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雙龍變電站控制系統(tǒng)頻繁復位現(xiàn)象的分析

時間:2008-12-02 13:22:00來源:fenghy

導語:?介紹了500 kV雙龍變電所自動化控制系統(tǒng)的結構,對主變及35 kV設備主單元頻繁復位現(xiàn)象進行詳細分析
摘 要:介紹了500 kV雙龍變電所自動化控制系統(tǒng)的結構,對主變及35 kV設備主單元頻繁復位現(xiàn)象進行詳細分析,指出系統(tǒng)傳輸信息量過大,導致模件緩沖區(qū)溢出,是系統(tǒng)頻繁復位的原因,據此提出了相應的對策。 關鍵詞:自動化;復位;計算機;監(jiān)控   500 kV雙龍變電所是浙江省電壓等級最高的樞紐變之一,現(xiàn)有2臺容量為750 MVA的主變,三回500 kV出線和10回220 kV出線。并已與福建電網聯(lián)網。   500 kV雙龍變電所是我國已投運的首座取消常規(guī)控制,完全采用計算機操作的變電所。具有信息采集齊全,響應速度快,人機界面友好;可靠的安全防誤閉鎖系統(tǒng);軟件實現(xiàn)的自動電壓無功控制(AVQC)功能等特點,已經安全運行了將近4年時間,系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠,各項功能達到了設計指標,滿足運行要求。1號主變投產后發(fā)現(xiàn)主變及35kV設備小室主單元有頻繁復位現(xiàn)象,現(xiàn)對控制系統(tǒng)概況及頻繁復位原因作一介紹。 1 系統(tǒng)結構組成   500 kV雙龍變變電站控制系統(tǒng)采用分層分布分散式結構,并按電氣單元配置。總體可分為變電站層和間隔層兩大部分。   變電站層系統(tǒng)由雙主機、雙人機工作站、主備通信機、保護管理機和規(guī)約轉換器通過雙光纖以太網互聯(lián)組成。人機工作站將實時信息在雙CRT上顯示出來,并通過RS-232串行通信口將有關實時信息傳送到模擬屏上進行直觀的顯示,便于運行人員觀察;同時提供人機界面供運行人員進行各種操作。系統(tǒng)采用UNIX操作系統(tǒng)、X-Windows、Motif用戶界面及TCP/IP通信協(xié)議。   保護管理機和規(guī)約轉換器及以下設備安裝在就地的繼電保護小室內。500 kV和220 kV系統(tǒng)的主單元除與本小室的規(guī)約轉換器直接電纜聯(lián)結以外,還通過光纜與同電壓等級的另一小室的規(guī)約轉換器聯(lián)結,實現(xiàn)規(guī)約轉換器的互為備用,增加系統(tǒng)的可靠性。各小室的主單元將本小室的信息匯總,經規(guī)約轉換器實時地將信息上網,實現(xiàn)信息共享。220kV線路的LFP901、LFP902微機型線路保護及500kV線路的DLP、DFP、DLM微機型保護通過各自的保護管理機將信息上網。主機將信息匯總后進行處理,實現(xiàn)所要求的功能。   主備通信機將變電站內的有關信息實時傳送至華東總調、浙江省調和金華區(qū)調,使各級調度均能掌握500 kV雙龍變的運行情況。   500 kV和220 kV的間隔層設備安裝在就地的繼電保護小室內由6 MB監(jiān)測控制系統(tǒng)、7 VK同期裝置和8 TK電氣聯(lián)鎖系統(tǒng)組成。   6MB551測控裝置是每個間隔層小室的主單元,通過光纖星型網絡與各個6MB522 I/O單元通信。同時采用西門子公司的8FW規(guī)約與規(guī)約轉換器通信,并通過衛(wèi)星對時系統(tǒng)GPS實現(xiàn)主單元對時功能。   7VK作為檢同期裝置使用,完全按開關配置。具有各種檢同期方式,整定方便靈活。   8TK是組成開關、隔離刀閘以及地刀的電氣操作安全防誤閉鎖系統(tǒng)的重要組成部分。8TK1為電 氣單元操作控制聯(lián)鎖裝置,每臺最多能采集14臺設備的狀態(tài),8TK1本身能完成本間隔的聯(lián)鎖邏輯判斷并實現(xiàn)設備控制,8TK2為電氣操作聯(lián)鎖系統(tǒng)的主單元,亦可采集14臺設備的狀態(tài),并實現(xiàn)控制,一般作為母線設備的狀態(tài)采集和控制。一旦控制涉及到的設備狀態(tài)由其余8TK采集時,8TK2通過雙屏蔽四芯電纜與有關8TK1及其余8TK2通信,收集相關設備運行狀態(tài),按規(guī)定的聯(lián)鎖邏輯進行全站的聯(lián)鎖邏輯判斷并將判斷結果返回到正在進行操作的8TK1或8TK2。   主變及35 kV設備小室自動化設備安裝在主控樓35 kV保護小室內,主要配置有1套主單元6MB551和12套I/O單元6MB522,其中主單元的配置是:FP模件,SK模塊,BA模件,BF模件各1塊,AR模件5塊,DE模件6塊,RK模件2塊。主變及35 kV設備小室自動化框圖如圖1所示。
  有關斷路器、隔離刀閘、接地刀閘的狀態(tài)直接用雙位置接點送入相關的I/O單元,它們的操作控制由I/O單元直接輸出接點實現(xiàn)。主變的分接頭調整由I/O單元實現(xiàn)。所用變未配置相應的I/O單元,其接點信號直接接入主單元DE模件,所用變的分接頭調整也由主單元BA模件實現(xiàn)。   電容器、電抗器、主變35 kV側的功率、電流等模擬量由6MB522I/O單元采集;主變溫度、所用變電壓等模擬量經變送器變換后接入主單元的AR模件;電度脈沖量由脈沖電度表輸出至主單元的DE模件。   AR模件采集的模擬量經過閥值處理、零偏抑制等處理后通過SINAUTLSASYSTEMBUS傳給FP模件,模擬量的傳輸分為越閥值自發(fā)傳輸和FP模件掃描傳輸兩種;公用設備開關量、電度脈沖量由DE模件采集后分別經狀態(tài)比較、計數等處理通過SINAUTLSASYSTEMBUS傳給FP模件;所用變的分接頭調整命令亦通過SINAUTLSASYSTEM BUS由FP模件下達給BA模塊。各I/O單元利用串口通信方式與單元的SK模件相連,主單元與SK模件交換信息的方法是通過SINAUTLSASYSTEMBUS直接讀寫SK模件上的雙口RAM,由此實現(xiàn)各I/O單元與FP模件間信息交換。 2 主變及35 kV設備主單元頻繁復位原因分析處理   主變及35 kV設備在投入運行時一段時間中,值班人員發(fā)現(xiàn)經常出現(xiàn)直流越限告警等信號,繼而發(fā)現(xiàn)由該主單元采集的模擬量均為“0”。 仔細檢查自動化設備的運行情況后發(fā)現(xiàn):在自動化設備運行過程中,各AR模件的“H4”燈經常長時間的點亮,有別于正常的“閃爍”狀態(tài),設備上的其余指示燈均正常,運行一段時間后主單元復位。   通過更換AR、DE、BA、BF、SK、RK、SV、FP等模件進行檢查與試驗,確認各功能模件均未損壞。重新安裝系統(tǒng)程序和參數化文件后,復位現(xiàn)象依舊存在。AR模件的“H4”指示燈標志著AR模件模擬量越閥值自發(fā)傳輸持續(xù)時間較長,利用LSADIAG診斷軟件觀察分析后,發(fā)現(xiàn)2號AR模件的環(huán)型緩沖區(qū)(RINGBUFFER)有頻繁溢出現(xiàn)象,其它AR模件也有同樣現(xiàn)象發(fā)生。   1號主變投產前,主變及35 kV設備小室自動化設備擔負著1臺主變、兩組電容器、兩組電抗器及2臺所用變模擬量、開關量、脈沖量的采集和相關設備的控制操作;模擬量的閥值設置為0.1%;信息傳輸的優(yōu)先級順序是: (1)開關量變位信息。 (2)5 min一次的脈沖量信息。 (3)10 min一次的全遙測、全遙信信息。 (4)模擬量信息。 (5)事件順序記錄。 (6)15 min一次的就地監(jiān)視信息(該信息通過RS232口可接入計算機以作調試用)。 (7)有關設備控制操作的信息插入傳輸。   1號主變投產后,主變及35 kV設備小室自動化設備擔負著2臺主變、4組電容器、4組電抗器及3臺所用變的模擬量、開關量、脈沖量采集和相關設備的控制操作;信息傳輸的優(yōu)先級順序和閥值均不變。   比較1號主變投產前后,自動化系統(tǒng)所采集的信息量增加一倍多,尤其是模擬量增加更多;模擬量變化頻繁,再加上模擬量閥值過小及信息傳輸的優(yōu)先級順序不合理,數據交換過于頻繁,使系統(tǒng)總線數據傳輸負荷較大;導致信息傳輸異常,AR模件環(huán)型緩沖區(qū)(RINGBUFFER)頻繁溢出,自動化系統(tǒng)主單元經常復位。針對以上分析,著手從3方面來減輕數據交換的負荷,確保模擬量信息能正常有序傳輸。 (1)自動化系統(tǒng)模擬量測精度指標為1.5%,而原模擬量的閥值為0.1%,精度高增加模擬量越閥值自傳輸信息,加重了通訊負荷。為此提高AR模件所定義的模擬量的閥值,由原來的0.1%改成0.5%,大大減少AR模件與FP模件間的模擬量自發(fā)數據傳輸;同時減少FP模件送往規(guī)約轉換器的信息流量,從而減少通訊負荷。 (2)刪除與自動化系統(tǒng)正常運行無關的15 min一次的就地監(jiān)視信息,降低自動化系統(tǒng)的運行負荷,充分利用系統(tǒng)資源。  ?。?)在設備控制操作的信息插入傳輸的基礎上,合理調整其余信息傳輸的優(yōu)先級順序,將信息傳輸優(yōu)先級設置為: 1)開關量變位信息; 2)模擬量信息; 3)5 min一次的脈沖量信息; 4)10 min一次的全遙測、全遙信信息; 5)事件順序記錄。   采取上述措施處理后,至今未發(fā)生過復位現(xiàn)象,各項技術指標均符合要求,主變及35 kV設備小室自動化設備運行正常。 3 結束語   本文分析了500 kV雙龍變主變及35 kV設備主單元頻繁復位現(xiàn)象發(fā)生的原因、機理、解決方法。500 kV雙龍變其余4個小室的自動化設備也存在同樣的問題,究其原因均為自動化系統(tǒng)的配置未充分考慮變電站遠景建設下的信息規(guī)模,自動化信息的處理過程不當等所致。   考慮到變電站自動化建設,不管采用何種產品,均應充分考慮自動化系統(tǒng)的配置、變電站擴建時的信息接入、信息處理過程的合理性;同時,為充分利用自動化系統(tǒng)有限資源,可取消與自動化系統(tǒng)正常運行無關以及無益于電力系統(tǒng)安全經濟穩(wěn)定運行的功能。 參考文獻: [1]張少華,陳衛(wèi)中.金華500 kV變電所綜合自動化系統(tǒng)運行分析[J].電力系統(tǒng)自動化,2000(24).    [2]Siemens.OperatingInstruction[M].Siemens,1995.

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