一起遥信漏报事件的分析

2019-11-23张维黄泽龙

云南电力技术 2019年5期

张维，黄泽龙

（云南电网有限责任公司红河供电局，云南蒙自 661100）

0 前言

变电站测控装置采集的开关量信号即为遥信量，反映的是变电站一次设备的运行状态、控制设备的动作信号以及报警信号等信息，运行人员和调度员以此为依据确定设备运行状态。遥信信息的正确与否直接影响系统的运行方式、自动化设备的正确动作和调度人员的决策，对电网的安全稳定运行具有重要意义[1]。

1 故障分析

某500 kV 线路在运行过程中发生故障跳闸，后台监控系统和调度主站均有断路器分闸信号。断路器分位、合位信号为二次回路上三相分、合位置信号合成的，合位采用的是“与”运算，即三相位置均为合位，断路器才表现为合位；分位采用的是“或”运算，即其中一相分位则断路器表现为分位。根据后台监控系统的保护动作信号可以初步还原故障过程，线路B 相发生接地故障跳闸，重合闸不成功，紧接着ABC三相跳闸，根据故障过程，后台监控系统及调度主站应收到三次断路器变位信号，即断路器分闸，紧接着断路器合闸，最后断路器分闸，但后台监控系统及调度主站仅收到一次断路器变位信号，不利于调度人员快速地分析事故情况。针对此现象，进行以下排查工作：

1）在相应测控装置遥信端子排上找到该断路器分、合位遥信，进行多次短接试验，测控装置、后台监控系统以及远动中都正常变位，并无遗漏，排除遥信端子故障的可能；

2）在该断路器机构箱中找到相应辅助触点，进行多次短接试验，同样的，测控装置、后台监控系统以及远动中都正常变位，并且无一遗漏，排除了辅助触点故障的可能；

3）在测控装置上检查遥信参数，各项参数均设置无误，但考虑到遥信防抖时间设置过长可能会引起遥信漏报，并注意到遥信防抖时间设置为60 毫秒，为厂家默认设置，因此进一步分析遥信防抖时间设置是否合理。

2 遥信防抖动

在变电站自动化系统中，开关刀闸位置信号通常都取自开关刀闸的辅助触点，但开关刀闸机构在经过长期运行、多次操作后，辅助触点机械部分会不能完全吻合，出现间隙进而导致间隙放电，或者触点接触部分被氧化，导致接触不良，引起信号抖动[2]；另外，继电器在运行过程中，触点也会发生氧化，导致接触不良，引起信号抖动[3]。测控装置对遥信量采集的原理是硬件上先对信号输入进行光电隔离变换，将强电隔离，并将遥信回路中的强电通断信号转换为数字量的“0”、“1”电平信号，在测控装置中进行进一步处理。目前，信号经过测控装置硬件滤波回路和软件防抖算法的处理，基本能有效地滤除外部干扰，消除抖动，正确反映信号状态[4]。

从波形图可以看出，抖动保持的时间并不长，正常信号变位持续时间较长，不存在短时间内在高低电平间反复变化的情况。所以，只需要通过软件给它加上一个延时，在确认遥信变位前将抖动去掉即可[5]。在测控装置中，会专门为遥信设计一个遥防抖时间定值 Td，并将这个定值解读为继电器接点最长抖动时间，即信号抖动的时间Δt 必然小于Td。当信号抖动后恢复为抖动发生前的稳定状态，则确定为电磁干扰影响，抖动会被滤除，遥信不变位;当信号发生抖动并经过Td 时间达到一个新的稳定状态时，可以确认发生信号变位，如图1 所示。

图1 触点发生抖动信号波形图

图1 遥信变位确认

测控装置防抖时间设置直接影响着遥信信息的准确性，但是目前暂无相关的技术指标或规程要求来进行明确，各个厂家对防抖时间的设置也不尽相同，有的初始值为60 毫秒，有的默认是20 毫秒，还有的默认40 毫秒，且有的厂家设置最大值可达到上千毫秒。

若防抖时间设置过短，当某个信号的触点发生抖动时，进入测控装置的信号在短时间内不停在高电平与低电平之间切换，如果某个高电平或低电平的展宽恰好超过了防抖时间，则该信号变位被判定为有效，就会出现该信号短时间内不停分合的现象，干扰运行人员和调度员的正常监视。

若防抖时间设置过长，某个信号正常变位时触点闭合或断开的时间较短，信号的电平展宽小于设置的防抖时间，这个变化将会被当做干扰抖动丢弃，判定该信号未发生变位，导致信号漏报[6]。

根据以上对于防抖时间的分析，结合事件录波文件进行分析。通过录波文件，可以得到跳闸过程为：0 毫秒时线路发生B 相接地，40毫秒时B 相跳闸，1036 毫秒时B 相重合闸，1079 毫秒时ABC 三相跳闸。B 相跳闸后，B 相断路器位置为分位，合成的断路器位置为分位，该信号保持时间为996 毫秒，已经超过装置的防抖时间定值60 毫秒，所以装置判定变位有效，后台监控系统和调度主站都收到了断路器分位的信号；B 相重合闸后，ABC 三相位置均为合位，合成的断路器位置为合位，该信号保持时间为43 毫秒，小于防抖时间定值60 毫秒，所以装置判定为抖动，变位无效，后台监控系统和调度主站均未收到变位；ABC 三相跳闸后，断路器位置为分位，与之前的信号状态一致，判定为无变化，不进行信号上送。根据以上分析，跳闸过程中测控装置正常上送变位，漏报原因在于防抖时间设置过长，将防抖时间定值从60 毫秒改为20 毫秒后，进行了多次模拟试验，变位信号正常上送，未出现漏报。

确定此次信号漏报时间的原因后，开展了对所有测控装置防抖时间定值的排查整改，确保不发生由防抖时间设置不合适引起的信号漏报和误报。通过对此次遥信漏报事件的分析，总结得出遥信故障的分析排查方法。对于遥信而言，最常见的故障就是误报和漏报，针对这两类故障，通常可以按照以下几个方面来进行排查：

1）检查遥信回路，从辅助触点一直到测控装置遥信板背板，逐点核对，确保辅助触点正确可靠、二次电缆连接可靠、遥信端子排可靠、端子排内外部接线正确且连接可靠；

2）检查测控装置上的遥信相关参数，各个厂家设备可进行设置的参数不一样，包含SOE相关设置、单位或双位遥信、遥信合成、防抖时间等，设置有误均可能导致遥信误报或漏报；

3）检查数据库定义，包括后台数据库和远传点表，后台数据库遥信定义和相关设置如是否报警、是否取反等必须保证正确才能在后台监控系统中准确报出，远传点表中定义或设置错误也会导致调度主站遥信误报或漏报。特殊如本案例，上述三项内容均检查无误，怀疑是时间定值不合适，涉及遥信时间的故障本可以根据SOE 来排查，但本案例中遥信变位无效导致无法生成SOE，所以只能根据故障录波文件来分析故障过程中的变位情况及发生时间，录波文件时间精度较高，且故障过程清晰明了，有利于进行时间相关的遥信故障分析。