变电站自动化系统误发遥信的分析和改进
摘 要... 2
1绪论... 3
2变电站硬接点遥信回路自身存在缺陷的分析和改进... 3
2.1遥信电压偏低导致误发遥信... 3
2.2二次系统自身原因导致误发遥信信号... 4
3变电站微机保护装置自身存在缺陷的分析和改进... 4
4通讯通道外界干扰的分析和改进... 5
5结束语... 5
致谢... 6
参考文献... 7
摘 要
变电站自动化系统在汇集变电站信息的过程中存在着误发遥信的现象，给调度及运行人员造成了严重影响。从遥信回路、微机保护装置和通讯通道3个方面对其产生的原因进行了分析，并提出了具体的改进措施，以保证电网的安全稳定运行。
关键词：变电站；自动化系统；遥信；微机保护装置
1绪论
近年来，随着计算机技术、通讯技术的应用，变电站自动化系统的改造不断深入，变电站的自动化含量和电网运行水平得到不断提高。各级调度中心及集控中心要求变电站自动化系统能采集到更多可靠、准确的信息，以便及时掌握电网及变电站的运行情况，提高变电站的可控性。因此，变电站自动化系统要准确地反映变电站运行状态、尽可能减少错误遥信量的出现，提高设备抗干扰能力，以满足电力系统安全稳定运行的要求。
随着计算机的不断发展，以计算机为核心的变电站综合自动化系统已经取代了传统的变电站二次系统，使全部控制、监视、测量和告警功能均可通过计算机监控系统来完成。但是，由于综合自动化系统设备厂家一般只注重功能的实现，而对变电站运行人员的工作习惯和工作流程不熟悉，使该系统在使用时存在很多不便。特别是系统中的告警功能，由于采用与传统变电站不同的方式实现，容易被运行人员忽视，造成设备缺陷不能及时得到处理。同时，变电站自动化系统有时会有一些跟现场运行不符的信息发至调度及集控站端，给调度及集控站运行人员造成了严重影响。经过现场检查和分析，发现造成信息误发的原因有以下个方面。现就对以下存在的问题进行分析，并提出相应的改进措施。
2变电站硬接点遥信回路自身存在缺陷的分析和改进
在变电站自动化系统中，硬接点遥信量由设备的无源空接点接入自动化系统中，通常包括断路器开关量、电磁继电保护装置出口信号、异常报警信号和其他非电气量遥信。导致硬接点遥信量错误的原因有以下几个方面。
2.1遥信电压偏低导致误发遥信
在自动化系统投运初期，遥信回路工作电压为直流24V，运行一段时间后，发现存在以下不足：
（1）遥信回路抗干扰能力差
由于大量旧站改造过程中使用的二次遥信电缆未带频蔽层，设备处于强电磁场运行环境中时，信号回路上会感应较强的干扰信号（幅值大于24V），产生误遥信。在变电站事故和恶劣天气环境下，回路感应产生干扰的几率更大。
（2）继电器触点接触不良
继电器触点的工作电压为220V，与遥信回路工作电压不匹配。当触点发生氧化或接触不良现象时，触点接触电阻增大。如果直流24V电压不能击穿氧化层，则无法反映遥信变位。
因此，在随后的自动化改造工程中，将二次遥信电缆更换为带屏蔽的控制电缆，并将遥信回路工作电压从直流24V调整为直流220V；对于运行中的自动化设备，利用一种信号转换端子板将直流220V降压成直流24V并加以光电隔离。这样就可以减少由于触点接触电阻增大导致的误发遥信信号，同时减少了强电磁场的干扰。
2.2二次系统自身原因导致误发遥信信号
由于部分无人值班变电站是在原有人值班变电站的基础上进行“四遥”改造的，原二次系统的一些欠缺以及设备运行的不稳定也导致了一定量的误发遥信信号：
（1）继电器瞬动触点导致遥信丢失
在旧站“四遥”改造时，DX -4A /4XX系列信号继电器2对常动触点分别接入“掉牌未复归”信号回路和中央信号光字牌回路，遥信触点只能使用瞬动触点作为遥信源。
实际运行中发现瞬动触点并不适合作为遥信源：其一，遥信同时用常动和瞬动触点，不利于调度及集控人员正常掌握系统运行状态，容易作出错误判断，将瞬动触点遥信误当作抖动；其二，由于自动化装置的遥信去抖动延时不能单独设置和瞬动触点氧化等多种因素干扰，接入瞬动触点的遥信量丢失现象较为严重。
（2）断路器辅助触点工作异常导致误发遥信信号
断路器开关遥信一般取自操作机构的辅助触点。当断路器操作一定次数后，辅助触点的机械传动部分可能会出现间隙，断路器动作时的振动有可能造成辅助触点接触不良或不对位，辅助触点表面的氧化也会造成接触不良，使其在接触的过程中可能时断时通，从而导致遥信的误动、拒动或频繁抖动。
（3）遥控复归导致遥信抖动
当无人值班变电站中央信号掉牌时，调度或集控站人员有时需要遥控复归中央信号。当调度或集控站人员确认变电站发出的信号，对站端中央信号回路进行复归时，站内所有信号继电器复归线圈均通电动作。DX -4A /4XX系列信号继电器属于电磁脱钩型机械结构，复归线圈动作有可能令触点误动，产生误发遥信信号。
针对上述现象，对二次系统进行了改进：
（1）逐步将DX -4A /4XX系列信号继电器更换为具有3对常动触点的同系列继电器，取消瞬动触点作为遥信源；
（2）及时发现误动频繁的辅助气体密度继电器和在遥控复归中央信号时误动的信号继电器并进行更换；
（3）明确信号触点维护的责任，加强继电器触点和断路器辅助触点的维护，保证遥信的可靠变位。
3变电站微机保护装置自身存在缺陷的分析和改进
在电网调度自动化系统中，微机保护装置的大部分信息量都是以软接点接入自动化系统，它和硬接点遥信量一样，已经成为自动化系统事件信息的重要组成部分。微机保护装置与自动化系统通讯、上传信息时，因牵涉到不同厂家、不同设备间的互联，总会存在一些问题。
（1）某型号保护装置的通讯管理器存在严重的设计缺陷。与自动化系统通讯时很容易死机，需要运行人员频繁重启，重启时则会发出很多假信息。
（2）某些微机保护装置在断路器分合闸时，会误发信号。比如，会误发出“控制回路断线”信号，原因就是在断路器变位时，辅助触点转换的时间差造成合闸位置继电器和跳闸位置继电器瞬间均失电，而误发“控制回路断线”信号。
对于以上缺陷，可采取以下措施：
（1）注重设备的科学选型和厂家售后服务
选型时注意微机保护装置的运行可靠性和变电站自动化系统的通讯、数据接口的成熟完善性，特别是强调实现对站端设备各通讯端口运行状态的监视，并要求厂家保证提供长期技术支持和备品更换。
（2）注重对运行中设备的改进和完善
对于运行中的设备，应督促厂家及时改进。如果某些缺陷短期内确实无法解决时，可专门接入1对反映保护运行状态的硬接点遥信至自动化系统，实现对保护运行状态的监视。
4通讯通道外界干扰的分析和改进
目前，无人值班变电站都要具备双通讯通道主要有载波通道和光纤通道。在运行中，通讯通道担负着传输信息的重任，但在天气恶劣的环境下，通讯通道的正常运行常会受到干扰，影响自动化信息的准确传输。在变电站自动化改造时，一般都以载波为主通道。但载波通讯抗外界干扰能力较差，特别是雷雨天气时，通道的误码率比较高，信号的传输质量低。
经过分析研究后，改为采用抗干扰性强的光纤为主通道，载波为辅通道，并且改善载波通讯的抗干扰能力，降低通道误码率，提高载波通讯的传输质量。改造后，无人值班变电站的通道稳定性和传输质量有了很大的提高，取得了比较理想的效果。
5结束语
综上述，变电站自动化信息的准确采集取决于信息源（电磁保护设备和微机保护及自动装置）和自动化装置的可靠工作、自动化装置和二次设备的良好匹配以及其功能的不断完善和扩展。通过对变电站自动化系统进行上述的完善和改进，电网调度自动化系统的遥信量准确率有了很大提高，极大减轻了变电站和调度或集控站运行人员的工作强度，保证了变电站的安全优质经济运行，进一步提高了电网自动化水平，从而逐步达到变电站运行管理科学化和企业现代化的目标，满足用户对电网供电质量的要求，保证电网的安全稳定运行。
致谢
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参考文献
[1] 黄益华.发电厂变电站电气设备[M].重庆大学出版社.
[2] 李霜.电力系统[M].重庆大学出版社.