220kV芙蓉变电站二次设备在线监测及故障诊断技术研究

220kV芙蓉变电站二次设备在线监测及故障诊断技术研究

陈雄

（韶关市关山供电工程有限公司广东省韶关市512029）

摘要：本文主要从数据采集及管理方面、状态评估方面，对220kV芙蓉变电站的二次设备在线监测进行分析；并从交换机故障诊断、保护装置故障诊断以及合并单元故障诊断三方面，细化阐述220kV芙蓉变电站二次设备故障诊断技术的应用，为运行安全、可靠性水平的提升提供良好的理论参照依据。

关键词：220kV芙蓉变电站；二次设备；在线监测；故障诊断技术

近年来，随着人们用电需求的不断增加，变电站建设工作逐渐受到人们的广泛关注。二次设备作为变电站的主要设备构成，其性能及使用寿命会对变电站的运行稳定性及运行成本产生直接影响。而随着二次设备数量及种类的不断增加，做好其安全检查工作的意义变得越来越重要。因此，分析220kV芙蓉变电站二次设备在线监测及故障诊断技术具有一定的现实意义。

一、220kV芙蓉变电站二次设备在线监测分析

这里主要从以下几方面入手，对220kV芙蓉变电站的二次设备在线监测进行分析和研究：

（一）数据采集及管理方面

变电站中的设备类型、数量均相对较多。使得数据采集管理在二次设备的在线监测中得到了良好的应用。数据采集与管理在线监测可实时获取变电站各类二次设备的运行参数，并对照正常参数范畴对各类设备的运行状况进行评估[1]。如二者出现偏差，数据管理功能向通过其通信功能发出警报，以保障整个变电站的运行安全状况。数据采集与管理这种在线监测技术的优势在于，其对变电站设备的监控具有良好的动态性特征，可及时发现设备的异常。

（二）状态评估方面

状态评估是一种十分有效的在线监测方法。在220kV芙蓉变电站二次设备的在线监测工作中，状态评估流程如下：利用传感器逐一开展直流回流线、电流互感器、电压互感器等设备的运行状态。如传感器显示某种运行状态异常，可将其提供至检修部门，作为开展设备故障检修的参照依据，进而有效降低设备的故障发生率，维持整个变电站的安全、稳定运行。

二、220kV芙蓉变电站二次设备故障诊断技术

220kV芙蓉变电站中，常见的二次设备故障诊断技术应用流程如下：

（一）交换机故障诊断

一旦其中一种或多种二次设备发生故障，变电站的正常运行可能受到一定影响。交换机作为其中的主要二次设备，如图1所示。

图1220kV芙蓉变电站交换机

故障诊断技术在这类二次设备中的应用流程如下：

第一，外接电源检查。评估交换机的外接电源等级是否符合220kV这一要求，检查其电源类型是否与交换机外接电源相符。如上述检查要点无异常，可判断220kV芙蓉变电站交换机的故障与外接电源连入无关。第二，网线连接检查。逐一检查交换机的网线标注起点、终点状况，纠正不同网络的交叉现象。如发现网线接错问题，提示变电站的通讯故障与交换机网线连接有关。此外，如交换机带光口，还应检查其光口、尾纤的清洁状态。如经检查发现交换机的所有网线均处于正常连接状态，可进行下一步故障诊断。第三，网段内级联线检查。同网段内，多个交换机逐渐的连接方式包含专用级联端口、普通用户端口级联2种类型。由于这两种所符合的标准各不相同（前者为MDIX标准，后者为MDI标准），因此，在相同网段中，这两种连接方式对交换机级联下接连线的方式要求各有差异[2]。例如，当同一网段中仅有1台交换机通过级联端口，应以直通电缆作为其级联线；如2台交换机均以普通端口进行级联时，各端口间的级联线电缆应以交叉电缆为宜。对此，在故障诊断中，相同网段内交换机级联线的诊断检查流程应为：检查交换机间级联层数是否超过恶性限度；判断多台处于级联状态的交换机是否均满足允许冗余链路存在、避免或预防网内产生环路等要求。将确定出的故障问题解决后，可于获取调度部门授权许可后，对交换机进行重启。如重启后可正常运行，提示上述故障诊断技术应用有效，需做好记录工作，以便后续检修工作进行参考。

（二）保护装置故障诊断

保护装置作为220kV芙蓉变电站的主要二次设备，其故障的发生直接影响变电站的运行安全。因此，当变电站中的保护装置运行状况产生异常时，及时运用故障诊断技术开展设备故障诊断具有一定的现实意义。

220kV芙蓉变电站中，保护装置的故障诊断相对复杂。具体诊断流程如下：

初步排查分析保护装置产生异常的原因，获取初步分析结果，并将所得结果上报提交至调度部门。经调度部门许可后，在GOOSE处于退出状态前提下，重启保护装置，如其仍然无法恢复正常运行，需通知检修部门进行检修。检修部门需要逐一根据可能导致保护装置运行异常的原因，开展故障诊断。通过对220kV芙蓉变电站二次保护装置的分析可知，其故障原因中，电磁抗干扰相对常见。该原因的故障诊断多采用电磁兼容性考核试验。利用电磁兼容性考核试验评估保护装置的误动或拒动是否与电磁抗干扰有关，如有关，需开展干扰源管理。如无关，应通过屏蔽接地检查等方法，进步一检查保护装置故障的真正原因。

（三）合并单元故障诊断

合并单元作为220kV芙蓉变电站二次设备的基本构成，其运行异常可对变电站的正常运行产生一定干扰。为了确保220kV芙蓉变电站的安全、稳定运行，可加强故障诊断技术在这种二次设备检修中的应用。具体流程如下：

退出合并单元对应220kV母差失灵保护的全部跳闸出口及处于异常状态的联跳软压板。重新向变电站合并单元中投入新的检修硬压板，并向其中投入该间隔另外一套保护装置的重合闸软压板。将故障合并单元的检修硬压板投入后，对另一套硬压板进行检查。经检查无误后，重新启动，判断合并单元的运行状况。如合并单元未出现故障，提示故障诊断技术应用有效；如仍处于故障状态，提示上述检修过程中某项投入操作或多项操作无效。

结论：综上所述，针对220kV芙蓉变电站二次设备开展在线监测及故障诊断具有一定的现实意义。为了提高运行安全性，保障设备的正常使用，可合理选用在线监测技术及故障诊断技术，对各类二次设备的运行状态、运行参数合理性进行评估，尽早发现二次设备的隐患及故障原因，为后续检修工作的开展提供参照依据。

参考文献：

[1]孙晓明.智能变电站二次设备在线监测与智能诊断[J].电工电气,2016(09):51-54.

[2]孙莉君,董科研,许晓峰,等.智能变电站二次设备故障诊断系统的研究[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2016,12(01):55-60.