110kV综合自动化变电站监控系统调试规范探讨.pdf

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1、2 0 1 0年 6月 第 1 3卷 第 6期 贵州电力技术 2 0 1 0，Vo l，1 3，N o 6 GUI ZHOU ELECTRI C P OW ER TECHNOLOGY 专题研讨 S p e c i Re p o r t s 文章编号：1 0 0 8 0 8 3 X(2 0 1 0)0 6 0 0 1 9一 o 4 中图分类号：T M6 3 文献标识码：B 1 1 0 k V综合 自动化变 电站监控 系统调试规 范探讨 王 明科(贵阳供电局，贵州 贵阳5 5 0 0 0 2)摘要：综合 自动化变电站监控 系统调试涉及范围较广，目前尚没有完善的调试技术规范。试 图通过近几年对 l

2、1 0 k V综合 自动化变电站监控系统调试经验的总结，探讨监控 系统调试步骤和技术规范，为以后的调试工作提供科 学依据。探讨了变电站站端监控 系统调试和变电站与监控 系统、调度 中心联调的技术规范和常见问题，并应用在 1 1 0 k V长岭变、云潭变，取得 了很好的效果。关键字：监控系统；调试；二次回路；集控中心；联调 Th e di s c us s i on o f t he d e bug g i n g r ul e o n t h e 1 1 0 kV i n t e g r a t e d a u t o ma t i o n t r a n s f o r me r s ub

3、s t at i o n mo n i t o r i n g s y s t e m Wa n g Mi n g ke (G u i y a n g P o w e r S u p p l y B u r e a u，G u i y a n g 5 5 0 0 0 2，G u i z h o u C h i n a)Abs t r a c t：Th e e x t e n s i o n o f t h e de b u g g i ng o n t he i n t e g r a t e d a u t o ma t i o n t r a n s f o r me r s ub s t

4、 a t i o n mo n i t o r i n g s y s t e m b e i n g w i d e，a p e r f e c t d e b u g g i n g r u l e i s n o t a v a i l a b l e n o w a d a y s T h e p a p e r d i s c o v e r s t h e d e b u g gi n g s t e p a n d t h e t e c h n i q u e rul e t h r o u g h t h e e x p e ri e n c e s u mma r y o

5、f t h e 1 1 0 k V i n t e g r a t e d a u t o ma t i o n t r a n s f o rm e r s u b s t a t i o n mo n i t o ring s y s t e m i n t h e r e c e n t y e a r s，pr o v i d i n g t h e s c i e n c e fou n d a ti o n f o r t h e a f t e r wa r d s de b u g g i n g w o r k T h e p a p e r ar g u e s t h e

6、 c o m mo n p r o b l e m a n d t h e t e c h n i q u e rul e o f the j o i n t d e b u g gin g b e t we e n the t r a n s f o rm e r s u b s t a t i o n mo ni t o rin g s y s t e m d e b u g g i n g a n d mo n i t o rin g s y s t e m a n d di s p a t c h i ng c e n-I r e Th e r e s u l t s a p p l

7、y i ng t o th e 1 1 0k V Ch a n g l i n tra ns f o rm e r s u b s t a t i o n a n d t he l l 0k V Yu nt a n tra n s f o rm e r s u bs t a t i o n g a i n s g o o d e f f e c t Ke y w o r d：m o n i t o ri n g s y s t e m；d e b u g g i n g；s e c o n d a r y c i r c u i t；c e n t r a l i z e d c o n t

8、r o l c e n t e r；j o i n t d e b u g g i n g 根据 贵阳供电局 2 0 0 9 2 0 1 3年电网建设规 划 ，贵 阳供 电局 在 今 后 五 年 规 划 建 设 6 7座 1 1 0 K V变电站，平均每年 1 3座之多，且均是综 合 自 动化变电站，这将大大增加监控系统调试人员 的工 作量。目 前监控系统调试都是凭借技术人员的调试 经验，没有完善的调试技 术规范，且 监控系统 调试 涉及的范围比较广，包括保护和 自动装置、测控装 置、监控后台、各智能装置通讯、远动机以及与集 控中心和调度中心联调等，因此在调试过程中存 在调试不规范、调试计划不

9、合理、调试时间不宜控 制等 问题。1 1 1 0 k V综 自变电站监控系统调试项目 变电站监控系统调试项 目包括变电站站端调试 和变 电站与集控 中心、调度 中心联调两大部分。具 体调试项 目见表 1。2 变 电站站端调试 2 1 装置地址的设置 变电站监控系统接人的装置较多，包括保护、测 控装置、备 自 投装置、智能装置等，根据装置类型规 定装置地址范围，这样有利于装置管理、日常维护和 以后的间隔扩建。装置地址范围规定见表 2所示。上述规定只针对有两个电压等级的 1 1 0 k V变 2 0 贵州电力技术 第 l 3卷 电站，如果变电站设计 有 3 5 k V等级线路，可对表 2 中所规定

10、的地址范围做适当的调整。表 1 l 1 0 k V综合自动化变电站监控系统调试项 目表 装置地址的设置 通讯方式的选择 保护、油瓶控装置检查 后台监控系统调试 变电站 二次回路 开关控制回路调试 遥信回路调试 站端调试 调试 遥测 回路调试 交流系统通讯调试 直流系统通讯调试 消弧线 圈通讯调试 其它装置调试 通道 变电站与集 与集控中 规约 控中心、调度 心联调 远传表 遥信、遥测调试 中心联调 遥控调试 与调试中心联调 表 2 装置地址范 围表 装置列表 地址范围 主变及 1 1 0 k V等级测控装置 主变保护装置 1 1 0 k V线路及分段保护装置 1 0 k VI 母测保装置 0

11、1 0分段 1 0 k V I I 母测保装置 0 2 0分段 1 0 k V母测保装置 电容器测保装置 站用变测保装置 备 自投装置 直流、交流系统、消弧线圈 2 2 通讯方式的选择 变电站站 内通讯方式宜采甩以交换式以太网为 网，间隔层通讯方式 比较成熟，采用各厂家成熟的通 讯方式或以太网。主变及 1 1 0 k V等级测控装置一 般与后台监控系统是同一厂家，通讯 方式采用 以太 网方式；主变及线路保护装置如果和监控系统是同 一厂家，通讯方式宜采用以太网方式，如果不是同一 厂家，因为要进行规约转换，通讯方式宜采用串口通 讯方式，通过保护管理机与监控系统相连；1 0 k V间 隔层 配置一台

12、网络交换 机，通过 以太 网或光纤 通 讯方 式与站控层相 连；交流 系统、直流 系统、消弧 线 圈等智 能装 置 与监 控 系统 之 间 的通讯 方 式采 用 串 口方式。2 3 保护、测控装置检查 主要检查装置外观和屏 内元件是否完好，屏柜 把手和转换开关是否配备齐全，接线有无折断、脱落 现象；检查各屏柜电源是否准确无误，无误后对装置 逐一上电，观察装置是否 正常，正 常后设置装置地 址；然后连好各设备之间通讯线，调试至所有装置通 讯正常，在后 台机观察装置上送报文是否正确。2 4 后台监控系统调试 后台监控系统用于管理全站的数据信息，是值 班员监视和操作的基本工具，其功能和显示的内容 必

13、须满足值班员的基本要求。以前调试中，由于没 有一个统一的规范，每个值班员对监控画面内容及 功能要求不一样，这就造成画面的多样性，给 日后的 维护工作带来 了很大的麻烦。后台监控系统的调试 包括数据库的录入、主接线图和细节图的绘制、基本 功能调试。数据库录入 由于信息量大，录入过程中容易出 错。在录入时，要按间隔顺序、依照设计 图纸逐一录 入。数据库录入完毕后，要对基本信息进行设置：信 号量要依照其重要程度设置 响铃还是响笛，保护动 作信号、重瓦斯、温度高跳 闸等信号要响笛，一般告 警信号要响铃；对遥测量根据 C T、P T变 比设置系 数，对母线 电压要设置越 限值，包括线电压、相电压 越上限

14、、上上 限、下 限、下下限，对其要设置响铃和语 音报警；对零序电压要设置越限值，越限值设置为 主，兼顾 串 口通讯 的方式。站控层采用交换 式以太 1 5 V。母线越限值参照表 3。表3 母线电压越限表 舛 埔 勰 一 一 一 踟 加 第 6期 王明科：1 1 0 k V综合 自动化变电站监控系统调试规范探讨 2 1 主接线图上的快捷菜单应 包括报警浏览、报表 管理、通讯一览表、遥测一览表、公用信号、直流信 号、交流信号、消弧线圈、五防投入与退出等。主接 线图显示的内容要包括主变和线路状态量、遥测量；母线相、线电压及3 U 0；主变温度、档位、频率、调档；告警总、事故总信号等。细节图上应包括状

15、态量、遥 测量、保护信号、压板状态信号、远方就地信号、信号 复归按钮以及断路器、可控刀闸、软压板的遥控等。后台监 控系统基本功能调试包括 五防功能调 试、声音报警调试、报表管理和打印功能调试。后 台 监控机与五防机的通讯方式有以太网、串口等通讯 方式，要根据不同的通讯方式进行设置，要和五防机 进行联调。报表管理包括报表的制作和查看，报表 有 13 报、月报、年报，类型有负荷表、电压表等；报表 查看功能要能实现查询任一时段的任一 张报表；声 音报警包括响铃、响笛、语音报 警，在遥信量调试过 程 中，要注意观察其声音报警方式是否正确。2 5 二次 回路调试 二次回路包括开关控制 回路、遥信、遥测

16、回 路】。二次 回路调试是整个变 电站监控 系统调试 的重点。2 5 1开关控 制 回路 调试 控制 回路调试包括一次开关储能指示灯、断路 器位置指示灯、就地操作、后 台遥控、遥控压板投入 与退出调试。给上直流屏控制电源、储能电源后，储 能指示灯和断路器位置指示灯显示应与实际情况一 致，如果不一致时，需进行停 电检查。就地操作开关，观察位置信号在监控后 台是否 显示正确。位置信号正确之后进行遥控操作。在后 台遥控操作时要验证以下几方面内容：正常情况下，后 台能正确分合开关；当“远方 就地”把手 置就地 时，遥控应失败；应分别在遥控压板投入和退出时进 行遥控开关；在控制回路断线、压力低禁止合闸等

17、情 况下进行遥控应失败，保证闭锁功能有效。对主变要 进行就地 和远方 调档操 作，包括升、降、停。调档设计 中普遍采用主变高后备 保护装置 闭锁调档的方式，因此要进行 闭锁和非闭锁两种情 况下的调档操作。2 5 2遥 信 回路调 试 遥信回路包括断路器操作机构信号、隔离开关 及刀闸机构信号、变压器本体信号、保护信号及直 流、交流、消弧线圈等信号回路。断路器操作机构信 号包括位置信号、弹簧操作机构信号、液压机构信 号、S F 6开关气体压力信号、电机信号等。隔离开关 及刀闸机构信号包括位置信号、电机信号等。变压 器本体信号包括风冷系统信号、瓦斯、温度、压力等 信号、主变分接头档位信号、电机信号等

18、。要对每一个信号进行调试，不能采用短接正电 的方式。观察信号在监控后台显示的 S O E、名称、时 间是否正确；信号响铃和响笛是否和数据库设置一 致。温度变送器有 电流型和电阻型，电流型变送器 采用两线接法，电阻型变送器采用三线接法；对于电 流型温度变送器，要注意变送器电流范围是否和测 控装置规定的电流范 围一致，如果不一致，需要计算 出公式；要观察主变实际温度和后 台显示 的温度是 否一致。2 5 3遥测 回路 调试 遥测 回路包括电流回路和电压 回路，电压回路 多采用经 电压切换后上屏顶小母线的方式。电流回 路中，保护和测量电流 回路是相互独立 的，测量 回路 一般是先到计量屏，然后到测控

19、屏收尾。检查电流回路时，需用电力专用试验台在二次 侧对 A、B、C三相分别加单相电流，对二次 电流回路 进行完整性检查。不应开路或 串到其他 回路上，有 效值、相别应正确。在装置面板上查看保护 电流数 值、相别和测量电流数值、相别，在电度表屏用钳形 表测量计量 电流，最后在后台监控机查看 电流显示 值是否与所加量一致 J。检查电压 回路 时，需用 电力专 用试验 台在 二次侧 A、B、c三相分别加单相电压 5 7 V，观察该母 线段所用保护、测量、计量 电压 回路都应有 电压，相 别反应正确，其他母线段设备无电压。查看装置面 板、后台监控系统 显示 电压值是否正确。加三相 电 压后，启用 切换

20、功能，查看该功能是否正确。2 6 智能设备调试 变电站内接人后台监控系统 的智能装置包括交 流系统、直流系统、消弧线圈等。由于要进行规约转 换，这些装置宜采用 R S 2 3 2通讯方式经规约转换器 接入后台监控系统。智能装置的遥信、遥测采用两 种方式：一种为软报文，一种为硬信号直接接人测控 装置。进行智能装置调试时，要兼顾软报文和硬信 号。2 7 站端调试其它注意事项 1)调试过程中，要做好调试记录，避免重复调 2 2 贵州电力技术 第 1 3卷 试、遗漏调试项 目。2)对屏柜上的把手、连接片、空开等标签 的定 义要统一规范，用语要符合相关规定。3)站端 图纸资料要保存完整，并规 范编号，以

21、 便 日后查询。4)监控系统运行规程和四表一指南要根据站 内实际情况编写，既要有常规操作步骤，也要有站内 需要注意的项 目，做到即简单明了，又切实可行。3 变 电站与集控 中心、调度 中心联调 3 1 变电站与集控中心联调 由于新建变电站均是无人值守变电站，所有信 息需全部上送至集控 中心，集控 中心应具有远方操 作功能，集控 中心的遥信、遥测、遥控必须准确可靠。集控中心与变电站联调 的工作量非常大，必须 制定 相应的调试规范，才能在保证调试质量的同时，加快 联调速度，缩短调试时间。变电站与集控 中心联调包括通道、规约、远传 表、遥信、遥测、遥控调试等几部分。3 1 1 通 道 目前，贵阳供电

22、局所属 1 1 0 k V变电站与集控中 心之间的通道均采用模拟通道、单通道配置，站端配 备两路 M O D E M。为了提高数据传输的可靠性，在 以后新建变电站设计时，应考虑双通道配置，一路为 数字通道，一路为模拟通道，互为备用。对于模拟通道，需要设置其数据传输波特率和 调制解调器中心频率。为了便于调试，数据传输波 特率统一定义为 6 0 0 b p s，调制解调器中心频率统一 定义为 2 8 8 0 2 0 0 k H Z。3 1 2规 约 一般情况，模拟通道采用 D I S A规约，D I S A规约 是扩展性 C D T规约，是循 环式规约的一种。D I S A 规约设置包括同步字、遥

23、测量、遥信量、遥控量数 目、遥测量死 区值。同步字统一定义为 e b 9 0；遥测量、遥信量、遥控量数 目定义为 5 1 2、3 0 0 0、1 2 8个；遥测 量死 区值定义为 2 0。3 1 3 远传袁，由于信息量大，远传表的制作要有条理，要按照 某种顺序排列。对于 1 1 0 k V变 电站远传表，间隔顺 序为：主变、1 1 0 k V线路、分段、1 0 k V线路、分段、电 容器、站用变、备 自投、电压并列、交流系统、直流系 统、消弧线圈及其他智能装置。每个一次设备 的类 型信息应按照以下顺序排列：开关及刀闸位置信号、开关及刀闸机构告警信号、保护装置动作及告警信 号、各厂家特有的信息。

24、这样，遥信表就比较有条 理，查找信息点号也比较方便。遥测表同样按照上述间隔顺序传送 电流、电压、有无功、功率因数和频率。由于远 动机传送的是二 次值，需要在遥测表中注明转发系数和当地系数，便 于集控 中心填写遥测系数。3 1 4遥信、遥 测调 试 变电站与集控 中心联调一般都是在站端调试完 毕之后。站端调试完毕之后，站 内二次 回路基本正 确，而远动机和后台监控系统属于并列运行状态，因 此，集控中心的遥信调试可 以采用站内模拟的方法 进行；通过遥信调试，保证通道传输数据的正确性。遥测调试可以推迟到变电站投运期间进行，因为通 道正确后，遥测数据传输基本不会有什么问题，如果 投运期间，发现遥测值不

25、对，基本上都是系数的问 题。3 1 5遥控调 试 遥控调试是联调 中的重点，由于集控 中心管辖 多个变电站，误遥控可能带来严重后果，因此在进行 遥控操作时，一定要做好监护和信息核对工作。常 见 的遥控过程为：集控 中心向变电站发送 遥控选择 命令；变电站向集控中心发送遥控返校信息；根据遥 控返校信息，集控 中心 向变电站发送遥控执行或撤 销命令；变电站执行或撤销遥控操作。遥控过程中 常见 的问题如下 J：(1)遥控返校超时：集控 中心发送遥控选择命 令，在规定时间内没有收到遥控返校信息，即为遥控 返校超时。此时，需要确认一下变 电站是否收到遥 控选择命令。如果变 电站收到遥控选择命令而没有 回

26、答遥控返校报文，即为变 电站站端问题；如果没有 收到遥控选择命令，可能是集控中心下行通道中断。D I S A规约为循环式规约，下行通道的中断不影响上 行通道，因此，下行通道中断不宜发现。此时，用示 波表测量下行通道的波形和幅值，正常情况下，波形 应为正弦波，幅值为0 7 V左右，否则即为下行通道 中断。(2)遥控返校失败：遥控返校失败多为站端 问 题，比如开关、刀 闸处 于就地位置、控制 回路断线、s 气压低闭锁等，需要站端处理。(下转第5 6页)5 6 贵州 电力技术 第 1 3 卷 表节能改造前后的运行参数及节能计算 测试咖2 2 唧 电场 一次电压一次电流一次电压一次电流 A1 1 停运

27、 停运 1 0 3 6 A1 2 1 5 5 l l 8 2 3 0 1 5 0 A1 3 1 2 5 1 0 0 停运 停运 Al 4 1 0 o 6 5 2 7 2 2 2 5 A2 1 l 2 7 8 1 l O 6 9 A2 2 1 o 5 9 0 2 4 0 1 4 6 A2 3 95 9O 23 9 1 6 3 A 2 4 9 0 9 0 2 7 3 2 4 7 B 1 1 1 2 0 8 0 停运 停运 B1 2 1 1 0 7 0 2 1 9 1 1 8 B1 3 8 0 7 0 2 2 2 1 5 1 B1 4 7 0 7 0 2 6 8 2 3 9 B21 1 3 0 8

28、O 1 1 1 l 2 B 2 2 1 1 5 9 5 2 4 6 1 6 4 B 2 3 7 5 7 5 2 7 9 2 2 3 B 2 4 8 0 8 0 2 6 6 2 7 4 总功率(w)1 9 7 7 5 5 8 6 5 3 8 3 9 8 节能能效果()6 9 7 5 成鸭溪发电厂 4 3 0 0 MW 1 号机组电除尘效率 试验，并 出具报告，电除尘效率大于 9 9 6，达到设 计要求。改造后：2 0 0 9年 6月，鸭溪发 电厂 4 3 o 0 MW 1 号机组电除尘节能改造完成后，邀请贵州 电力试验 研究院进行试验，电除尘效率大于 9 9 6。6 2 节能改造前后的运行参数及

29、节能计算(见表)7 总结 鸭溪发 电厂 43 0 0 MW 1 号机组电除尘节能改 造后，优化 了电除尘器每个 电场的控制，电除尘器的 收尘耗 电量 占整 台机 组 发 电容量 的 0 3 2 降 到 0 1 2 ，节约了大量的电能，值得推广应用。收稿 日期：2 0 0 90 81 3 作者简介：章彬(1 9 7 3 一)男，大专，助理工程师，主要从事电气检修，z h a n g 3 6 5 8 s i n a c o rn(本文责任编辑：龙海 丽)(上接第 2 2页)(3)开关拒动：集控中心收到变电站遥控返校 正确的信息后，会发送遥控执行命令。变电站开关、刀闸收到遥控执行命令后动作。如果开关

30、、刀闸没 有动作，一般需要变电站站端处理。3 2变 电站 与调度 中心联调 变电站到调度 中心的通道、规约设置 与集控中 心相同。调度中心仅采集开关、刀闸位置信号、主变 档位信号和遥测值，不进行遥控操作，调度中心的调 试可以和集控中心调试同步进行。4 效果 上述内容是我们在变电站监控系统调试方面工 作经验 的总结，我们将 其应 用在新 建 1 1 0 k V长 岭 变、云潭变的监控系统调试中，大大加快 了调试和联 调的速度，提高了工作效率。现在调试一个 1 l O k V 变 电站，时间由以前 的2 O多天缩短为 1 5天左右，且 为规范化调试提供 了依据。在下一步工作 中，我们 计划将上述经

31、验进行广泛征求意见，吸取别人的经 验，逐步将其制度化，并加以推广。参 考文献 1 徐方林 新型变电站综合 自动化系统安装调试总结 J 安徽 电气工程职业技术学院学报，2 0 0 5 年第 1 O期 2 李宝俊，温茂林 综合自动化变电所的现场调试 J 内蒙古石 油化工，2 0 0 9年第 7 期 3 韩国民 变电站与集控中心联调 c 第三届电力系统 自动化 应用与技术研讨会论文集，2 0 0 9 年 收稿 日期：2 0 1 0 0 3一l 7 作者简介：王明科(1 9 8 0 一)男，大学本科，学士学位，助理工程师，从事 远动 自动化 工作。E m a i l：w a n g m i n g k e 2 0 0 8 1 2 6 e o m (本文责任编辑：龙海丽)