變電站綜合自動化系統維護的措施研究

韓慧

【摘 要】變電站綜合自動化系統是一項復雜系統工程它涉及到多種專業技術，因為綜合自動化系統的維護工作和技術管理直接影響著電力系統的可靠性與安全性及電氣設備的運行穩定性。變電站綜合自動化系統是確保電網安全、穩定、優質、經濟運行的重要手段。所以，必須認真做好該系統的運行和維護管理工作，掌握正確的運行維護方法和要領。

【關鍵詞】變電站；綜合自動化；系統；維護

Measures of substation automation system maintenance

Han Hui

（Kun Hebei Branch of Power Engineering Co.， Ltd Handan Hebei 056003）

【Abstract】Substation automation system is a complicated systematic project which involves a variety of expertise， because the integrated automation system maintenance work and technical management directly affect the operation stability of power system reliability and safety and electrical equipment. Substation automation system is to ensure grid security， stability， quality， an important means of economic operation. Therefore， we must do a good job of the system operation and maintenance management， master the correct operation and maintenance methods and essentials.

【Key words】Substation；Integrated automation；Systems；Maintenance

1. 引言

近年來，隨著變電站綜合自動化系統的普及，對其運行維護也提出了更高的要求。變電站綜合自動化系統是確保電網安全、穩定、優質、經濟運行的重要手段。盡管變電站綜合自動化系統中有的部件采用了免維修的新型設備，但由于硬件、軟件的缺陷或故障以及人為因素等原因，不可避免地會影響系統的運行。為使系統能健康穩定地運行，必須認真做好該系統的運行和維護管理工作。

2. 變電站綜合自動化系統的組成及功能

按模塊化設計的變電站綜合自動化系統，例如：監控系統、微機保護系統等裝置都是由若干模塊組成的，其硬件結構相差不多，硬件及軟件模塊化的組合與數量不同是其唯一的不同點。一個變電站綜合自動化系統的各種子系統的典型硬件結構包括：通信技術和信息處理技術、模擬量輸入/輸出回路、開關量輸入/輸出回路、微機系統、人機對話接口回路、通信回路以及電源系統。變電站綜合自動化系統實現對變電站二次設備的功能是對先進的計算機技術、現代電子技術的應用，重新進行組合、設計優化；通過微機保護，測控單元采集變電站的各種信息，同時，對采集到的信息加以分析和處理，借助于計算機通信手段，將變電站的信息送到調度中心以及需要相應信息的運行監控部門，從而達到對變電站的運行監控、控制、協調和管理的目的。

3. 日常運行維護

3.1 制訂完善的運行巡檢制度。

建立嚴格的運行管理體制，責任到人，并配備專職技術員，對設備進行定期巡檢，其內容主要包括以下內容。運行中的設備和各種信號燈的工況；運行中的設備自檢信息和報告信息；正常運行顯示；監控機和五防機；通信系統工作是否正常；各設備電源指示燈及工作電源是否正常；設備的連接片切除手柄是否在正確位置；對不間斷電源（UPS）進行自動切換檢查，對UPS電源放電時間進行合格測試。

3.2 缺陷管理。

建立缺陷管理制度和缺陷處理記錄，值班人員通過每日巡視設備及時發現問題，通知有關人員及時處理。平時進行運行分析、事故預想和反事故演習，使事故和缺陷處理準確迅速。

3.3 其他。

當灰塵較大時，對設備采取防塵措施；雨季地面比較潮濕時，注意設備的驅潮；室外設備在冬季要注意防寒，雷雨季節要注意防雷。

4. 遠程維護

（1）隨著電網運行自動化程度的提高，變電站綜合自動化系統發揮著越來越強大的作用，少人或無人值守變電站成為今后變電運行的主流方式。大批綜合自動化變電站的運行維護，極大地增加了自動化專業的工作強度。特別是涉及當地系統后臺軟件運行穩定性的問題，使專業人員更加疲于應付。由于變電站中央信號系統功能被當地監控系統取代，因此，對于當地監控系統軟件及參數（遙測系數、遙信性質、遙控權限、畫面及前景定義、報表參數等）的日常維護和管理，是其能夠安全穩定運行的重要保證。

（2）由于變電運行人員的計算機熟悉程度和操作技能良莠不齊，對當地監控系統軟件使用過程中的一些問題無從下手，客觀上需要專業人員通過遠方監控軟件實施遠方診斷和在線技術支持，以便迅速處理問題。因此，對綜合自動化系統實施在線遠程維護勢在必行。在被控綜合自動化變電站后臺監控軟件正常運行的情況下，對后臺監控系統的遙測系數、遙信性質、遙控權限、畫面及前景定義、數據庫、報表參數等進行在線修改。對值班員使用后臺監控系統軟件過程中出現的一些問題，專業技術人員通過遠方監控軟件，對其實施技術支持與遠方診斷，以便迅速處理問題。利用主控端與被控站之間的文件傳輸功能，解決當地監控系統軟件、參數更改后，被控站監控軟件遠方備份的同步更新，以及綜合自動化變電站后臺監控機殺毒軟件病毒庫的實時升級。主遠程維護機與被控站監控機進行實時文本信息交流。

（3）在被控站后臺監控軟件運行異常的情況下，對被控站后臺監控軟件異常運行狀況進行準確定位。對被控站后臺監控軟件發生程序“走死”情況時，進行遠方軟、硬件重新啟動。被控站后臺監控軟件運行出錯時，通過主站數據驗證機及時接收遠程維護主機傳送來的被控站當地系統資料并進行仿真運行，驗證結果正確后將其下載至被控站當地系統運行。被控站后臺監控軟件崩潰時，將主站端數據備份機相應遠程備份程序恢復至被控站當地系統，保證當地監控系統可靠運行。

5. 加強對變電站綜合自動化系統維護的措施研究

5.1 正確分析判斷異常問題。

變電站綜合自動化系統是一項涉及多種專業技術的復雜的系統工程，而且是高技術設備的組合，加之電力系統的連續性和安全性的要求，一旦自動化系統發生問題，必須及時迅速排除故障，使之盡快恢復正常運行。為此，在處理異常問題時，要做到以下幾個方面。首先，思路清晰。什么信息反映什么問題，一定要很熟悉，并明白按常規方法進行檢查的步驟；其次，找到關鍵點，縮小故障范圍；第三，針對以上判定的故障范圍，進一步查找故障點。在實際工作中，筆者推薦幾種故障分析和檢查的方法。

（1）系統分析法。系統作為相互作用要素的組合體，具有集合性、相關性、綜合性、目的性、適應性和優化功能等特征。首先，應對自動化系統有一個清晰的了解：系統由哪些子系統組成，每個子系統作用原理如何，每個子系統由哪些主要設備組成，每臺設備的功用如何。利用系統工程的相關性和綜合性原理，分析判斷自動化系統的故障的方法，即為系統分析法。系統分析法實際上是一種邏輯推斷法。如果知道了系統中某設備的功用，就會知道如果該設備異常或故障將會產生什么樣的現象，給系統帶來什么后果。那么，就可以根據系統發生的故障現象判斷是哪臺（些）設備發生什么樣的故障。

（2）排除法。簡單地說，排除法就是“非此即彼”的判斷方法。自動化系統比較復雜，涉及變電站一、二次設備、遠動終端、傳輸通道、計算機系統。筆者認為，應從各個部分之間的聯系點分段分析，縮小故障范圍，快速、準確地判斷出究竟是自動化設備還是相關聯的其他設備故障。排除法也不能絕對化，因為事情也可能存在“此”和“彼”同時發生。這就需要多積累經驗。

（3）電源檢查法。一般來說，運用一段時間以后的自動化系統已進入穩定期，設備本身發生故障的情況會比較少，但往往又會產生設備故障。遇到這種情況，首先應檢查電源電壓是否正常。熔斷器熔斷、線路板接觸不良等，都會造成工作電源不正常，因而導致設備故障。這種方法應在通過分析法、排除法已確定故障出在哪臺設備后采用。

（4）信號追蹤法。自動化系統是靠數據通信來完成其功能的，而數據通信是看不見、摸不著的，但可以借助示波器、毫伏表、萬用表等設備檢測出來。因此，可以借助這些工具逐級追蹤信號或測量各測試點是否與正常時一致，這也是判斷故障點的一種有效方法。

（5）換件法。自動化系統應該是連續工作的，如發生故障應盡快恢復。為做到這一點，應配備適當數量的備品備件，以應急用。如果通過上述方法已找到故障設備，而這些設備一般都很復雜，一時無法修復，那么有備品備件則直接換用，先恢復系統的正常運行，然后再設法修復故障設備。

5.2 協調廠家對自動化系統的跟蹤管理。

廠家應該對綜自系統進行最細致、最有力、最專業的管理。他們能對綜自系統做出更具前瞻性、綜合性的判斷與指導因為他們擁有更專業的研發、技術支持與管理隊伍。在這方面做了大量工作的許繼電氣股份有限公司。它與UGS公司構建了PLM系統（Product Lifecycle Management）。“PLM是戰略性的方法，它應用一致的業務解決方案以支持橫跨多個企業的產品定義信息的協同建立、管理、分發和使用，從概念設計到產品生命的結束——集人員、流程、業務系統和信息于一體。”許繼公司利用PLM系統對產品進行跟蹤服務、閉環處理的工作方式是值得其他廠家借鑒的。因而從電力企業方面來看，希望得到更個性化的服務，這就要求廠家培養一支技術過硬、人員穩定的技術支持隊伍。

5.3 加強對操作人員的業務培訓。

（1）對于一般維護檢修人員來說，必須具備最基本的“三熟”與“三能”。“三熟”，即熟悉設備的系統和基本原理；熟悉檢修的工藝、質量和運行知識；熟悉本崗位的規章制度。“三能”，即能熟練地進行該工種的修理工作和排除故障；能看懂圖樣和繪制簡單的加工圖；能掌握一般的鉗工工藝和常用材料性能。因為綜自系統的特點是監視、操作屏幕化，測量、顯示數字化，變電值班人員也容易出現對站內設備運行狀態感知模糊化，監控設備機械化的毛病。因此，從變電值班人員來看，熟練操作的工作技能、培養通過綜自系統來感知整個變電站的運行狀態是十分重要的。

（2）對于變電站值班人員，首要條件是注重對良好的工作習慣的培養。如，遙控、遙調時實行雙人雙機操作；操作者與監護人各負其責、積極溝通；定期更新口令，并注意保密口令等。這是預防事故發生的有效手段。再者，培養對關鍵數據、報警聲響反應的敏銳性也很重要。

（3）目前根據綜自系統對遙信信號劃分了不同的重要等級，而各自對應的聲響卻還尚未區分。在這種情況下，僅通過聲響就對正發生信號的重要程度做出預判變電值班人員是很難做到的。當由于天氣惡劣、電網事故、多個間隔信號調試或繼保年試時，大量的信號就會匯集到綜自系統。此時，報警信號此起彼伏，報警條閃爍速度快。這些重要信息就很難快速、準確地被變電值班人員捕捉到，很容易造成大腦的慌亂和麻木。所以因為發生漏看信號，造成故障或事故擴大的案例已經不足為奇。

6. 結束語

綜合自動化系統是變電站二次系統在技術上的重大變革，它實現了自動化、計算機和通信技術在變電站領域的應用。與傳統的二次系統想比較，變電站綜合自動化系統更勝一籌，它能夠為運行人員快速準確地提供發生故障時的詳細信息及變電站設備的各種參數，依據故障信息專家系統能對故障做出準確判斷和反應從而大大提高了準確度和反應速度，使電氣設備的運行水平及可靠性得到有效提升。與此同時，借助于監控系統，也使管理人員的運行管理水平得以提高。

參考文獻

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