站事故總信號的合
成，否則會造成誤發(fā)全站事故總信號的問題。
（上接第９２頁）
護裝置的二次采樣值為９６．９Ａ，折算至一次值為９６９Ａ。
主變低壓側(cè)間隔（電流１９通道）的ＡＢ兩相故障電流二次采
樣值為１８．８Ａ，折算至一次值為５６４０Ａ?？深A估接地變
出口一次短路電流為５６４０Ａ，遠超過接地變保護電流互感
器（５０／５）１０Ｐ２０的準確限制系數(shù)，導致電流互感器飽和，
不能線性傳變一次電流，在出口故障時僅傳變了９６９Ａ 一
次電流，因飽和而丟失的一次電流形成了母差差流，進而
導致區(qū)外故障時母差保護誤動。雖然接地變間隔電流互感
器飽和后未按線性輸出一次電流，但電流互感器在飽和階
段輸出的二次電流有效值較大，仍可滿足接地變速斷保護
動作值要求。
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C?BFM'8>HIJBD$D=0 EKHLJC$CCB EK
C?BFM38>HIJBD$D?= EKHLJC$CC% EK
C?/FM;8>HIJC$C=% EKHLJC$CCB EK
３ 解決措施
規(guī)程規(guī)定母差保護用各回路電流互感器宜選擇相同變
比。同時，當單個負荷容量遠小于系統(tǒng)短路容量時，電路
互感器可采用不同變比的二次繞組，小變比繞組用于測量
儀表，大變比繞組用于繼電保護。有些繼電保護裝置廠家
對母線各間隔電流互感器變比也有建議，最大與最小之比
不宜超過４，也是出于電流互感器飽和誤動原因考慮。顯
然，本事件中接地變間隔的電流互感器選型不符合上述要
求。電流互感器一次額定電流的選擇不僅要考慮正常負荷
的測量計量精度要求，還要考慮在嚴重短路時繼電保護正
確動作的問題。在本變電站中，考慮與母差保護其他間隔
相匹配，可采用大變比的繼電保護用電流互感器，而考慮
測量計量精度要求，可采用單獨的小變比電流互感器，兩
者分開安裝，保護和測量計量的問題就都解決了。
在變電站中低壓系統(tǒng)中繼電保護用電流互感器一般不
會選擇太大的一次額定電流，一般出線電流互感器不會按
主變低壓側(cè)電流互感器變比大小進行配置，導致在系統(tǒng)短
路容量較大時仍可能存在一定的飽和。
參考文獻
［１］中國電力顧問集團有限公司．電力工程電氣設計手冊火力
發(fā)電廠電氣二次部分［Ｍ］．北京：中國電力出版社，２０１８．
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電工技術(shù)　運行維護

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