变电站事故总信号的实现及其改进

Key words：substation; general fault; non-correspondence method
随着国民经济的日益提高和社会条件的不断进 步，电力在人们生活中的重要性逐步提升，电力系 统能否安全、稳定地运行应作为电力部门首先要进 行考虑的问题。特别是在当前变电站综合自动化系 统的应用和无人值守模式的大力推广背景下，为了 使变电运行人员能够在系统出现故障时第一时间发 现，准确地把握故障信息，全面分析故障的性质， 迅速消除处理故障和事故，统一调度和统筹潮流， 除了通过测量仪表监视各变电站设备的运行情况之 外，还需要将各站的事故总信号纳入监控范围。
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技术与应用
电，事故总信号回路中的 KKJ 开接点断开，此时虽 然开关是分闸，TWJa、TWJb、TWJc 均为闭合状态， 事故总回路由于 KKJ 开接点的断开而依然不导通， 不发出事故总信号。
当正常运行时出现某一故障时，相应的保护装 置正确动作，使 TJ 接点闭合，经过开关的辅助接点 起动跳闸线圈，跳开故障相开关，此时，KKJ 的复 归线圈不得电，事故总信号回路中的 KKJ 开接点保 持闭合，而此时开关已断开，TWJa、TWJb、TWJc 接点闭合，从而事故总回路导通，经过测控装置至 后台监控机，发出事故总信号。而开关出现偷跳时， KKJ 开接点保持闭合，TWJ 中相关相别的开关接点 闭合，也能发出事故总信号[6]。 3.2 潜在不足
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 currently, two effective solutions are proposed correspondingly. And they intensively guarantee the security of reset operation of substation general fault signal and strongly improve the stability of monitoring system.
根据变电站综合自动化的相关规程规定，变电 站内开关出现事故跳闸时，变电站所属的当地监控 及集控站、相关调度的 EMS 均应出现相关的推画 面。而监控中心集控站和调度中心 EMS 是依据事故 总信号对变电站是否发生事故跳闸进行判断的，这 就要求每个变电站必须通过遥信信号形式上送一个 正确、可靠全站事故总信号[1]。
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2.1 直接起动方式 在保护动作信号直接起动方式中，站内各间隔
保护装置产生的瞬动保护动作信号，直接在远动系 统进行逻辑或运算合并，产生变电站事故总信号， 如图 1 所示。
这种方式下，变电站事故总信号二次接线比较 简单，主站及后台 SCADA 系统能很好地实现事故 跳闸告警、事故推画面等功能。此外，由于保护动 作信号的瞬动性，事故总信号不需要进行复归和置 位，维护方便。
这种方式下，没有二次接线，通过对相关保护 动作信号和开关跳闸信号的定义，用软件定义方式 实现开关的事故跳闸告警、事故推画面等功能，便 于维护。事故总信号 10s 后可以自动复归，无需现 场复归信号，符合无人值守变电站的需求。但由于 这种方式实质上仍然属于保护动作信号起动事故
总，从而依然不能反映出开关偷跳的情形，所以也 不建议采用。
站设备型号的多样化，进行改造的难度也相差各异， 生产中应结合变电站实际进行相应的改进，以保障 变电站安全、稳定地运行。
参考文献
[1] 裴敬生，王伟. 综自系统事故总的合成方式及问题分 析[J]. 科技与企业, 2012(24): 331.
[2] 王媛婷，郭志彬. 变电站调度事故总信号改进方案 [J]. 电力与电工, 2012(4): 86-88.
图 4 方案一事故总原理
该方案继承了不对应方式起动事故总的原理， 能够正确地反映开关的事故跳闸和偷跳情形，并且 采用自动复归事故总的方式，省去了运行人员复归 事故总的操作，避免了复归事故总时发生误操作， 降低了事故发生的概率。 4.2 方案二：专设复归回路
该方案在原有不对应方式起动事故总的基础 上，在事故总信号回路增设了复归继电器 FGJ 及相 应常开接点，如图 5 所示。
1 事故总概述
根据变电站电力生产惯例，变电站内开关发生
事故跳闸是作为事故总信号产生的依据。如何判断 开关的跳闸（分闸）为事故跳闸，而不是正常的倒 闸操作，是解决事故总信号实现的首要问题。20 世 纪 90 年代初期，计算机技术发展相对落后，计算机 监控系统在变电站内只能起到辅助作用，事故跳闸 是在中央信号和控制屏的基础上，根据开关位置和 控制把手位置的不一致来判断的。随着计算机技术 的飞跃发展，电网自动化水平的提高，事故跳闸的 表达已发生了巨大变化，事故总信号的实现方式也 有了较大变化。
2013 年某日夜间，某 220kV 变电站 35kV 某线 路发生跳闸事故，运行人员迅速赶到现场进行事故 处理。由于变电站改造不彻底，该线路开关只能在 测控屏上操作，而测控屏上有 3 条线路的测控装置。 当进行到事故总信号复归操作时，运行人员由于疲 倦眼花，误将同屏的另一条正常运行的 35kV 线路 当成故障线路，对其开关进行控分操作来复归事故 总信号，造成该正常运行的 35kV 线路停电，丢失 用电负荷。抛开人员责任，该站事故总复归方式也 是此次事故发生的原因之一。
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变电站事故总信号的实现及其改进
饶威
（江苏省电力公司检修分公司，江苏 常州 213000）
摘要 本文分析了变电站事故总实现的多种方式，对比了其优缺点，针对当前变电站广泛采 用的不对应方式起动事故总存在的复归易误操作的弊端，提出了两种解决方案，为事故总复归的 操作增强了安全性，提高了系统运行的稳定性。
开关正常运行时，通过遥控或 KK 把手的手合 操作使开关合闸时，KKJ 动作线圈得电，事故总信 号回路中的 KKJ 开接点闭合，但此时开关是合闸， TWJa、TWJb、TWJc 均为断开状态，事故总信号回 路未导通，不发出事故总信号。
图 3 不对应方式起动事故总原理图
对开关进行遥控或 KK 把手的手动分闸操作使 开关分闸时，KKJ 的复归线圈得电，使动作线圈失
4 改进的不对应起动方式
针对不对应起动事故总原理上存在的复归时易 造成误操作的缺陷，提出了两种改进方案，避免了 复归信号时控分开关误操作的危险。 4.1 方案一：延时自动复归
该方案在原有不对应方式起动事故总回路的基
础上，对回路进行调整，并结合软件完善事故总信 号。
如图 4 所示，先采用原不对应方式起动事故总 的原理产生间隔事故信号（即开关事故跳闸信号）， 然后将其接入相应的测控装置中，通过软件生成该 间隔的事故动作信号，并定义为间隔测控电笛位信 号，再将各间隔的测控电笛位信号接入远动系统进 行逻辑或运算合并成事故总信号，并将该信号保持 10s 后复归[2]。
但这种方式存在很大的问题，首先，在保护装 置进行定检时，会产生大量的保护动作信号，从而 会不断触发事故总信号，系统频繁告警，提示发生 事故，严重影响调度员的判断；其次，由于系统需 要，设备间隔不断扩建，保护动作信号的数量急剧 增加，会出现远动系统中合并保护动作信号的容量 配置不足；更重要的是，事故总由保护动作起动， 这就不能反映出开关本体或其操作机构、回路的故 障造成的开关事故跳闸（偷跳）的情形，造成事 故 总 信 号 的 漏 报 [ 4]，这 在 实 际 生 产 中 显 然 是 不 合 适 的。
图 5 方案二事故总原理
其中，在手跳回路并联复归继电器 FGJ 常开接 点，并增设有复归按钮盒复归继电器组成的复归回
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路。当变电站发出事故总信号时，合后继电器 KKJ 动作线圈得电，KKJ 常开接点闭合，TWJ 相应相别 接点闭合。进行事故总复归时，按下复归按钮 FG， 复归继电器 FGJ 线圈得电，与手跳回路并联的常开 接点 FGJ 闭合，导通 KKJ 复归线圈，KKJ 常开接点 断开，事故总信号回路断开，信号得到复归。
不对应方式起动事故总通过硬件电路的逻辑， 能够正确反映开关因故障跳闸和偷跳，符合现场生 产实际，所以在变电站中多采用此种方式。根据上 述原理，该方式事故总具有自保持功能，需要运行 人员进行人工复归。当前运行人员进行事故总复归， 主要通过再一次控分开关来实现，由于当前变电 站 改 造 的 不 完 全 ，设 备 型 号 较 为 复 杂 ，部 分 变 电 站 开关的控分操作不能在后台上进行操作，需在测 控装置上通过 KK 把手进行，而根据组屏结构， 某些线路保护屏上含有多条线路开关的测控装置， 虽然用显眼的标识标出，但仍然存在误操作的风 险。
图 1 保护动作信号直接起动事故总
2.2 软件定义方式 在保护动作信号软件定义方式中，站内各间隔保
护装置产生的保护动作信号，先在测控装置中通过软 件定义的方式逻辑或运算合并成间隔事故动作信号， 并定义为间隔测控电笛位信号，然后将各间隔测控电 笛位信号在远动系统中再通过软件进行逻辑或运算 合并，产生变电站事故总信号，如图 2 所示。
目前，事故总信号产生的原理主要有两大类， 保护动作起动方式和不对应起动方式。保护动作起 动方式，主要通过软件方式对开关的保护动作信号 进行汇总发出；不对应起动方式则通过硬件电路的 方式对开关的事故跳闸进行准确判断而发出。
2 保护动作起动方式
根据保护动作信号合成事故总信号的方，又 可以将保护动作起动方式细分为保护动作信号直接 起动方式和保护动作信号软件定义方式两种[2-3]。