浅谈电力自动化现状及故障分析方法

　　摘要：随着电力系统的可靠性、安全性要求日益提高，电力自动化于各领域的作用就显得愈加重要。浅谈我国电力自动化的现状，针对电力调度自动化系统的评价标准和方法进行初步探讨，对电力自动化的改进、完善以及自动化的开发，提出新的思路。
　　关键词：电力自动化；现状；故障分析；检查方法
　　
　　随着电力系统的可靠性、安全性要求日益提高，电力自动化于各领域的作用就显得愈加重要。浅谈我国电力自动化的现状，针对电力调度自动化系统的评价标准和方法进行初步探讨，对电力自动化的改进、完善以及自动化的开发，提出新的思路。
　　1．配电自动化概述
　　电力自动化是利用现代电子、计算机通信及网络技术．将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理幽形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行以及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。从而改进供电质量，与用户建立更密切更负责的关系，以合理的价格满足用户要求的多样性，力求供电经济性最好，企业管理更为有效。电力自动化包含以下几个方面：
　　馈线自动化。馈线自动化完成馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构。其主要功能有：运行状态监测、远程控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、无功补偿和调压等。
　　变电站自动化系统。变电站综合自动化系统是利用微机技术，将变电站的控制测量、传输处理、继电保护、故障录波、远动功能融为一体的多机共享系统。变电站综合自动化系统所能完成的主要功能包括：数据采集、继电保护、参数监测、运行控制、事件记录、事故报警等。功能的综合是区别于常规变电站的最大特点，它以计算机技术为基础，以数据通讯为手段。以信息共享为目标，以便更好地实施无人值班。
　　配电管理系统。是指用现代计算机、信息处理及通信等技术和相关设备对配电网的运行进行监视、管理和控制。它是配电自动化系统的神经巾枢，整个配电自动化系统的监视、控制和管理中心。需求侧管理。通过一系列经济政策和技术措施，由供需双方共同参与的供用电管理。包含负荷管理、用电管理及需方发电管理等。需求侧管理的几个内容涉及电力供需双方，甚至与电力管理体制有关，必须通过立法和制订相应的规则，并最终由电力市场来调节。
　　配电通信系统。是配电自动化系统的—个重要环节，由于配电网终端节点数量巨大，给通信方案的选择带来困难，配电系统可有有线、无线、光纤、载波等多种通信方式。对于通信方式的选择应根据用户的具体情况选择一种性能价格比最高的方式。下面简要分析各种通信方式的利弊：①有线方式有电话线和专线2种。电话线方式设备投资较低。可靠性和实时性也较低，由于电话线架设非常方便，广泛适用于实时性要求不高的配电终端。专线方式可靠性和实时性都很好，适合实时性要求较高的配电终端设备，缺点是需要架设专用通信线。②无线方式有普通电台和高速智能数传电台2种。普通电台已广泛应用于负荷控制系统中，优点是投资少，缺点是可靠性较低，控制较严。高速智能数传电台通信速率高。频点可复用，支持x．25协议，有路由选择功能和主动上报功能，适合配电自动化系统应用，缺点是价格较高。③光纤通信方式有光端机方式和光接口板方式2种。光纤通信的主要优点是通信容量大、抗干扰能力强、损耗小，缺点是价格较高。光端机方式适合容量大的站点，成本也较高。光接口板的方式将光电转换器直接置入配电终端内，并可以利用编码复用方式多个配电终端设备公用一对光纤，有效地降低了成本。
　　2．配电自动化现状
　　目前配电自动化大体有以下几种方式：在10kV辐射线路或树状线路采用重合器、分段器的方式。由于该种方式不需配置通道和主站系统，依靠重合器和分段器自身的功能进行故障隔离和恢复供电，因而具备容易实施、节省投资等优点；在10kv环形电缆配电网络中采用重合器，配合环网柜实现配电自动化；在10kv环形电缆配电网络中采用环网柜加装刑，并设置配电网自动化系统。环网柜可以是户外、户内两种方式；由于国内大多数城市内是沿城市街道敷设的架窄绝缘导线构成10kV配电网络。针对这种配电网络，目前采用的配电自动化方式是首先进行网络优化改造，形成多个环网或“手拉手”线路，使每一用户有2个供电源等等。
　　3．故障分析和检查方法
　　3．1系统分析法
　　应首先对自动化系统有一个清楚的了解：系统有哪些子系统组成．每个子系统作用原理如何．每个子系统均有哪些主要设备所组成．每台设备的作用如何等等。利用系统工程的相关性和综合性原理分析判断自动化系统的故障方法即为系统分析法。系统分析法实际上是一种逻辑推断法。如知道了设备的作用．就会知道该设备失去作用后带来的后果，由此而来．就可知道系统发生什么样的故障是有哪些设备原因造成的．
　　3．2排除法
　　简单地说．就是“非此即彼”的判断方法，，因为自动化系统较为复杂，而且它还与变电所的一、二次设备有关联，冈而应先用排除法判断究竟是自动化设备还是有关联的其它设备故障。例如：①对断路器进行遥控操作时位置信号不变。如主站操作员对变电所的某台断路器进行遥控操作时．调度端显示返校正确但未能反映该断路器变位。对于这种情况．可用系统分析法．如判断主站和通道是正常的．那么问题出在变电所。先检查该变电所断路器在就地操作分合闸时其位置触点是备正确．如断路器无论在合闸或分闸时．其位置触点状态始终不变．则证明问题出在位置触点上。如位置触点状态正确且相关电缆完好．则可以认为问题出在遥信方面，其它方面的问题可予排除，，②母线接地信号。当调度端反映某变电所发生有单相接地信号时．首先应运用系统分析法．判断究竟是正确信号还是错误信号．如属于正确信号则一定是某变电所斗圣线或馈线真有单相接地发生．如属于错误信号．则要分清究竟是自动化系统的问题还是相关联的一、二次设备问题。在这种情况下，如短接或断开)(JJ触点时．调度端能及时反映单相接地“有”和“无”信号时则证明自动化系统完好．故障不在此，可以排除，只需对ⅪJ触点以上的部分f即不要怀疑母线接地)，TV一、二次侧保险熔断)，故障肯定在遥信部分。排除法不是绝对的，这需要远动人员多积累工作经验。
　　3．3电源检查法
　　一般来说．自动化系统经过一段时间运行后，进入稳定期，设备本身发生故障的情况比较少，但往往又发生了设备故障．这种情况应检查电源电压是否正常。如有熔断器线路板接触不良等都会造成T作电源不正常，因而导致设备故障。而且无论是微机、RTU、载波机等设备，其直流工作电压有几个，如其中一个不正常都有可能导致设备故障。检查时应仔细认真。
　　3．4信号追踪法
　　自动化系统是借助数据通信来完成其功能的，而信号是看不见、摸不着的，但可以借助示波器，毫伏表检测出来。通过示波器、毫伏表追踪信号是否正常．也是判断故障点的一种有效的方法。
　　3．5换件法
　　如通过上述方法已找到故障设备．而这些设备都非常复杂，一时难以修复，可用备件换用，先恢复系统的正常运行，然后再修复故障设备。采用STD总线技术的R1Ⅲ一般都配有备用模板．如发现某一功能失效．而且判定是某一功能模块故障则可通过更换模板即可使RrrU恢复正常。
　　4．结语
　　电力自动化不仅提高电网可靠性及安全性，同时也提高电力供应商的经济效益。系统发展应该遵循实用性、可行性、可持续性的原则，因地制宜利用有限资源有效地完成各项功能的集成，并实现资源共用、信息可享。因此可以说，电力自动化的发展是电力系统的一场技术革命，它的发展完善必将给电力行业带来巨大的经济效益和社会效益。

《浅谈电力自动化现状及故障分析方法》

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