配网自动化成套设备运维问题与解决措施分析

配网自动化成套设备运维问题与解决措施分析

(广东电网有限责任公司汕尾供电局)

摘要:随着我国电力科技的快速发展,电力系统中应用自动化和智能化设备的数量不断增加,加强对配网自动化设备的运用和维修工作显得越来越重要。本文结合作者的工作实践,对配网自动化成套设备运营中常见问题进行分析,并提出了有效检修和管理措施,供同行参考。

关键词:配网;自动化成套设备;运行;维护;实例分析

前言

目前,在配电网中,采用自动化成套设备运行的数量不断增加,相比于一次设备,自动化成套设备所具有更多的功能,同时增加了许多部件和模块,例如,电压互感器、电动操作、FTU终端、通信模块等,要做好对这些设备的运营维护和检修工作,存在着较大困难。

电网设备运维人员,应当深入分析和自动化成套设备运维中的问题,便采取出有效的检修措施,是到运维管理更加科学、合理、标准,提高设备运行水平,是到社会各界想到享受到高质量的供电服务。

一、配网自动化成套设备运维存在问题分析

1、没有按规范进行安装和调试

配网自动化成套设备涉及到众多设备和部件,继续含量高,在安装过程当中,个别运维人员,没有按照规范规定进行安装和调试,导致出现的问题比较多,例如,CT安装、终端取电、继保试验、主站联调等。这些问题如果不引起重视的话,或者有关技术人员在监管过程当中,没有及时发现或没有严格按照有关规程进行竣工验收,投入使用后,会容易导致出现终端失电离线、遥控操作失败、故障定位错误等问题,设备安装的质量存在着质量隐患,会严重影响了整套设备的正常运维。

2、设备环境潮湿,不够干爽和通风

配网自动化成套设备所放置的地方,浴缸保持干爽和通风,如果设备长期处在潮湿的环境中,设备在运行过程中,其产生的温度会比外面的温度高,就会出现凝露现象,问题如果不能及时发现和解决,就会对设备的电子板件、二次回路等造成直接影响,容易出现板件故障、端子排与操作部件锈蚀、二次回路短路等问题,电网设备正常运营就会受到影响。

3、维护和定检手段不足

随着使用配网自动化成套设备,数量的不断增加,其相应的维护、定检方法和手段也要相应加强,但是,目前所使用的维护、定检手段不多,导致配网自动化成套设备在应用失效后开展排查消缺情况较为常见,随着设备运行时间的不断增加,其出现的运行故障数量会更加频繁,如果这些问题不能有效解决的话,将会影响应用配网自动化成套设备的效果。

二、解决配网自动化成套设备运维问题的对策建议

1、点表规范化

为了确保设备安装调试符合有关规范要求,必须要按照规范进行

点表安装,保证DTU点表和自动化后台点表的一一对应,这样可以有效避免DTU发出信号被自动化后台误解问题,提升设备安装和调试质量。具体安装调试前,必须组织相关厂家和单位,包括设备厂家、建设单位、运维单位等,召开会议,对设备安装的有关要求进行说明,同时明确三遥信号要求、约定信号点表,而主站联调环节则需要结合约定做好每个终端设备点表的编辑,以此真正实现主站与三遥信号现场的一致性。

2、加强竣工验收

配网自动化成套设备完成安装调试后,就进入到竣工阶段,在这个环节中,要强化对设备的竣工验收工作,以确保设备安装质量符合设计好有关规范要求。

配网自动化成套设备安装属于多站点分批次施工,由于具有这样的特点,不能够把验收工作放在送电之后进行,而应该针对每个点分别进行验收。为确保验收质量,有关单位应当建立验收管控小组,制定详细的验收表单,安排专人旁站,共同完成设备的质量验收工作。

配网自动化成套设备安装竣工验收涉及多个环节,其中关键环节包括有:安装、终端取电、主站联调、继保试验、电操机构与辅助开关安装等,如其中的CT安装验收,验收人员需关注CT安装是否采用了保护级CT以及变比选用适当程度,由此即可通过验收提高设备故障电流检测的精度和裕度,而对于开口型CT安装,验收人员则需要关注连接处的闭合平整紧密程度、电缆屏蔽地线接地位置正确与否、端子连接的牢固程度。而在电操机构与辅助开关安装的竣工验收中,验收人员则需要关注二次接线中操作电源与电机电源是否分离,这同样能够为配网自动化成套设备竣工验收加强提供有力支持。

3、设备凝露问题

配网自动化成套设备运行质量和使用寿命,与安放的环境有密切关系,如果设备长期处在潮湿环境下,设备内部空气含水量大,存在一定温差,容易出现凝露问题。

以柱上开关和FTU的凝露问题处理为例,柱上开关运行过程中会产生温差,容易产生凝露问题,有效的解决办法包括,采取措施使到设备内部空气含水量减少,加强对柱上开关密封性的保护,在柱上开关壳体内注入SF6气体等,施工期间施工过程应避免打开壳体而是应连接壳体外桩头和高压引线;FTU属于典型的二次设备,这使得其运行中的温升较小,因此,FTU设备的凝露问题处理可采用加强FTU密封措施,在柜门处加装橡胶密封圈,控制电缆航空插头与光纤进出口部位使用密封胶密封均可有效降低凝露问题的发生几率,施工人员在完成施工后还可以在壳体内放置干燥机包,及时更换干燥剂也将更好避免配网自动化成套设备凝露问题出现。

4、巡视定检

要保证配网自动化成套设备正常发挥作用,必须加强对基巡视和定检工作。根据笔者在对设备进行实际巡视定检工作中,发现成套设备的缺陷和故障,多集中在以下部位:电源、板件,控制测量回路故障等,如电源故障主要包括PT柜熔断器故障,电容器故障,空气开关跳开,变压器转轮停用等。而板件故障则包括死机离线,失电离线,无报文收发等,湿度,温度以及自身质量问题属于这类故障的主要出现原因;控制测量回路故障主要表现为电流测量端子开路短路,分合闸线圈烧坏,分合闸继电器锈蚀短路。由此可见,必须加强对设备的巡视定检工作。

由于配网自动化成套设备所包含的零部件数量多、运行复杂、运行技术和难度大,在巡视定检初期,应当实行一二次设备巡视一体化,现场巡视和主站监控相结合方式,其中一二次设备巡视一体化指的是同时开展自动化终端,一次设备的巡视,这一巡视主要围绕外观,交换机指示灯,板件模块指示灯等开展检查,以此确定具有表象的缺陷,而配合主站监控所掌握的实时电池欠压信号,电流遥测值,开关分合位,装置异常信号,即可保证巡视定检工作的有效性。

5、配网自动化终端维护

要使到设备运维质量提升,必须加强对设备自动化终端的维护工作。

具体工作主要包括对图形数据等进行维护、管理好运行资料和定值等,更换电池、清扫终端、管理备品备件、安装除湿器等。

例如在进行更换电池时,通常按照3到4年为一个周期进行定期检查和维护,如果设备所处的环境潮湿比较严重,容易产生凝露问题时,除了采取有关措施以外,还可以加入除湿器,使解决凝露问题更有效。

在管理运行资料时,需要根据验收文件等相关资料,如有关的设计、技术等,对设备进行巡视和定检,并做好在巡视过程当中所发现的缺陷等问题的记录工作。此外,还需要检测蓄电池、开关分合位双电遥信模拟检测,核对版本程序及信息表等。

在对设备进行维护工作时,必须保证安全,在保证安全基础上,维护人员可以解掉电机电源方式进行带电维护。

三、案例分析

2016年,配电网某型号10kV柱上断路器自动化成套设备,短时间内出现了几起异常跳闸事件,运维人员对线路全面排查故障,结果为反应跳闸线路并未发生短路或接地故障,现场控制器运行正常,没有发现故障跳闸信息,仅有开关变位遥信及SOE。

1、问题分析

设备从投运后的运行情况8个月,均运行稳定,设备在线率达到96%以上,没有出现无故跳闸问题。第9个月,统一对设备进行升级,以完善系统的远程维护和远程升级功能,升级后,几台设备先后出现了无故跳闸问题。

2、设备测试

根据国家有关标准,对其中4台设备核心装置进行测试,测试结果表明,基本合格,但提高标准后出现异常见表1:

3、误动原因分析

在户外架空线路和恶劣的天气环境共同作用下产生各种复杂多变的高频干扰,干扰通过远程维护串口线干扰引入,而新增加的远程升级及维护串口线与FTU核心装置主控板相连接,由于保护串口芯片的双向瞬态抑制二极管未能完全滤除静电、高频干扰,干扰通过串口芯片辐射到光耦输入端,致光耦输出导通,分闸继电器通过光耦节点控制导通,致开关出现误动。

4、解决措施

结合试验结果,制定了解决措施:增强串口防干扰,串口线加入干扰吸收元件,从而增强抗干扰性能,核心装置内部在串口接口增加高压保护器件,滤波器件进一步增强抗干扰性能,经过改造后,4台设备以高于国标的要求(特别是静电)检测,进行以上试验均合格。

5、结论

在配电网架空线路高电压和恶劣的天气环境共同作用下会产生各种复杂多变的高频干扰,所以终端装置抗干扰元器件设置的完善与否直接影响设备的正常运行,甚至导致设备误动造成线路停电事件,所以在设备检测以及投运后的大修技改过程中应关注此问题。

四、结束语

配网自动化设备运维是否正常,会直接影响整个配网系统的运行效率以及安全,因此,广大同行应在实践中多总结经验,不断提升自己的专业知识和运维水平,才能保证整个配电系统高质量地安全运行,达到预期的运维目标。

参考文献

[1]赖思灵.基于配电管理及配电自动化系统实施要点探讨,现代商贸工业,2025,(22).

[2]何璟峰、陆凯华,配网运行与设备检修管理分析,城市建设理论研究,2014,11.

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