变电站综自改造存在的问题浅析

变电站综自改造存在的问题浅析

摘要：本文针对综自改造中经常出现的问题进行分析，并提出了相应的预防措施。变电站综合自动化是指利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对变电站主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护以及与调度通信等综合性自动化功能。

关键词：综合自动化；GPS全球定位系统；后台监控系统；

引言

随着国民经济的快速增长，传统的变电站已经远远不能满足现代电力系统管理模式的需求。因此，将变电站由常规站改造为综自站已渐渐成为一种趋势，变电站综合自动化系统一直是我国电力行业中的热点之一，由于综合自动化系统是以电子计算机为处理各类变电设备信号的基础平台，取代了常规变电站大量的中央控制屏柜，使主控制室的面积大大减小、而且它以监控系统为主、人工为辅的方式，对变电站内日常操作、事故及异常信息进行监视、控制、信息处理的正确性和可靠性将得到提高，实现信息远传，达到无人值班和少人值班的优势。由于这些特点以及电力建设的需要和市场的需要，我国每年变电站的数量以3 5％的速度增长，平均每年有上百座新建变电站投入运行；同时根据电网的要求，每年又有不少变电站进行技术改造，以提高自动化水平。近几年来我国变电站综合自动化技术，综自改造后的变电站，其运行情况越来越依赖于自动化装置的实用性及成熟性，无论从国外引进的，还是国内自行开发研制的系统，在技术和数量上都有显著的发展。

变电站综合自动化是指利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对变电站主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护以及与调度通信等综合性自动化功能。但是，由于综自改造主要是对变电站的二次设备、二次回路进行改造，其在调试运行过程中难免出现一些不尽人意的地方，综自安装和改造常常遇到许多问题，下面将综自改造中经常出现的问题做一些总结。目前在广东的主要变电站大多采用南京南瑞继保装置(如线路主保护RCS-943型、主变主保护RCS-978型等)、北京四方公司(如主变主保护CSC-326型、线路主保护CSC-101、CSC-102型等)等产品。

1．有关事故预警信号的问题

在常规控制方式的变电站，运行中发生事故时变电站将产生事故报警音响并经过远动设备向调度自动化系统发出事故信号，调度自动化系统采用这个事故信号启动事故相应的处理软件(推出事故画面、启动报警音响等)。由此可见，变电站的事故信号是一个非常重要的信号，特别是对于无人值班的变电站，由于监控中心的运行人员需要同时监控多个变电站的运行状态，事故信号就成为监控中心运行人员中断其它工作转入事故处理的主要标志性的信号，非常重要。

2．产品开放性问题

接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一，包括RTU(测控单元)、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通，需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。而现有的变电站综合自动化系统却不能满足这样的要求，各厂家的设备之间接口困难，甚至不能连接，从而造成各厂家各自为政，重复开发，浪费了大量的财力物力，如GPS的接口出现对时接口与接受对时的设备接口不能通信的问题等等情况。另外，各种屏体及设备的组织方式不尽相同，给施工安装、运行维护管理带来许多问题，在我们现有的综合自动化设备中，厂家数量较多．各厂不同系列的产品造成产品型号复杂，备品备件难以实现，设备运行率低等问题。

3．抗干扰问题及解决方法

关于变电站综合自动化系统的抗干扰问题，亦即所谓的电磁兼容问题，是一个非常重要然而常常被忽视的方面。过去传统上的变电站综合自动化设备出厂时抗干扰试验手段相当原始，仅仅做一些开关、电焊机、风扇、手提电话等定性试验，到现场后往往也只加上开合断路器的试验，一直没有一个定量的指标，这是一个极大的隐患。

变电站综合自动化系统的抗干扰措施是保证综合自动化系统可靠和稳定运行的基础，通过光电转换进行抗干扰作用，在选择时应注意合格的自动化产品，除满足一般检验项H外，主要还应通过高低温试验、耐湿热试验、雷电冲击电压试验、动模试验，而且还要重点通过四项电磁兼容试验，分别是：1MHz脉冲干扰试验、静电放电干扰试验、辐射电磁场干扰试验、快速瞬变干扰试验，正确接地与屏蔽。另外，要考虑到防止干扰的外界因素，将干扰源控制在进入保护系统前。如：

(1)在变压器高压侧加装避雷器，避免线路雷击进入低压侧，起到高压级防护的作用，一般设计都会考虑这个问题。

(2)在变压器低压侧出线电缆端保证钢恺可靠接地，设计多路接点，保证良好接地。从另一方面：对于微机保护装置、自动化控制系统的通信信号线最好采用带屏蔽层的双绞屏蔽电缆，应尽可能与强电导线分开排放，并且保证电缆屏蔽层接地始终只有一点。因为变电站自动化系统装置既有模拟电路又有数字电路，因此数字地与模拟地必须要分开，最后只在一点相连，如果两者不分，则会互相干扰，严重时还会损坏设备。

(3)有室外通讯线连接的交换机进线侧加装防雷击电涌保护器，保护交换机免受雷击。变电所避雷针引独立接地线入地，做到接地可靠。

(4)加装浪涌保护器：变电站的开关操作、静电放电和闪电放电产生的瞬态

浪涌过电压将会对设备造成物理上的摧毁或加速老化。

(5)加装光电隔离器．YOT8Y

对于RS一232、RS一485以及CAN等数据通讯接口的防雷和抗干扰，加装光电隔离器。它可以将自动化系统与各种传感器、开关、执行机构从电气上隔离开来，使很大一部分干扰被阻挡。

4．有关GPS对时的问题

随着变电站自动化水平的提高，电力系统对统一时钟的要求愈加迫切，有了统一时钟，即可实现全站各系统在GPS时间基准下的运行监控和事故后的故障分析，也可以通过各开关动作的先后顺序来分析事故的原因及发展过程。统一时钟是保证电力系统安全运行，提高运行水平的一个重要措施。因此，在广东电网公司发布的《广东电网110～220kV变电站自动化系统技术规范》中，明确要求采用GPS时钟对电站装置进行校时如。如珠海220kV南屏变电站采用武汉中元产品(B码对时和脉冲对时功能)，而要求的偏差是在RTU(测控单元)的SOE记路与GPS时间的允许偏差为0.5ms．主变电站各计算机时间与GPS得时间偏差为±lms，电度表电量计量单位与主站允许偏差≦2s，电网相位测量装置与GPS时钟允许偏差为±1us o

目前GPS对时一般有三种方式：①脉冲同步信号：装置的同步脉冲常用空接点方式输入。现行的GPS卫星时钟同步系统支持硬对时(脉冲节点PPS、PPM、PPH)、软对时(串口报文)、编码对(IRIG—B、DCF77)和网络N TP对时，满足国内外不同设备的对时接口要求，变电站内微机保护装置、测控装置、故障录波器、自动化系统站控层设备等均可接入GPS时钟同步系统；②串行口对时方式：装置通过串行口读取同步时钟每秒一次的串行输出的时间信息对时，串行口又分为RS232接口和RS485接口方式；③IRIG—B方式对时：

IRIG—B为IRIG委员会的b标准，是专为时钟的传输制定的时钟码。每秒输出一帧按秒、分、时、日期的顺序排列的时间信息。IRIG-B信号有直流偏置电平、lkHz正弦调制信号、RS422电平方式、RS232电平方式四种形式。