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交流母線保護通信故障分析

文檔作者：呂斐何立功陳哮文檔來源： 1．湖北丹江口水利樞紐小水電有限公司 2．國網(wǎng)運行有限公司上海超高壓管理處		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年12月11日
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線路技術(shù)
交流母線保護通信故障分析
呂 斐 ，何立功 ， 陳 哮
(1．湖北丹江口水利樞紐小水電有限公司；2．國網(wǎng)運行有限公司上海超高壓管理處)
[摘要] 針對華新?lián)Q流站交流母線保護裝置通信故障，進行裝置基本情況和故障報警原因分析， 并提出相應(yīng)建
議及處理意見。
關(guān)鍵詞 交流母線保護裝置通信故障RCS-9794
1故障概況
自華新?lián)Q流站2007年9月系統(tǒng)調(diào)試以來，本站母
線保護裝置通信故障頻發(fā)，報警在lmin后自動復(fù)歸
(如表1)，現(xiàn)場檢查母線保護裝置和通訊均無異常。報
警雖然在發(fā)出后很快復(fù)歸，但為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行留下
了隱患。
表1母線保護通信故障事件記錄
2007．04．11 06．03：05：139 PTwS Bl母母緯保護2 裝置通信故障
2007．04 11 06 04-05 467 PTws B1母母線保護2
2007．04．11 06 33：05-710 PTWS Bl母母線保護2
2007 04．11 06·34：06-038 PTWS BI母母線保護2
ZOO7 04 i1 O6 55：07·263 PTWS B ll母母線保護2
2007．04．11 06 56：07 592 PTWS B11母母線保護2
2007．04．11 09 33：14 809 PTWS B11母母線保護2
2007 o4．1l 09 34：1 5·137 PTWS Bll母母線保護2
2007．04 11 10 15：1 7-258 PTWS B1母母線保護2
2007．04．1l 10·16：1 7：587 PTWS B1母母線保護2
2007 O4 12 0o 29-46：609 PTWS B1母母線保護2
2007 04 l1 00 30：4 2 297 PTWS B1母母線保護2
2007 04 1 212 09-46 043 PTWS BI母母線保護2
2007 04 12 14．13：08·856 PTWS Bl母母線保護2
裝置通信恢復(fù)
裝置通信故障
裝置通信恢復(fù)
裝置通信故障
裝置通信恢復(fù)
裝置通信故障
裝置通信恢復(fù)
裝置通信故障
裝置通信恢復(fù)
裝置通信故障
裝置通信恢復(fù)
裝置通信故障
裝置通信恢復(fù)
2裝置基本情況
華新?lián)Q流站母線保護與通訊裝置配置情況如下。
(1)母線保護裝置。本站母線保護配置為2套，本
次故障信息中的母線保護2為國電南京自動化股份有
限公司生產(chǎn)的WMZ-4lB，該保護裝置由3層保護機箱
組成。第1層裝置為“出口跳閘” ，實現(xiàn)“各單元出
口跳閘、運行方式輸入識別顯示”等功能。第2層裝
置為“A／D轉(zhuǎn)換、CPU、開關(guān)量I／O及人機界面”，
管理CPU實現(xiàn)“電壓閉鎖及人機對話、通訊管理”等
功能，保護CPU實現(xiàn)“A、B、c各相電流差動保護及
斷路器失靈保護”等功能。第3層裝置為“交流模
件”，將各單元三相電流、母線電壓等模擬量變換成
弱電電壓量輸入到A／D模件。該保護裝置(如圖1)由
CPU、通信管理機、轉(zhuǎn)換器、打印機、RTU組成。保
護裝置CPU負(fù)責(zé)接收和處理現(xiàn)場傳來的實時數(shù)據(jù)，經(jīng)
收稿日期：2008—07—29
處理后信息通過通信管理機送至后臺監(jiān)控系統(tǒng)。
圖1母線保護內(nèi)部連接示意圖
(2)通信裝置。本站通訊配置為COM1、cOM2通
信接口柜。其中COM1柜是負(fù)責(zé)CAN、LAN及OCT
通訊接口，COM2柜是負(fù)責(zé)交流保護通訊接口。母線
保護與后臺監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)系是通過COM2柜完成的。
該柜(如圖2)是南瑞繼保公司的RCS一9794通信裝置，
該裝置通過同一類型的標(biāo)準(zhǔn)通信接口與繼電保護、故
障錄波器等裝置進行通信，搜集各類保護及其他信
息，再通過網(wǎng)絡(luò)或串El，經(jīng)規(guī)約轉(zhuǎn)換后送往監(jiān)控和保
護信息管理裝置。
秒脈
匝掃
對時I 時 I以太網(wǎng)m rn
秒脈沖輸入 ( PUl CPU2
RCS 9794
串13 以太網(wǎng)LON網(wǎng)
： I
各類繼電保護裝置
圖2華新?lián)Q流站通信信息配置圖
3故障報警原因分析
結(jié)合報警信息和裝置基本情況可以得出如下結(jié)論。
該報警顯示通訊故障， 由PTws(規(guī)約轉(zhuǎn)換工作
站)發(fā)出， 說明母線保護與通訊裝置cOM2柜RCS一
9794之間的通訊可能存在問題。
圖2表示保護裝置的信息通過RCS-9794通信接口
柜傳輸?shù)絇TWS，通過PTWS送到SCADA LAN上，
這樣可以看到保護裝置的實時信息。保護裝置與監(jiān)控
系統(tǒng)之間的通訊是通過RCS一9794通信接口柜經(jīng)PTWS
(下轉(zhuǎn)第6頁)
電工技術(shù)l 2008 l1 1期I 3
變壓器技術(shù)
Ndq)／dt，但不論是測線電阻還是相電阻，在鐵心不
飽和以前，鐵心3個鐵心柱內(nèi)的磁通是成回路的，
且其總和等于零， 在另一側(cè)D聯(lián)結(jié)三相繞組內(nèi)的感
應(yīng)電動勢之和等于零，沒有感應(yīng)電流，相當(dāng)于D聯(lián)
結(jié)三相繞組是開路的。因此， 可以看出，測量低壓
D聯(lián)結(jié)三相繞組的測量時間要比測量單相變壓器直
流電阻的測量時間要長。
2試驗方法的改進
如何能夠快速地得到試驗結(jié)果， 對設(shè)備作出正
確的分析和判斷，前述方法大概要2h， 采用“助磁
法”，使鐵心快速趨于飽和， 從而降低自感效應(yīng)，
減小回路電感，縮短測試時間，把高、低壓繞組串
聯(lián)起來，通以電流測量，采用同相位和同極性的高
壓繞組助磁。由于高壓繞組的匝數(shù)遠(yuǎn)比低壓繞組匝
數(shù)多，借助于高壓繞組的勵磁安匝數(shù)，用較小的電
流就可使鐵心飽和，從而使繞組電感大大減小， 以
縮短測試時間， 而達(dá)到快速測試的目的，接線方法
如下：大容量鐵心五柱低壓角接變壓器低壓繞組直
流電阻測試， 可采用助磁法接線， 如圖3所示， 測
試結(jié)果如表3。
(b)Rbc
圖3助磁法接線圖
表3采用助磁法測試結(jié)果
但要注意如下幾點：
(1)當(dāng)用助磁法測量不同相的電阻值時，要注意
繞組中剩磁對測量電源產(chǎn)生磁通的抵消作用，試驗
中若兩者方向相反，對測量的速度和準(zhǔn)確性有嚴(yán)重
影響。
(2)試驗表明，由于剩磁的影響，低壓側(cè)D接線的
變壓器直流電阻測試時， 總是存在“兩快一慢”問
題，有一相的測試時間會明顯的比其他兩相的長很
多，甚至充電電流不能達(dá)到儀器要求的穩(wěn)定程度，使
三相數(shù)據(jù)不具備可信的比較判斷作用。因此，接線方
式要正確的按照圖示進行連接。
(3)測量當(dāng)中，針對助磁法中剩磁消磁的問題，只
要接線時，注意測量時鐵心中的磁通方向與測試其他
相后剩磁方向相同， 即保持它們的一致性，可以達(dá)到
剩磁助磁的目的，就可以解決， 即使不采用助磁法，
如表2所示，一樣能夠測出準(zhǔn)確的試驗結(jié)果，只是要
多花時間，但是， 如果不注意接線方法， 對更大容量
的變壓器，根本無法準(zhǔn)確測出直流電阻值，會對設(shè)備
產(chǎn)生錯誤判斷。
(4)在高壓繞組測試過程中，將低壓側(cè)三相短接接
地，由于磁通的影響反而會造成高壓繞組直流電阻異
常變大，這是應(yīng)該引起注意的。
參考文獻
-1]甄旭峰，梁志瑞．大型變壓器低壓側(cè)直流電阻快速測試方
法的研究
[2]賀以燕，楊治業(yè)．變壓器試驗技術(shù)大全
(上接第3頁)
上傳至后臺服務(wù)器，報警時后臺監(jiān)控系統(tǒng)將失去與母
線保護2的通信聯(lián)系。根據(jù)通訊規(guī)約，RCS一9794通信
裝置對所有交流保護裝置進行巡檢，通過RS一485串口
進行通信，通信依靠1個時鐘信號來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)的傳輸
和接收，裝置每隔100ms對所有保護裝置進行詢問，
通訊正常時裝置會收到1個返回信號。本站通信報警
是由于在規(guī)定時間內(nèi)裝置沒有收到信號，而1min之后
才收到信號，報警復(fù)歸。
出現(xiàn)以上情況有3種可能：
(1)母線保護裝置中的通信模塊與COM2柜中的通
信模塊不匹配，導(dǎo)致通信不暢。
(2)裝置在通信規(guī)約中詢問檢查的返回時間設(shè)置太
短，導(dǎo)致保護裝置2在處理大量的數(shù)據(jù)時無法立即處
6}WWW chinaet．net I電工技術(shù)
理通訊裝置發(fā)來的信號，由于信號沒有在設(shè)置的時間
內(nèi)返回，通信裝置會判定為出現(xiàn)通信故障。
(3)信號被屏蔽。信號傳輸過程中可能受到保護
裝置柜本身或電纜線的影響而出現(xiàn)短時間通信中
斷。
4結(jié)束語
該通信故障表明保護裝置與后臺服務(wù)器的通信暫
時中斷不會影響保護裝置與控制系統(tǒng)的通信聯(lián)系。但
是在通信丟失期間后臺無法監(jiān)視到母線保護2的實時
信息，因此當(dāng)出現(xiàn)報警時應(yīng)該密切關(guān)注交流場母線電
壓，串電流等情況， 建議做好通信丟失應(yīng)急處理預(yù)
案。

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