浅析变电站微机保护装置监控系统

1.概述

近几年来随着微机保护技术升级换代的飞速发展和城、农网改造的不断深入，微机保护在电网内的应用也非常的广泛，我局110kV及以上变电站在近几年中虽然已全部完成无人值守改造，实现了自动化，但是，由于当时的自动化技术不成熟，监控系统的性能不太稳定，而且保护装置也没有随着综合自动化的改造进行相应的更新，监控装置通讯故障时有发生。调度端对变电站设备的监控时常会发生中断现象，严重地影响设备的安全稳定运行，也极大地增加了设备维护的工作量。今年，我局对2座220kV变电站进行综合自动化改造，有4座110kV变电站由于保护装置使用年限到期，而进行保护和监控系统的更换。运行中更好地加强对新设备的监控，是变电站技改工作中需要解决的重要问题之一。

2.信息传输

由于目前微机保装置和监控装置的性能已经达到一个比较稳定的水平，而且装置智能化程度也越来越高，装置本身的自检功能也非常的完善，能够及时检测并上报存在的问题，使保护装置运行的可靠性有了保障。同时保护装置在运行中自身的故障率也在逐年下降。但是，由于电力系统出于对安全生产的需要和以往设备运行的经验，虽然现在新设备的性能提高了，但对新设备的监控要求也随之提高。

由于目前110kV以上的保护装置保护功能比较完善，提供的设备信息量也很多，针对电压等级为110kV及以上的微机保护装置，各个厂家几乎都有专用的独立测控装置。保护装置把所需的各种遥测，遥信和遥控量送到测控装置，再由测控装置通过网线与通讯总控屏进行通讯，这样可以很好满足对保护装置的监控要求，如图1所示。

但是由于35kV和10kV的保护装置由于电压等级低，保护配置和一次设备相对简单，提供的信息量比较少，所以保护装置没有与之相对应的独立的测控装置，而是把保护功能和测控功能合二为一，既是保护装置也是测控装置，保护装置通过网线直接与通讯总控屏进行通讯，如图2所示。

虽然35kV和10kV保护装置的电压等级低，但是35kV和10kV的设备往往都是直接与用户相连的，是电力系统与用户之间联系的纽带，有些用户还是重要负荷，不能随意停电。因此，对35kV和10kV保护装置以及相应设备的监控也显得非常重要，虽然装置的功能和性能和以前的产品相比有很大的提高，但由于35kV和10kV保护装置往往是就地安装在高压开关柜上，运行的环境条件相对比较差，而且一次设备的事故几率也相对较高，所以装置的故障几率也相对要高一些。由于装置仅依靠通讯线与通讯总控单元进行通讯，一旦通讯线损坏或通讯插件损坏，就会导致通讯中断，使调度无法对保护装置和一次设备的工况进行监控，一旦设备出现故障调度也无法及时掌握实时信息。如果是装置插件故障而没有备件及时更换，将不会及时恢复，调度将有无法对设备进行监控，从而给安全生产带来隐患。特别是当装置电源插件损坏后，保护装置将退出运行，此时通讯也会中断，在调度端只能看到设备通讯中断的事故报文，但无法知道是什么原因造成的通讯中断，若此时还当一般情况下的通讯中断不及时处理，一旦出现设备事故后果有可能是非常严重的。

3.远动信号

保护装置提供的信息量内容丰富，并可提供一定数量的远动信号空接点，这些远动信号虽然数量很少，但信息的覆盖面却是非常的广泛，几乎囊括了装置所有的异常信息，如图3所示。只是由于没有专门的测控装置来接入这些信号量，而且从通讯网线传送的信号很全面也很稳定，这些接点一般都没有利用。

其实解决问题的关键就在于这些远动信号，因为一旦装置是因为通讯功能出现故障导致通讯中断，但此时保护功能的运行是正常的，保护装置一旦有动作或者异常情况时，这些远动信号是可以正常发出的，如果把这些远动信号送到调度，那么在装置通讯的中断的后调度依然可以收到装置发出的信号，譬如开关位置，装置异常和保护动作等信号，可以对装置实施有效监控。

如何将这些信号正确有效地送到调度呢?虽然没有专门的测控装置来接入这些信号，但是在通讯总控屏或者公共测控屏上或多或少都有一些备用的遥信量引入端子，我们可以根据需要将这些遥信量用电缆引入到这些备用端子上，将相应的遥信定义写进监控系统的数据库中，并传送至调度端，这样就可以保证在装置通讯中断的情况下，信号仍能够通过通讯总控单元传送至调度，使值班调度员仍能看到装置发出的几个重要遥信量，将大大提高了调度对装置的监控能力，如图4所示。

从以上分析可以看出，将35kV及以下保护装置的重要遥信量通过电缆引入通讯总控屏的公共测控装置中，在保护装置通讯中断以后仍有可能对装置实施监控，虽然这种监控方式是有限的，不全面的，但足可以让调度员了解设备是否处于正常运行状态，是满足对设备安全稳定运行的要求的。

4.结语

综上所述，只要公共测控装置有足够的开入量端子，那么对装置通讯中断后的监控问题就可以迎刃而解，毕竟通讯总控装置通讯中断导致全站设备失去监控的故障几率相对于单个保护装置通讯中断的故障几率来说还是小的多的。