常规变电所无人值班改造后存在的问题及解决方法

常规变电所无人值班改造后存在的问题及解决方法

摘要:随着社会经济的发展，人们对于电力的需求也是逐渐增加，所以变电所的

数目也逐渐变多，每一个变电站都配人员值守已经不太现实，实现变配电所的无

人值守已经是我们电网行业里的一个必然趋势，发展趋势也越来越明显。无人值

守是目前电力行业跟随科学技术发展的一个必然的新型的运行方式。这种运行方

式对于技术要求比较高，它本身集合了自动化控制技术，还有一些人工智能技术

以及通讯功能等多种先进的科学技术。这也是科学技术发展的一个必然规律。该

文章主要是针对常规的一些变电站进行无人值守改造后逐渐发现的问题进行分析，然后提出解决方案和应对措施，并且通过运行再次验证它的可行性。

关键词：变电所；无人值守；问题和对策

什么是无人值班？实际上变电所的无人值班就是通过一些先进的急速像通讯

技术、监控技术等等相互结合，然后对变电所进行管理，提高变电所的自动化水平，使后台人员对变电所的操控权力变大。但是自动化控制变电所以后，也出现

了很多的问题，下边我们就针对这些问题进行分析然后提出相应的对策。

一、无人值班改造的背景

此次变电所无人值班改造主要是针对二次线路来进行设计和改造，主要是利

用DH3重合闸继电器来实现变电所的无人值守功能。DH3的重合闸是一种重要的

保护设备，它的工作原理利用跳闸前后开关的位置不对应来启动的，同时使电容

器元件充放电来完成线路断路器的重合。经过改造的变电所里的重合闸的充放电

过程都是靠对开关进行控制然后实现的。无人值班变电所（unattended substation）跟有人值班变电所相比较，无人值班在变电所管理模式中是一种非常前卫的运行

跟管理方式。它借助于计算机远程控制技术和视频监控系统实现远程监视，提高

了变电设备的可靠性运行。同时实现了对变电所内所有机器的有效监视和控制。

本次变电所改造采用了RTU（Remote Terminal Unite）技术对数据进行采集，同时在各路监控电路上设置重合闸实现无人值班的变电所改造。

二、变电所无人值守改造后出现的问题

此次改造之后，在运行过程中出现一些问题。主要由以下几种情况：（1）在开关合闸的状态下，其中一个触点闭合，回路可以导通，但是遥控开关分闸以后，原来的启动电路没有断开，导致重合闸又启动（2）在控制开关合闸的情况下，

断开触点，此时断开放电回路。但是分闸遥控开关之后，放电回路依然是断开的，导致重合闸自行启动，元件也跟着启动。（3）当变电所改造以后，开关如果是

闭合的时候，但是触点会断开，这样即使通过操作遥控开关，也会容易出现音像

或者是其他信息丢失的情况。（4）出现“三遥”问题，遥控操作的可靠性不高、精度不准确还有信息采集有误。导致最终采集到的遥测值既不稳定又不准确，这种

误差的出现主要是因为互感器或者半导体二极管。

三、针对改造后问题提出解决的对策

当我们发现上述问题的时候，我们可以根据多年的工作经验和相关的资料查阅，然后采用双位置继电器JSW来改造原先的电路，实现电路优化，同时具体的

优化方案是：

(一)采用双位置继电器 JSW

双位置继电器又称电磁式双位置继电器，它具有电压复归及红、绿色信号牌

指示，由两个电磁铁及公用一块衔铁而组成闭合磁路，衔铁一端由弹片限制其位置。当合闸线圈通电时，衔铁克服弹片的反作用力而动作，此时信号牌为红色。

当合闸线圈断电时，由于弹片作用，使衔铁仍处于合闸位置。只有跳闸线圈通电时，衔铁克服了弹片的反作用力而被吸向跳闸位置，此时信号牌为绿色。当跳闸

线圈断电时，由于弹片的限制，衔铁仍然处于跳闸位置。因此实现了闭锁的目的。同时采用双位置继电器 JSW 的电路，在出现放电情况时，回路上的触点就会自动

连接，实现并联。进而不会影响总信号的采集和保存。

（二）如何解决“三遥”问题

我们可以从遥测的精度、遥控回路易出现的误动以及遥信的错误报告几个方

面进行改进。

（1）遥测的精度

变电站经过改造以后依然采用了原先的只留采样终端机来获取模拟信息，但

是由于直流采样的原理导致模拟信息采集的误差也逐渐积累和增加，最后导致更

大的误差。后期经过数据分析和调查，我们发现遥测精度出现误差的原因是由于

变送器本身里的互感器和整流器里面的发光二极管导致的，因为互感器包河区内

的铁芯非线性比较强，当然二极管也是其中的非线性元件之一，这些都是影响遥

测数值的精确度的原因。我们为了将遥测的精确度提高，需要改用交流采样法来

代替直流采样法，这样可以有效的实现对工频类的信号进行数字化转变，同时也

避开了整流进行放大的环节，对误差的出现也是大大的降低了机率。除此之外，

我们也可以通过交流采样对电流和电压信号来进行处理，实现信号的高速传递以

及信号的密集采集，虽然说采集到的信号比较离散，但是对于模拟信号的还原还

是十分有效的。

（2）遥信减少误报

要遥信出现误报的原因有很多，主要可以分为两个情况，一个是电磁干扰，

另外一个是继电器本身存在问题。外界的电磁干扰主要是指电磁场对光耦产生影响，使光耦导通，最终导致遥信出现误报的情况。同时在终端机上的一些元件如

果出现松动或者是接触不好的情况，会导致电气元件产生电火花，然后影响遥信

导致误报。除此之外，继电器的节点出现问题，比如氧化，甚至是表面出现一层

氧化膜，都会导致接触点的电阻变大，导致调度端反映的情况也不准确，导致误报。如继电器出现动作，那么在接点处就会出现瞬时的抖动，波形经过光电隔离

后就会受到瞬时抖动时产生的方波的影响，进而也会导致遥信误报现象。

针对遥信误报问题，我们想要解决它，需要从软件和硬件两个方面入手。我

们可以采用优算法来解决软件方面的问题，采用具有时限的算法来计算，这样有

利于抵抗短时间的信号干扰。什么是带时限的算法？它的最主要的特点就是对于

采集到的高电平信号在第一时间不会带外传送，而是有一定的时间延误，只有当

采集到的信号依旧是高电平信号的时候才会对外传送，这种算法对于干扰信号的

过滤具有良好的效果，而且还能够避开因为接点抖动导致的误差；对于硬件，我

们应该将遥信采样回路信号电平进行提高，同时可以将触头的氧化膜击穿，可以

有效的缩小接点处的阻值，排除这些原因，提高贿赂信号的电平，可以有效的减

少电磁干扰出现误报的现象。

四、另外一些改进方案

（1）对于遥控方面的问题，我们可以把遥控屏放置在保护装置和放电触点和相接触的地方，同时可以把有载调压与变压器的遥调装置相结合，连接起来可以

更好更有效的实现遥信数量的需求，同时我们也可以采取一些能够节能的信号灯，即使少了“控制回路短路”这个电路，我们依然可以保证遥信量不受影响。

（2）以盘表测量的监视系统为基础，在后台增设一些监视系统，可以对参数