智能变电站中如何实现远动信息采集？

不论是“三网合一”的网络模式，还是“直采直跳”的网络模式，对于远动系统的采样来说，一般都采用网络采集模式。

高压设备的状态信息主要包括设备的运行位置状态开关量信息，以及温度、电流、电压、气体压力等测量信息。

设备运行位置状态开关量信息主要是智能终端装置通过电气连接，经过其内部的强转换元件、光电转换元件将设备运行位置状态开关量信息转换成数字光信号后，以IEC 61850通信规约模式上送到GOOSE网络，测控装置再从GOOSE网络上读取该信息，并上传至站控层网络。远动通信管理机和后台监控系统同时在站控层网络订阅设备运行位置状态开关量信息，其中远动通信管理机通过远动通道将信息远传给调度（或集控站）主站，供调度（或集控站）人员监控使用，而后台监控系统则就地显示有关信息供现场人员使用。智能变电站远动数据采集网络示意图如图1所示。



图1 智能变电站远动数据采集网络示意图

远动测量信息主要通过合并单元（MU）接收电压采集器和电流采集器采集的FT3格式电压电流信号后，经过数据处理将其合并成一路信号并转换成IEC 61850格式的信号上传给过程层SV网络，测控装置再从SV网上采集该测量信息，并上传至站控层网络。远动通信管理机和后台监控系统同时在站控层网络订阅设备的测量信息，其中远动通信管理机通过远动通道将信息远传给调度（或集控站）主站，供调度（或集控站）人员监控使用，而后台监控系统则就地显示有关信息供现场人员使用。

变电所直流系统常见故障分析与处理

本文介绍了变电所直流系统常见的几种故障处理方法，参照本故障分析方法将大大缩短故障处理时间，并通过在日常维护工作中重点检查、预防，可大大减少直流系统的故障率。

直流系统在变电所的作用是为智能保护装置、控制、信号及事故照明提供可靠的直流电源，同时为开关柜分合闸线圈、储能电机等提供可靠的操作电源。直流系统的可靠与否，对变电所的安全运行起着至关重要的作用，是变电所安全运行的保障。

本人所在变电所直流系统使用的是BZGP-29型高频开关电源，以此为例，综合对变电所多年的维修经验，对直流系统常见故障作一下分析与处理。

一、直流屏组成

直流屏BZGP-29型高频开关电源是一个监控功能完善，高智能化的直流系统。它主要由主监控装置、充电系统、馈线单元和蓄电池单元组成。其原理图如图1.1所示。

图1.1 BZGP-29型高频开关电源原理图

二、故障分析与处理

1、主监控装置

主监控装置主要发生故障有如下几种：

1）触摸屏反应迟钝或不动

①由于触摸屏长时间带电运行，可能造成某些参数出现偏差，从而使点击时反应不灵敏，进入装置运行触摸屏校准程序，重新校正触摸屏即可。

②如果触摸不动可能硬件出现故障或电源接触不良，检查电源是否有连接不良或直接更换。

2）计算机死机

①如果计算机运行很长时间偶尔出现一次死机现象，应视为正常现象，如果频繁死机就要检查CPU风扇运行是否正常，风扇不转要及时更换。

②检查计算机内存条插接是否松动，重新拔插一次，一定要按原位插好，如果还死机就要联系重新安装驱动程序，硬件有损坏需要更换。

2、充电系统

主要是交流输入部分和充电模块，常见故障主要包括交流过压、交流欠压、交流熔断器熔断和充电模块报警。

1）交流过压

当交流过压报警时，充电模块将自动切除电源停止工作，此时，应马上测试交流输入电压情况，一般交流380V电源，系统过压保护设定为437V，如果短时间过电压，系统会自动恢复；如果是长时间过电压，就要采取相应的措施，调整所内变分接头降低供电电压；如果测量的电压在保护设定范围之内还出现报警，检查系统设定值是否正确，如果过压值偏小重新设定为437V.

2）交流欠压

查找交流欠压故障的方法与交流过压基本一样，只是系统欠压保护设定为323V，如果电压低于323V装置发生欠压报警，短时欠压系统会马上恢复运行，长时间欠压可能是网络电压低或者系统设定值有误，调节所内变分接头提高供电电压或是重新设定欠压保护值。当交流三相断线时，四块模块都会发生异常，系统缺相报警和欠压报警会同时发生，测量每一相电压即可。

3）交流熔断器熔断

交流熔断器熔断出现报警，查找熔断器出口侧是否有短路之处，如果有短路可能是有异物掉进屏内。如果充电模块运行正常，说明熔断器没有真实熔断，检查辅助报警熔断器是否弹出，辅助接点是否粘连。

4）充电模块报警

①如果四块模块中其中一块有故障，系统都会发生模块报警信号，如果出现模块通讯中断报警，根据系统显示找出报警模块，停掉交流电源，重新拔插一下模块，因为通讯线直接由插针与模块相连，这样可以让插针重新接触；如果是新安装的系统或是新更换的模块，看一下模块地址设定和系统设定是否一致，按要求重新设定地址号。

②模块不均流报警发生时，分别查看四个模块实际电流是否达到报警范围，若是设定值错误，则重新设置定值；若实际工作在不均流状态，则对每个模块进行微调，微调时把每个输出线单独分开，调节的均、浮充电压要一致。

③其中一块模块出现黑屏或不显示，停掉交流电源，拔出模块检查内部熔断器是否熔断，如果熔丝熔断，说明内部元件出现故障，直接更换模块。

3、馈线单元

馈线单元主要发生的故障是直流接地报警。接地故障是直流系统发生频率最高的故障。

1）当系统发生直流接地时，通过直流屏绝缘监察表指示情况来综合判断，如果是直流正极接地有造成保护动作的可能，因为一般跳闸线圈（如保护出口中间继电器线圈和跳闸线圈等）均接负极电源，若这些回路中再发生接地或绝缘不良就会引起保护误动作。

2）直流负极接地与正极接地同一道理，如回路中再有一点接地就有可能保护拒绝动作或造成开关越级跳闸，扩大事故范围。直流系统发生接地故障时，先查找直流接地点，然后再查怀疑点，先试拉怀疑回路，进行查找。注意在切断回路直流电源开关时时间要短。在查找直流接地时应注意必须两人及以上进行，防止人身触电，做好安全防护；防止保护误动作，在瞬时断开保护电源前，应解除可能误动作的保护。

3）当采用上述方法查找直流接地现象仍不消失时，在做好安全措施以后，在直流屏内部查找，蓄电池组连线是否接地，若是接地大多都是电池组连线过热老化、绝缘降低，造成与直流屏外壳接地。重新更换连线或加装绝缘套管，注意拆卸连线时停掉充电开关，带上绝缘手套，避免拆卸时工具与外壳接地。直流系统受潮多处绝缘下降都会造成接地故障，用风扇吹或用灯泡烘烤法除湿均可。

4、蓄电池单元

每组是由18块单个12V电池串接而成，共有两组电池组组成，主要故障电池组过压报警、欠压报警；单体电池过、欠压报警；电池组熔断器报警、电池组容量报警、电池温度报警和电池组监测通讯中断报警。

1）电池组过压报警

①检查该项报警设定值是否正确（一般设定255V），如不正确，请重新设定此值。

②测量充电模块输出电压与电池组端电压是否一致，若输出不正常，检查充电模块的充电模式（均充、浮充），均充和浮充的电压值是否与电池组过压值相矛盾。

2）电池组欠压报警

①检查电池欠压报警设定值是否太高，一般设定为195V，如果高于此值请重新设定。

②检查电池组连接是否有虚接或脱落现象，如果有虚接请重新连接好。

③检查充电模块输出电压是否正常，如果输出电压正常检查直流充电回路熔断器是否熔断，若熔断查找熔断的原因，处理故障完后再更换新的熔断器。

④电池电压异常低或为零，多位内部短路引起，此时要更换新电池。更换电池时一定要注意安全，以防触电。

3）单体电池过、欠压报警

①检查系统电压上限和下线设定是否正确，一般单个电池过压值设定13.V，欠压值11.5V,,单节电池的电压可以通过监控系统里的电池巡检看到，如果电池电压高于或低于设定值都发生报警，若设定不是此值再重新设定。

如果单节电池电压超过此值，测量一下充电电压是否过高，若是调整充电电压。如果单节电池电压低于设定值，对电池进行均充，若电压还达不到就要，很可能电池性能不行，更换新的电池。

②如果每组里单节电池最高电压和最低电压相差1.1V系统会发生电池超差报警，处理方法就是把充电模块设定均充，对电池组进行均充，注意均充时间不要超过4个小时。

③电池放电以后充电初期也会发生欠压报警，这种情况属于正常情况，待充电一段时间后报警会自动消失。

4）电池组组熔断器报警

①测量一下熔断丝是否熔断，电池组短路或有大电流合闸都会造成熔断器熔断，此时，电池充电电流无指示，查明原因后更换熔断器。

②熔断器辅助接点故障会造成系统误报警，此时，电池组有电流指示。检查熔断器辅助开关弹簧是否弹出，若是弹出，可能是大电流合闸造成的，重新更换新辅助开关，弹簧没弹出，报警信号还有，测量辅助接点是否导通，若导通很可能辅助开关出线处灰尘太多或者有异物掉入引起。用毛刷清扫即可。

5）电池组容量报警

当蓄电池充电系统异常时，长期使用电池组供电时，造成蓄电池容量过低，此时电池组电压将降的很低，应尽快给电池充电，否则将对蓄电池组造成严重损害。

6）电池温度报警

当电池长期处于均充状态时或浮充电压过高时，将造成蓄电池温度升高，此时应检查充电系统是否在均充状态，应强制把均充状态改为浮充状态。同时采取相应的降温措施（如风扇、空调），否则会缩短蓄电池的使用寿命。

7）电池组监测通讯中断报警：

①当此报警出现时，检查电池监测模块插头是否插紧，再检查一下监测模块与监控后台相连的通讯接口连接是否妥当，拔下重新插牢。

②将插头打开，检查是否有断线。

③检查每块电池的通讯连线连接是否牢靠。

④以上故障若都不是，则是软件故障，联系厂家解决。

三、故障预防措施

1）对直流屏定期检查和维护。

2）检查蓄电池各接点接触应良好，无发热、氧化现象，对个别电池温度过高时，应尽快查找原因。

3）加强直流屏巡检，检查工作状态情况，包括交流输入电压正常、无缺相；直流输出电压正常，充电模块运行是否正常（风扇是否堵转、模块是否过热、充电状态），监控系统运行是否正常。

4）观察各指示表指示情况，直流系统绝缘是否良好，并详细做好记录。

四、结束语

以上介绍几种故障处理方法几乎包含了直流系统在运行过程中常见的所有故障情况，参照以上分析方法直流系统进行维护，将会达到提前预防故障的作用。即使出现故障也会快速查处原因，使系统及时恢复运行。加强直流系统日常重点部位检查，及时发现异常情况，是确保变电所可靠运行的重要保障。

（本文选编自《电气技术》，作者为王庆春、闫东 等。）

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