智能变电站常见故障的诊断及处理方法

张昭源 张俊杰 徐强 李炎 朱自强

摘 要：智能变电站是以全站信息数字化、通信平台网络化、信息，共享标准化为基本要求，自动完成信息的采集、计算、传输等功能。智能变电站的运行设备之间的联系主要依靠光纤和网络的组网连接传输。正是由于这种信息流的看不见摸不着，导致与之对应的故障诊断与处理方法与常规站存在较大差异。目前智能变电站的合并单元、智能终端故障率高，影响范围广，对电力系统的安全稳定运行造成了一定的隐患。

关键词：智能变电站；故障诊断与处理；合并单元；智能终端

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）30-0168-01

引 言

与传统变电站相比，智能变电站采用的是“三层两网”结构，现场增加了过程层设备，即在电压、电流等电气量的采样环节增加了合并单元，在跳、合闸等出口环节增加了智能终端，且合并单元、智能终端均是采用双重化配置。从前两代智能变电站的运行情况看，合并单元存在着故障率高、影响范围广的问题，而智能终端的故障将影响保护能否快速正确出口，这些问题都影响着智能变电站的安全稳定运行。本文将从运行操作和故障的前期处置两方面介绍220kV系统中合并单元、智能终端故障时常见的诊断及处理方法。

1 母线合并单元故障

目前第二代智能变电站220kV系统电压采样普遍采用的是母线电压级联的方式，即由母线合并单元统一采样，分别送至各线路间隔合并单元，供线路保护、主变保护、测控装置、故障录波等装置使用，所以当母线合并单元故障，会导致相关的所有线路保护、主变保护、母差复压闭锁功能受到影响，甚至会导致误动。

下面将以220kV双母双分段母线A母A套合并单元出现故障为例，介绍相应的处置方法。①若A母A套合并单元异常时，将影响220kVA母第一套母差保护、第一套主变保护（如果有主变接在A母上），A母上所有线路的第一套线路保护的电压采集，使各线路保护和主变中后备保护的距离保护、零序功能退出，第一套母差保护无电压闭锁功能，此时的处理方法：a.停用相应的第一套母差保护；b.停用相应的第一套线路保护以及主变保护；c.该合并单元投检修；d.做好安全措施后对故障合并单元消缺。②若出现A母两套合并单元同时故障（比较极端的情况），此时的处理方法：a.停运相应的一次设备（包括母线，母线上的线路间隔、主变间隔）；b.二次部分的状态根据现场实际需要申请；c.做好相应安全措施后对故障的合并单元消缺。

2 线路合并单元故障

目前第二代智能变电站线路保护、母差保护、主变保护等装置都是采用“直采”的方式，即保护装置通过光纤直接连接到对应的间隔合并单元，不通过交换机组网。①若出现线路合并单元单套故障，则相应的线路保护、母差保护都会出现采样异常，闭锁保护，此时的处理方法：a.对应间隔的第一套线路保护改为信号；b.第一套母差保护改信号；c.该合并单元投检修；d.做好安全措施后对故障合并单元消缺。②若出现线路两套合并单元均故障，此时的处理方法：a.停运相应的一次设备；b.两套母差保护均应退出对应间隔的“SV投入”软压板；c.两套母差保护还应退出对应间隔的GOOSE出口软压板、GOOSE启动失灵软压板；d.线路两套保护改停用；e.做好安全措施后对故障合并单元消缺。

3 线路智能终端故障

目前大多数智能变电站的开关采用的是“双跳圈，单合圈”设备，则在处理线路智能终端故障时需要考虑到重合闸的问题，假设线路的重合闸是通过第一套智能终端出口。①若第一套智能终端故障时，此时的处理方法：a.对应的第一套线路保护改为停用，母差保护不需操作；b.退出该智能终端出口硬压板；c.考虑到重合闸是通过第一套智能终端出口，所以此时要停用线路的重合闸功能；d.该智能终端投检修；e.做好安全措施后对该智能终端消缺。②若第二套智能终端故障时，此时的处理方法：a.对应的第二套线路保护改为停用，母差保护不需操作；b.退出该智能终端出口硬压板；c.该智能终端投检修；d.做好安全措施后對该智能终端消缺。③若两套智能终端均故障时，此时的处理方法：a.停运一次设备；b.两套母差保护均应退出对应间隔“SV投入”软压板；c.两套母差保护退出对应间隔的GOOSE出口软压板、GOOSE启动失灵软压板；d.两套线路保护改停用；e.两套智能终端投检修；f.做好安全措施后对两套智能终端消缺。

4 合并单元、智能终端故障前期处置方法

上文从运行操作角度出发，介绍了合并单元、智能终端故障时，运维人员如何将故障设备从运行设备中隔离。目前结合智能变电站合并单元、智能终端常见的故障现象，从故障的前期处置的角度出发，大致可以从以下三个方面考虑：①检查装置接线、压板是否松动，比如智能终端告警，报“控制回路断线”，可能是出口压板松动导致的。遇到这种情况，需要找准相应的控制回路并进行紧固措施，若故障还未消除，则联系专业人员进一步分析处理；②更换备用光纤，比如合并单元告警，报“对时异常”，可能是光纤口松动或损坏导致的。遇到这种情况，需要对相应光纤进行紧固，若还存在告警信号，则需更换备用芯，若告警还未消失，则联系专业人员进一步分析处理；③更换设备部分插件，如CPU插件等，遇到此种情况，先执行①、②步后，告警仍未消失，则联系专业人员进一步分析处理，由专业人员给出结论，若需更换设备插件，则需向调度申请停用相关保护，然后由专业人员进行插件的更换。

5 结 语

本文以220kV系统为例，针对合并单元、智能终端故障率高，影响范围广的问题，从运行操作和故障前期处置两方面，介绍了母线合并单元故障、线路合并单元故障、线路智能终端故障等常见故障时的运行操作步骤和前期处理原则，确保出现故障时，能够及时有效的处理，防止事故的扩大化，影响电力系统的安全稳定运行。

参考文献

[1]国网安徽电力公司.安徽电网智能变电站220kV继电保护运行规定[S].2013.

[2]冯正伟，等.500kV智能变电站智能变电站合并单元运行维护及异常分析[J].中国电力，2015，48（9）.

收稿日期：2018-8-10