基于繼電保護故障信息子站建立調(diào)試方法和應(yīng)用

基于繼電保護故障信息子站建立的調(diào)試方法和應(yīng)用研究【摘要】：通過對某電網(wǎng)繼電保護故障信息處理系統(tǒng)子站從出廠到現(xiàn)場安裝調(diào)試全過程的介紹，闡述了220kv變電站故障信息系統(tǒng)子站如何進行安裝調(diào)試、施工及維護，客觀分析了建立該系統(tǒng)子站時應(yīng)注意的幾個關(guān)鍵問題。對現(xiàn)場安裝調(diào)試和維護繼電保護故障信息子站有現(xiàn)實的指導和借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】：繼電保護故障信息系統(tǒng)；子站；分析處理

o引言

繼電保護故障信息系統(tǒng)在電力系統(tǒng)運行中起著非常重要的作用，它為電力系統(tǒng)故障分析和處理提供了可靠的依據(jù)，進一步提高了電網(wǎng)安全運行的調(diào)度系統(tǒng)信息化與智能化水平。其主要功能是收集和管理電網(wǎng)中各廠、站中的保護裝置、安全自動裝置等涉及電網(wǎng)異常或動作時的信號、斷路器的分合及保護裝置的異常信號；微機保護裝置和故障錄波器的錄波數(shù)據(jù)和報告、保護定值等，以及對這些數(shù)據(jù)、信號的綜合、統(tǒng)計、計算和分析等處理與管理。

本文根據(jù)多年調(diào)試繼電保護故障信息子站的經(jīng)驗，闡述了如何對220kv變電站故障信息系統(tǒng)子站進行安裝調(diào)試及維護，分析了建立該系統(tǒng)子站時應(yīng)注意的幾個關(guān)鍵問題。工程調(diào)試按時間大致分為前期準備階段、調(diào)試階段、試運行階段、驗收階段。

下面，就各階段的調(diào)試和維護以及問題的解決做詳細敘述。

1前期準備階段

首先對整個發(fā)電廠或變電站的二次設(shè)備進行全面的了解，包括主變保護、線路保護、母差保護、錄波器以及母聯(lián)保護的數(shù)量和主要功能，了解保護裝置的廠家、型號以及版本號；了解廠、站的一次主接線，各保護間隔的實際位置及運行狀態(tài)等信息；務(wù)必弄清現(xiàn)場每個廠家保護裝置的接口類型。

在做子站的圖紙設(shè)計時，要對現(xiàn)場保護裝置的通訊接口留有裕度，存在問題必須在施工前圖紙審核中及時發(fā)現(xiàn)，爭取把問題在出廠前解決好。

2調(diào)試階段

調(diào)試階段需結(jié)合設(shè)計要求和系統(tǒng)功能進行全面細致的試驗，以滿足變電所站的試運行條件。這個階段包括出廠前調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試。

2．1出廠前調(diào)試

為了確保繼電保護故障信息子站在現(xiàn)場能夠安全、穩(wěn)定運行，出廠前的調(diào)試尤其重要。出廠前調(diào)試共有四個部分組成：安裝程序調(diào)試、通訊測試、可靠性測試和模擬故障試驗調(diào)試。

(1)安裝程序調(diào)試

主要完成數(shù)據(jù)庫引擎的安裝、運行程序的安裝、控件文件的注冊以及其它可選擇文件的安裝，并在安裝調(diào)試后系統(tǒng)能正常運行。

(2)通訊測試

測試應(yīng)是整個系統(tǒng)經(jīng)過72小時連續(xù)運行后，且硬件和軟件均正常的情況下進行的。通信測試主要是對各類廠家的線路和主變保護裝置進行測試，例如：rcs一900系列保護、lfp-900系列保護、bp2b母差保護、pst1200系列保護、psl603、wmz-41等保護裝置。

(3)可靠性測試

包括裝置發(fā)生故障時連續(xù)發(fā)調(diào)定值命令；幾個保護裝置同時連續(xù)做故障；裝置動態(tài)庫異常，管理機自恢復；進程進入鎖死狀態(tài)，計算機能自動重起恢復到原始狀態(tài)等。

(4)模擬故障試驗調(diào)試

對實驗室的保護裝置做試驗，在子站管理機上應(yīng)采集有顯示動作時刻的故障波形，在系統(tǒng)主站應(yīng)報soe信息，即保護動作信息、開關(guān)變位信息和顯示動作時刻數(shù)據(jù)。

2．2現(xiàn)場調(diào)試

子站安裝后，必須經(jīng)過嚴格的檢查與試驗，確認安裝正確后，才能投運。具體需做項目及要點如下：

(1)外觀檢查

主要有裝置外觀是否損壞，屏內(nèi)組件是否完好，接線有無折斷、脫落等；檢查各屏電源接法是否準確無誤，無誤后對裝置逐一上電，注意觀察裝置反應(yīng)是否正確。

(2)保護裝置的接入

在子站接入的保護裝置通訊口類型中，一般都是rs232、rs485以及以太網(wǎng)口。為確保子站和保護裝置間的通訊正常，建議對于通過rs232接入的保護裝置，需要子站一個通道對應(yīng)一個保護裝置。對于通過rs485接入的保護裝置，子站可以一個通道對應(yīng)兩個或三個保護裝置。對于通過以太網(wǎng)口接入的保護裝置，則直接通過網(wǎng)絡(luò)交換機接入子站。

(3)子站數(shù)據(jù)庫的調(diào)試

通過一臺筆記本電腦連接到子站管理機上，在附加子站數(shù)據(jù)庫前，先登陸到管理機上一次(在運行內(nèi)輸入／／+ip地址即可)，新建子站數(shù)據(jù)庫完成注冊，然后在企業(yè)管理器上添加子站的ip地址進入子站數(shù)據(jù)庫。

這里主要對數(shù)據(jù)庫的以下幾個表進行配置，equipef、gendef、“裝置名稱+_ang”和“裝置名稱4+_swi”。表equipef需要設(shè)置裝置的設(shè)備名稱、ip地址、信道號、線路編號等；表gendef需要設(shè)置裝置編號、定值和模擬量的組號等；表“裝置名稱+_ang”和“裝置名稱+_swi”是子站裝置的碼表配置，其中，ang表包括定值，遙測值，故障錄波通道。swi表包括軟壓板，開關(guān)量定值，硬壓板，動作量，告警。兩個表最重要的一個字段就是id，對任何裝置，每個條目的id都是唯一的。

(4)組態(tài)配置調(diào)試

子站組態(tài)配置主要在組態(tài)的開發(fā)系統(tǒng)里進行，組態(tài)的運行界面主要是為了測試所用。

組態(tài)現(xiàn)場操作的重點——樹形菜單的編輯，在編輯菜單里建立保護所在的線路名稱、保護裝置名稱，并在保護裝置名稱命令語言內(nèi)輸入實際地址(注：這個地址必須是唯一的，而且要與連接的保護裝置地址必須一致；同時要與數(shù)據(jù)庫的equipdef表的id一一對應(yīng)。)配置好以后，進入運行界面，對所接裝置進行發(fā)送召喚命令，調(diào)試結(jié)束至所接入保護裝置的定值、軟壓板、硬壓板、模擬量和開入量信息都可以全部上送。

(5)保護裝置碼表核查

為確保保護信息子站上送的信息準確無誤，碼表核查工作是必要的。首先要打印現(xiàn)場接入保護裝置的定值碼表，然后與子站組態(tài)召喚的定值、軟壓板、硬壓板、模擬量和開關(guān)量信息進行一一人工核查。若有不正確，應(yīng)看子站數(shù)據(jù)庫里碼表是否正確，再查看組態(tài)配置是否正確。

(6)與省調(diào)主站通訊

繼電保護信息子站與主站之間是電力數(shù)據(jù)專網(wǎng)的路由器。網(wǎng)的路由器。子站與路由器是用以太網(wǎng)進行通訊。根據(jù)現(xiàn)場要求，網(wǎng)線并不是直接接在路由器上，而是接在路由器非實時性口引出的網(wǎng)絡(luò)交換機上。另外，在某電網(wǎng)中，故障信息子站接入的電力數(shù)據(jù)專網(wǎng)路由器及其網(wǎng)絡(luò)交換機，現(xiàn)場大多數(shù)都裝在電能計量采集的屏柜內(nèi)。

(7)現(xiàn)場故障試驗調(diào)試

現(xiàn)場故障試驗如同出廠前的故障試驗，先在子站查看保護裝置動作的故障波形；然后在主站端應(yīng)報soe信息，若子站沒有波形文件或主站沒有收到突發(fā)報文，應(yīng)先檢查子站通道是否正確，裝置ip地址是否正確，再查看子站是否有該裝置的動態(tài)庫，若無，應(yīng)在程序執(zhí)行文件下添加該動態(tài)庫。調(diào)

(8)系統(tǒng)完善調(diào)試

調(diào)試的最后階段是對整個故障信息系統(tǒng)子站建設(shè)進行以下完善工作。

a．系統(tǒng)的防雷抗干擾處理，通訊線屏蔽層可靠接地；各通訊端口可靠保護；交流電源接地正確。

b．屏上各標簽框完整準確，任一組件應(yīng)有明顯標識：控制保護屏上開關(guān)、指示燈及裝置名稱標簽框；各屏后端子排按單位做標識；在子站管理機通訊線的插頭上做標識標明用途。

2．3應(yīng)注意的幾個關(guān)鍵問題

(1)當接入一個新的保護裝置時，首先看子站管理機上有沒有那個保護裝置的動態(tài)庫文件，要沒有則需要拷貝一個相應(yīng)保護裝置的動態(tài)庫文件。其次要為新的保護裝置設(shè)一個通道(有物理通道和虛擬通道)。物理通道是指從保護裝置接一根通訊線到子站管理機上；虛擬通道是指從數(shù)據(jù)庫的equipdef表中配置一個相應(yīng)的通道。最后，確定數(shù)據(jù)庫中要有保護裝置的ang表和swi表，要沒有則需要在數(shù)據(jù)庫中新建配置這兩個表。

(2)裝置的連接過程中，lfp．900系列保護和rcs-900系列保護比較容易接入，后臺接收的信息也與裝置本體差不多，但對于早期投產(chǎn)的微機型裝置，如wxb-11線路保護、wbz-03／04變壓器保護及wds-2b錄波器，如果進行組網(wǎng)，必須對設(shè)備進行升級。對于這些裝置的聯(lián)網(wǎng)，聯(lián)網(wǎng)后調(diào)取的信息非常有限，上傳報告的內(nèi)容比裝置本體打印的內(nèi)容少得多，運行中還存在許多問題。所以，在建立保護故障信息系統(tǒng)時，早期的微機型裝置是否接入，其必要性有待于進一步探討。

(3)變電站端與保護和錄波裝置通訊的管理軟件時序配合上應(yīng)合理，應(yīng)能確保與設(shè)備連接暢通，否則變電站管理屏經(jīng)常出現(xiàn)與設(shè)備連接不上的現(xiàn)象。

(4)為防止病毒干擾，在調(diào)試結(jié)束后務(wù)必恢復子站保護信息管理機c盤只讀功能。同時防止非維護人員的誤操作，還要恢復子站管理機上的鍵盤鎖功能。

(5)在接入不同的微機保護設(shè)備時，所采用的通信規(guī)約不同，操作軟件也不一樣，施工中要充分了解新設(shè)備的功能及接線原理，這樣才能很好地完成施工技術(shù)工作。

3試運行階段

試運行階段即在所有一、二次設(shè)備帶電、保護裝置全部功能均投入運行的情況下，檢驗繼電保護故障信息子站運行的穩(wěn)定性。在這一階段內(nèi)，故障信息子站維持不間斷運行。維護人員通過遠程查看組態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)記錄的歷史數(shù)據(jù)，判斷子站是否安全良好運行；并在系統(tǒng)主站端定期調(diào)取保護定值、模擬量以及開關(guān)量等信息。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，是否有完整的保護裝置動作報告和錄波報告迅速傳送到省調(diào)主站端。若在此期間發(fā)現(xiàn)裝置異常運行或子站數(shù)據(jù)上送有誤，應(yīng)及時派工程人員到現(xiàn)場解決。

4驗收階段

試運行結(jié)束后，針對試運行過程中反映出的問題進行逐項消缺處理，然后，與現(xiàn)場專業(yè)人員或上級主管部門一道，按驗收大綱的要求進行驗收。

在調(diào)試收尾階段還要做好維護和運行人員的培