淺析變電站微機保護裝置監控系統

1.概述

近幾年來(lái)隨著(zhù)微機保護技術(shù)升級換代的飛速發(fā)展和城、農網(wǎng)改造的不斷深入，微機保護在電網(wǎng)內的應用也非常的廣泛，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)現了自動(dòng)化，但是，由于當時(shí)的自動(dòng)化技術(shù)不成熟，監控系統的性能不太穩定，而且保護裝置也沒(méi)有隨著(zhù)綜合自動(dòng)化的改造進(jìn)行相應的更新，監控裝置通訊故障時(shí)有發(fā)生。調度端對變電站設備的監控時(shí)常會(huì )發(fā)生中斷現象，嚴重地影響設備的安全穩定運行，也極大地增加了設備維護的工作量。今年，我局對2座220kV變電站進(jìn)行綜合自動(dòng)化改造，有4座110kV變電站由于保護裝置使用年限到期，而進(jìn)行保護和監控系統的更換。運行中更好地加強對新設備的監控，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

由于目前微機保裝置和監控裝置的性能已經(jīng)達到一個(gè)比較穩定的水平，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)檢測并上報存在的問(wèn)題，使保護裝置運行的可靠性有了保障。同時(shí)保護裝置在運行中自身的故障率也在逐年下降。但是，由于電力系統出于對安全生產(chǎn)的需要和以往設備運行的經(jīng)驗，雖然現在新設備的性能提高了，但對新設備的監控要求也隨之提高。

由于目前110kV以上的保護裝置保護功能比較完善，提供的設備信息量也很多，針對電壓等級為110kV及以上的微機保護裝置，各個(gè)廠(chǎng)家幾乎都有專(zhuān)用的獨立測控裝置。保護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(guò)網(wǎng)線(xiàn)與通訊總控屏進(jìn)行通訊，這樣可以很好滿(mǎn)足對保護裝置的監控要求，如圖1所示。

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

雖然35kV和10kV保護裝置的電壓等級低，但是35kV和10kV的設備往往都是直接與用戶(hù)相連的，是電力系統與用戶(hù)之間聯(lián)系的紐帶，有些用戶(hù)還是重要負荷，不能隨意停電。因此，對35kV和10kV保護裝置以及相應設備的監控也顯得非常重要，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保護裝置往往是就地安裝在高壓開(kāi)關(guān)柜上，運行的環(huán)境條件相對比較差，而且一次設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(xiàn)與通訊總控單元進(jìn)行通訊，一旦通訊線(xiàn)損壞或通訊插件損壞，就會(huì )導致通訊中斷，使調度無(wú)法對保護裝置和一次設備的工況進(jìn)行監控，一旦設備出現故障調度也無(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，調度將有無(wú)法對設備進(jìn)行監控，從而給安全生產(chǎn)帶來(lái)隱患。特別是當裝置電源插件損壞后，保護裝置將退出運行，此時(shí)通訊也會(huì )中斷，在調度端只能看到設備通訊中斷的事故報文，但無(wú)法知道是什么原因造成的通訊中斷，若此時(shí)還當一般情況下的通訊中斷不及時(shí)處理，一旦出現設備事故后果有可能是非常嚴重的。

3.遠動(dòng)信號

保護裝置提供的信息量?jì)热葚S富，并可提供一定數量的遠動(dòng)信號空接點(diǎn)，這些遠動(dòng)信號雖然數量很少，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(zhuān)門(mén)的測控裝置來(lái)接入這些信號量，而且從通訊網(wǎng)線(xiàn)傳送的信號很全面也很穩定，這些接點(diǎn)一般都沒(méi)有利用。

其實(shí)解決問(wèn)題的關(guān)鍵就在于這些遠動(dòng)信號，因為一旦裝置是因為通訊功能出現故障導致通訊中斷，但此時(shí)保護功能的運行是正常的，保護裝置一旦有動(dòng)作或者異常情況時(shí)，這些遠動(dòng)信號是可以正常發(fā)出的，如果把這些遠動(dòng)信號送到調度，那么在裝置通訊的中斷的后調度依然可以收到裝置發(fā)出的信號，譬如開(kāi)關(guān)位置，裝置異常和保護動(dòng)作等信號，可以對裝置實(shí)施有效監控。

如何將這些信號正確有效地送到調度呢?雖然沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的測控裝置來(lái)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，我們可以根據需要將這些遙信量用電纜引入到這些備用端子上，將相應的遙信定義寫(xiě)進(jìn)監控系統的數據庫中，并傳送至調度端，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(guò)通訊總控單元傳送至調度，使值班調度員仍能看到裝置發(fā)出的幾個(gè)重要遙信量，將大大提高了調度對裝置的監控能力，如圖4所示。

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

4.結語(yǔ)

綜上所述，只要公共測控裝置有足夠的開(kāi)入量端子，那么對裝置通訊中斷后的監控問(wèn)題就可以迎刃而解，畢竟通訊總控裝置通訊中斷導致全站設備失去監控的故障幾率相對于單個(gè)保護裝置通訊中斷的故障幾率來(lái)說(shuō)還是小的多的。