控保装置定值及参数丢失问题的分析

张红艳,尹志辉,张洪军

(1.河北省电力培训中心,河北石家庄 050010;2.沧州供电公司,河北沧州 061000)

控保装置定值及参数丢失问题的分析

张红艳1,尹志辉2,张洪军2

(1.河北省电力培训中心,河北石家庄 050010;2.沧州供电公司,河北沧州 061000)

通过对米格庄2#主变高压侧后备控保装置定值及测控参数莫名丢失问题的分析,简要讲述了FLASH芯片存储及读取的改造过程,阐述了控保一体的保护装置的弊病及装置参数和保护定值应相对独立存放的问题。

格式化;复位;控保一体

1 事故基本情况

2008年3月20日14时30分,章西监控报告米格庄2#主变高压侧后备控保装置异常(该控保装置为上海申瑞公司2004年生产的DEP-535N型控保一体的主变后备控保装置),现场巡视发现2#主变高压侧后备控保装置液晶显示屏黑屏,装置面板运行指示灯熄灭,异常报警指示灯点亮,退出保护出口压板后,工作人员对装置进行掉电后重新上电处理,装置液晶显示保护定值出错,在后台调取该控保装置的定值,显示全部为“0”,从后台对保护定值进行了重新输入并下装操作后,装置异常信号恢复。但在我们对控保装置进行定值核查时发现,该控保装置的运行定值与定值通知单对应不上,基本上成比例的缩小了一个系数,于是我们在控保装置上进行定值单再次整定、固化,并进行了装置掉电测试,确信定值完好后,投入运行。同时,就此问题向装置制造厂家进行了技术咨询。

2 现场检查及原因分析

2008年3月22日,我们协同申瑞公司的技术人员再次到现场进一步检查控保装置,发现保护定值、遥信名称、通讯参数等全部丢失,所有保护定值均被替代为-1(即16进制的FFFF)。为保证主变后备保护尽快恢复正常运行,我们更换了保护主板CPU插件,并将异常插件由申瑞公司的技术人员带回公司进行进一步的分析。

通过对该插件内保存下来的系统信息的分析,发现该插件在2007年8月后发生多次复位,其频度高达1～2天出现一次,再进一步分析这些系统信息,发现该控保装置记录下的定值异常的自诊断信息是发生在装置复位重起后的初始化过程中的。由于参数文件和保护定值均存放在同一片FLASH芯片内(该芯片批号SST39VF160 MPF 70-4C-EK 0226062),而对FLASH芯片来说,芯片内容出现大范围的16进制的FFFF,就意味着该芯片内容被格式化了。通过对后备保护软件的分析,FLASH芯片的格式化操作当且仅当控保装置认为是首次上电才进行(类似于计算机硬盘或U盘首次使用时一样,FLASH芯片在首次使用时,也需要经过格式化操作后才能保存数据)。因此只有可能是后备保护把该装置的某次复位重启误认为是首次上电才导致了软件对该芯片的格式化。而出现这种误判只有两个原因,一种是硬件故障导致芯片无法访问,一种是FLASH的格式化信息无法正确读出。我们通过检测芯片的焊接状态,基本排除了因印制板焊接或其它原因导致芯片接触不良的硬件故障问题。因此,此次事故的最大可能是芯片的格式化信息无法正确读出造成[1]。

为了重现事故现象,以便分析装置初始化时FLASH芯片的格式化信息为何无法正确读出,我们不断地模拟了装置复位重启过程,终于,在上千次的模拟操作后,该现象重现了!

经过软件定位,发现问题出现在装置初始化时程序访问FLASH芯片的制造商ID之后。出现异常的那次初始化过程中FLASH芯片的制造商ID无法正确读出,并导致其后很长时间内程序无法访问该芯片的内容。制造商ID号类似制造商的身份证号,是世界范围内唯一的,它在芯片制造时置入,由于不同厂商的芯片采用了不同的芯片写操作密码,而申瑞公司2006年4月前出厂的控保装置在装置初始化时需要读出该ID用于芯片写操作使用[2](该公司2006年4月在原材料整合时,将该芯片制造商作为了唯一供应商,相应地,保护软件也做了优化和修改,将ID号在软件中固定了,装置初始化时也不再访问制造商ID号了)。

为验证该结论,我们将申瑞公司当前的最新软件烧录到该CPU板上和同类型库存产品中,并重新不断地模拟了装置复位重启过程,经过多台装置数万次操作,该现象并未重现!

经过上述分析和试验,我们基本得出了事故原因:由于该芯片的缺陷,软件在访问制造商ID时,出现了芯片异常,使控保装置无法正确读出格式化信息,从而误将FLASH芯片格式化,导致参数文件和保护定值丢失[3]。

3 经验教训

通过对米格庄其它产品记录的历史信息分析,申瑞公司技术人员认为控保装置复位原因主要是2005年投运时个别参数配置不合理造成的,主要是类似电压、电流相位的测量方面,变化量越限上送的门槛设置的太低(仅0.02°),造成电流电压角度发生细微波动,控保装置就主动向上位机和总控装置发送报文,网络极度繁忙,有时设备不堪重负,因此造成网络通讯部分软件看门狗动作而复位。

通过本次事故也充分暴露了控保一体的组屏的弊端,如果是保护与测控装置分体组屏运行的话就会大大减少设备发生上述问题的几率,更重要的是,当测控装置存在问题时,保护装置能够正常运行,遇到事故可以正确动作,只是影响信息的传送;同样当保护装置存在问题时,不会影响测控装置的功能。而且将保护定值及参数以及操作记录等都放在一个芯片上是极为不合理的,如果将测控装置及控保装置分开来,控保装置可以单独投退,那么就避免了因为电压或电流的波动造成的控保装置频繁重启,同时也避免了定值及参数的同时丢失。从网架的稳定性上看,也可以缩短保护的停运时间。

[1] 能源部西北电力设计院.电力工程电气设计手册(2)电气二次部分[M].北京:中国电力出版社,1991.

[2] 上海申瑞电气有限公司.DEP-535N装置说明书[Z].2001.

[3] 刘振亚.国家电网公司输变电工程典型设计[M].北京:中国电力出版社,2007.

(责任编辑:路文梅)

Analysis of Certification and Parameter Loss of Control and Protection Device

ZHANG Hong-yan1,YIN Zhi-hui2,ZHANG Hong-jun2
(1.Hebei Electric Power Training Center,050010,Shijiazhuang,Hebei,China; 2.Cangzhou Power Supply Company,061000,Cangzhou,Hebei,China)

Through the analysis on loss of certification and parameter of back-up control and protection in Migezhuang#2 main transformer,the paper briefly discusses the innovation process of FLASH chip storage and reading.Meanwhile,it clarifies the defects of control and protection integration device,as well as the problem of depositing the device parameter and protection certification alone.

formatting;reset;integration of control and protection

TM77

A

1008-3782(2012)02-0043-03

2011-11-14

张红艳(1973-),女,河北沧州市人,河北省电力培训中心工程师,从事变电运行培训工作。