两起高压开关无线终端异常的处理与分析

陆登科，冯龙梅

（1.徐州华润电力有限公司，江苏徐州221000；2.徐州鑫曼电力工程有限公司，江苏徐州221000）

两起高压开关无线终端异常的处理与分析

陆登科1，冯龙梅2

（1.徐州华润电力有限公司，江苏徐州221000；2.徐州鑫曼电力工程有限公司，江苏徐州221000）

徐州华润电力有限公司SCADA系统和220 kV升压站NCS，改造后遇到两起高压开关无线终端异常的典型案例，分析两案例并给出类似异常情况的解决办法和预防措施。

NCS；SCADA系统；高压开关；无线终端异常；防范措施

1 NCS，SCADA系统概述

NCS（Network Control System）主要是在远程后台操作升压站内的断路器、隔离开关和对升压站内开关的电流、电压、功率等采集量的反馈监视。改造前系统高压开关为立盘操作，后改为NCS中操作，将升压站中的断路器、隔离刀闸、地刀的反馈接点送至NCS操作站。同时，升压站中的所有保护动作和保护装置的异常情况也送至NCS后台，以便于运行人员的监控。

SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，即数据采集与监控系统，是以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统，可以对现场设备进行监视和控制，以实现数据采集、测量、参数调节以及各类信号报警等功能。

NCS与SCADA系统相互独立，SCADA主要是数据采集与监视控制系统，NCS较SCADA系统增加了对设备的操作功能。

2 220 kV升压站及10 kV系统简介

220 kV升压站系统图如图1所示。升压站标准运行方式：正、付段母线采用双母线并列方式运行，母联4610开关合上，旁路4620开关合上，正母对旁路母线充电运行。出线4683线、4685线、4689线、1#发变组和02#启动变接于正母，出线4684线、4686线、4690线、2#发变组、01#启动变、03#启动变接于付母。01#，02#启动变中性点固定接地，1#，2#主变压器中性点接地方式按省调命令执行，但应保证有1台主变220 kV侧中性点接地。10 kV系统属于本站外部的1条负荷馈线。

所用NCS为北京四方继保自动化股份有限公司生产的CSI-200E数字式综合测量控制装置。目前，已经将4683线、4684线、4685线、4686线、4689线、4690线进行NCS改造。通过改造，可以取消原网控室立盘操作，实现在网控室电脑操作：通信正常时，可以通过网控室操作员站对220 kV系统设备进行监视和控制。通信不正常时，也可以通过网控室工程师站实现对220 kV设备的监视和控制。若NCS无法操作，可通过测控柜旋转开关远方实现开关的分合闸操作。

改造后的NCS，可有效提高设备运行的安全性和可靠性。系统对设备的主要功能有以下5点：

①遥信。又称远程信号，是对状态信息的远程监视。

②遥控。可接受主站下发的遥控命令，完成控制断路器及其周围刀闸、复归收发信机、操作箱等操作。装置还提供了一排就地操作按钮，有权限的用户可通过按钮直接对主接线图上对应的断路器及其周围刀闸进行分合操作。

③遥测。利用远程通信技术传送被测参量的测量值（如直流、温度、有功功率、无功功率、电流等）。同时，通过与DCS（Distributed Control System）的融入结合，可更好地便于运行人员远程监控升压站和网控室的异常情况。

④“5防”闭锁功能。在NCS中引入逻辑组态功能，将断路器、隔离刀闸、接地刀闸的状态引入系统，形成一套完善的闭锁逻辑。同时，在测控柜上还增设机械闭锁的钥匙，更加有效实现“5防”。

⑤SOE及报表。NCS中的SOE（事故追忆）与热工DCS中的SOE和故障录波器基本相同。均提供了故障消除后对事故分析的依据。但前者可将所有的运行操作事件量进行记录，技术人员可随时调阅，大大加强了对事故及操作行为的分析。

3 NCS及SCADA系统运行期间遇到的异常

3.1 复建一线7#分支开关异常情况

2016年5月3日，接自动化班通知复建一线7#分支开关（二遥）开关实际位置与自动化SCADA系统内开关位置不符警告内容见图2，但SCADA监控系统显示开关三相均有电流值。现场检查开关，确认开关实际位置处于合闸位置。经检查NCS和现场实际状态（图3）后发现3个问题：①SCADA系统中复建一线7#分支开关遥测量三相均有遥测电流值且不为零，SOE信息发现开关遥信分合闸频繁变位上报情况，证明该开关实际运行位置应为合位，分析认为是开关分合闸遥信上报错误导致；②复建一线7#分支开关实际位置为合闸位置；③复建一线7#分支开关FTU柜内分、合闸指示灯均不亮。

图1 220kV升压站系统图

分析认为，导致这一问题的原因有3个：①开关内部二次回路合闸继电器辅助接点故障；②开关二次出口至FTU的航空线缆或者航空插头松动；③FTU柜内遥信回路二次接线松动。

采取4个措施：①检查复建一线7#分支开关FTU柜底信号与控制航空插头，确认航空插头无松动；②将复建一线7#分支开关FTU侧信号与控制航空插头（10芯插头）拔下，将万用表打到通断档位，测量合位信号点（引脚号1）与遥信公共端（引脚号6），蜂鸣器响，确认开关内部继电器合闸接点已触发正常；③将航空插头插紧复原后，检查复建一线7#分支开关FTU柜内遥信二次接线，查至合闸灯位置处合闸信号线接触虚；④经紧固FTU合闸指示处合闸信号线，合闸指示灯亮，检查无误后，联系配调自动化班，确认复建一线7#分支开关在监视控制系统内位置恢复正确。

3.2 4683开关接地刀闸异常情况

2016年10月在复役4683线和684线的过程中，执行完4683线和4684线由检修转为冷备用后，在NCS操作站发现NCS系统中4683线和4684线的线路侧接地刀闸4683343和4684343均在合闸位置，与就地实际位置不符。

采取措施：①查历史及报警记录模块，无操作记录；②再次检查各操作步骤，同时进行再次就地确认线路地刀状态。③检查遥测、遥信、SOE和开关刀闸动作信息，无操作报告。④在SCADA系统中线路地刀处于分闸状态。⑤通过工程师站进行状态的确认，发现在工程师站电脑中，线路侧接地刀闸的状态与实际相符，此时初步分析数据未成功传送至操作员站电脑中。然后就通信线路及接线端子进行细致的检查，经过一系列检查，通信系统正常，因而判断为操作员站的电脑系统软件死机，将操作员站电脑进行重启后，NCS运行正常，线路侧接地刀闸状态与实际相符。4683线、4684线测控柜后接线端子排。

4 终端设备防范措施

（1）设备验收及运行维护要严格按照标准执行，实行定期信号测试，确保设备处于良好运行状态。

（2）加强对FTU终端计算机的各种运行状态的监视，加强现场的巡视，若发现终端的遥测数据异常，及时汇报联系检修处理。

（3）完备通信技术，提供SCADA系统、NCS运行所需的相关配置，同一个系统站内的每个RTU的IP地址都不能重复。主要是针对开关信息的配置管理、用户权限设置，不同的用户提供不同的访问权限，不得随意访问。

（4）日常设备的维护中，加强对通信设备和计算机硬件设备的维护，及时更新计算机硬件设施，保证计算机能长期处于良好运行状态。

图2 SCADA系统中开关状态

图3 开关实际状态

5 总结及建议

（1）接线方式尽量采取光纤接线，保证数据传输的稳定性。

（2）NCS及SCADA系统的工作电源必须可靠，直流电源采取双电源供给。

（3）NCS及SCADA系统的改造为升压站的操作带来了极大方便和安全，“5防”系统大大提高了系统的安全性。

（4）SOE、保护事件、保护告警、应用模块等对升压站内出现的异常处理分析提供了参考价值高的数据。

（5）通过NCS，SCADA与DCS的融合，借助DCS画面可以确知各设备实际运行状态，为设备检查提供了便利，与就地检查互相配合，可以提高监视效率。

（6）如果一次设备质量和维护不过关，升压站中的所有操作将不会成功。因此，需对升压站中的设备进行一次可靠性评价，对可靠性差的设备及时更换或增加维护频率。

（7）在升压站异常处理的过程中，注意处理流程，及时与调度沟通汇报，及时联系检修。

（8）日常维护的过程中，在维护主服务器的同时，也要加强对操作员站的电脑进行维护，及时更新电脑硬件设备。

（9）本站采取两条出线共用1个测控柜，因此在操作过程中需特别关注设备名称，以防走错间隔，造成误操作。建议将2个测控单元的距离拉开，或进行特别标识。

6 结束语

本站220 kV升压站自NCS改造以来，运行状况良好，电气系统的各项功能运行良好，未出现误操作、误动作事件，将陆续将升压站内的其他设备择机进行NCS改造，纳入NCS，也希望本站的NCS改造应用及出现异常为以后同类型工程改造提供一些成功经验。

［1］CSI-200E数字式综合测量控制装置说明书[M].北京：北京四方继保自动化股份有限公司.

［2］李智华，陈洪博.河北国华定洲电厂NCS系统改造中的问题及解决方案[J].科学之友，2011，（19）：29-31.

〔编辑 吴建卿〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.03.22