中心站模式下事故总信号复归方式研究与改进方案

康文博，贾金伟，王闻燚，茅伟杰，曹 辉，赵 煜

(1. 国网上海市电力公司松江供电公司，上海 210600；2. 国网上海市电力公司市南供电公司，上海 210100)

事故总信号复归相关工作涉及调度指挥、自动化运维、继电保护与变电运行等多个专业[1-2]。截至2021年4月，国网上海市电力公司松江供电公司管辖220 kV变电站1座，110 kV变电站、开关站26座，35 kV变电站、开关站55座、10 kV开关站561座[3]。后台方面，除部分老旧变电站仍采用RTU形式外，绝大部分变电站已实现综合自动化，后台系统厂家共有11家[3]。由于各厂家内部标准不统一，接入数据采集与监控(SCADA)系统的信号也与现场不完全一致。

经统计，从2018—2020年这3年中，月均触发事故总信号200余次，平均每个事故总信号的复归时间为257 min，30%的事故总信号复归时间超过6 h。多种信号如故障录波、通道故障可以实现站内自复归，仍需变电运维人员赶赴现场处理，耗费了大量人力物力。本文研究变电站事故信号原理，对各种类型的事故信号进行分类，在分析各类信号复归方式的基础上，提出了中心站模式下事故总信号复归的建议流程，并结合3起典型实际案例探讨了方案的可行性与实用性。

1 事故信号的分类

1.1 按信号的性质

按照信号的性质，可以将事故信号分为3类：动作信号、告警信号与状态信号。

动作信号主要反映由于非正常操作和设备故障导致电网发生变化而引起的断路器跳闸、重合闸和保护装置动作等。告警信号主要反映电网一二次电气设备状态异常及设备健康水平的变化，如断路器控制回路断线、保护装置异常、保护装置闭锁等。

状态信号主要反映电气设备运行状态，如主变过负荷、保护压板投退情况、同期压板投退情况、开关与刀闸变位等，包括保护装置、故障录波器、收发信机等由于电网扰动而启动的接点报文。

1.2 按信号的传输方式

按照信号的传输方式，可以将事故总信号分为两类：硬接点信号与软报文信号。

硬接点信号是通过保护装置的硬接点与测控装置配合上传给后台监控的保护信号，传输介质为电缆。保护装置的硬接点又可以分为瞬动接点与自保持接点。

软报文信号是保护装置通过网络通信上传的保护信号，传输介质为网络通信线。类似于硬接点信号，软报文信号可设置信号延时，实现该信号的瞬动或自保持。

日常运行中需要运维人员现场复归的信号主要是保护装置自保持接点开出的硬接点信号和带自保持属性的软报文信号，如装置告警信号主要为保护装置自保持接点开出的硬接点信号，保护跳闸后需复归的信号为带自保持属性的软报文信号[4-5]。

1.3 事故信号分类实例

以110 kV龙盛站为例，二次遥信点位采用软报文形式，合计342个常开接点，其中合入事故总信号点位104个，具体包括动作信号40个，告警信号30个，状态信号34个。

110 kV龙盛站动作信号及分类如表1所示。

表1 110 kV龙盛站动作信号及分类

110 kV龙盛站告警信号及分类如表2所示。

表2 110 kV龙盛站告警信号及分类

110 kV龙盛站状态信号及分类如表3所示。

表3 110 kV龙盛站状态信号及分类

2 事故信号复归的改进方式

为降低运维人员的现场工作量，可采用自动复归与远程复归方式实现保护信号复归[6]。

2.1 自动复归

自动复归适用于两种形式：第一种针对硬接点信号，将相关硬接点信号由自保持接点改为瞬动接点，可实现保护信号的自动复归；第二种针对软报文信号，通过修改保护装置的有关配置，可实现保护信号的自动复归[7]。

自动复归改造的优点是：调度自动化端与站内远动点表不需要更改，保护信号可自动复归，不需要人为操作。

自动复归改造的缺点是：硬接点信号需要每台装置改线，软报文信号需要每台装置重新配置装置内部点，相关信号更改完成后需要进行停电传动。

此外，部分保护装置硬解点与软报文信号已固化，无法人为选择瞬动或自保持。

2.2 远程复归

为降低设备运行风险，考虑运行中保护装置的功能接口情况，以减少保护装置改造工作量、优先改造远动系统为原则。

3 事故总信号复归的建议流程

结合事故信号的分类及事故信号复归的实现方式，针对公司实际生产现状，提出事故总信号复归的建议流程如下。

3.1 调度值班人员的处理流程

若触发事故总信号的原因明确，并且所有光子牌已自复归，站内无遗留信号，或站内虽有遗留信号，但此前已登记缺陷，不影响其他一二次设备正常运行，调度员宜远程复归信号，做好记录。

如需通知运维值班人员及时赴现场处理，应指出以下内容。

(1)触发事故总信号的时间。

(2)触发事故总信号的具体原因，如：微机装置故障、继电器通信故障、交直流故障、消弧线圈故障、消防信号等。

(3)触发事故总的信号是否已经自动复归，站内还有哪些遗留信号。

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3.2 变电值班人员的处理流程

变电值班人员接到调度指令后，宜通过系统核查、现场确认、分类处置与汇报调度4个步骤处理事故信号。分类处置与汇报调度流程如图1所示。

(1)系统核查。变电值班人员接到调度指令后，根据得到的指令信息登录SCADA(SUPER2000)，通过OPEN-3000系统告警查询，有针对性地去核查触发事故总的信号。若变电值班人员接令时在外工作，可跳过此步骤。

(2)现场确认。查看监控屏里公用信号画面以及直流系统、站用电系统、消弧线圈控制系统与消防系统等分画面；翻看事件告警与事件记录等信息；现场巡视一/二次设备、微机保护装置、通信装置与相关表计等。

(3)分类处置与汇报调度。提出分类处置与汇报调度流程如图1所示，现场需同时考虑是否有遗留信号，并按是否影响运行分类处置，具体典型情况如下。

1)若触发信号自复归，并且站内无遗留信号，则汇报调度处理完毕。

2)若触发信号不能自复归，但可以手动复归，并且站内无遗留信号，则汇报调度处理完毕。

3)若触发信号不能自复归或手动复归，但不影响系统正常运行，则汇报调度登记缺陷。

4)若触发信号不能自复归或手动复归，并且影响系统正常运行，则汇报并时通知相关专业处理。

5)若触发信号能够自复归或手动复归，但站内有遗留信号，则根据遗留信号是否影响系统正常运行，汇报调度登记缺陷或及时通知相关专业处理。

图1 分类处置与汇报调度流程

现场处置后需同时开展巡视，确保相关一二次设备运行正常。

3.3 频发信号触发事故总的处理

综自站内的通信基本采用软报文上传，时常发生相同信号频发现象，例如继电器通信故障、某一间隔信号重复刷新与直流系统故障等，若频发信号触发事故总信号，将导致事故总信号难以复归或复归后又发出，影响正常监控，可按以下办法处理。

(1)变电值班人员与设备专业工程师确认该信号能否立即消缺，若无法立即消缺且没有临时处理方法时，由设备专职联系厂家处理，按缺陷等级及时消缺，若有困难汇报上级领导。

(2)若SCADA系统监控显示频发信号触发事故总信号，设备专业工程师确认后通知调度，当值调度可遥控复归事故总信号。若无法复归，在事故总信号不推屏的情况下，调度员需加强对该站的监控。

(3)变电值班人员宜定时对频发信号变电站进行巡视并信号复归。在调度复归信号前提下，检查设备确无异常。

4 案例

4.1 案例1：向泵1K025跳闸

2021年3月19日，110 kV向阳站内，向泵1K025开关跳闸，重合不成功。该线路由110 kV向阳站送至110 kV松江泵站，区域电网结线如图2所示。

图2 110 kV向阳站区域电网结线

事故发生后，向阳站发出事故信号包括：向泵1K025开关跳闸，零流一段、过流一段保护动作，重合闸动作，重合不成功与零流二段、过流二段保护动作等。此外，110 kV华铁站、华恒站与高厍站故障录波启动带出事故总信号，向阳站下级10 kV文诚开关站直流系统故障带出事故总信号。

鉴于华铁站、华恒站与高厍站故障录波启动原因明确，即由向泵1K025跳闸引起110 kV母线电压波动，调度当值宜采用远程复归信号方式，考虑华铁站与华恒站下级负荷重要，可要求变电值班人员加强巡视。而文诚开关站信号与本次110 kV开关跳闸无明显直接关系，应通知变电值班人员赴现场按流程处置。

经查，文诚站直流故障信号自复归，并且站内无遗留信号，不影响正常运行。但该信号近期频发，仍做好记录并联系设备专业工程师通知厂家按时处理。

4.2 案例2：湖滨站A串自愈检修

2021年3月20日，110 kV湖滨站A串自愈停役检修。该串自愈主站及1个子站设于湖滨站，另有4个子站设于220 kV新通站、110 kV前明站、110 kV雅多站、220 kV姚北站。其中，湖滨站与雅多站调度管辖属松江地调，新通站管辖属检修公司，前明站管辖属青浦地调，区域电网结线如图3所示。

图3 110 kV湖滨站区域电网结线

湖滨站A串自愈从跳闸改为停用后，A串范围内新通站、前明站、湖滨站、雅多站与姚北站同时发出110 kV湖滨站A串自愈系统装置故障信号并带出事故总信号。考虑触发事故总信号原因明确，调度当值宜采用远程复归信号方式，并告知青浦地调与检修公司高调，无需变电值班人员赴现场查看。

4.3 案例3：松麦开关站热翻

2021年3月26日，110 kV银泽站10 kV接地系统改造工程中，银泽站出线银27松麦甲复役后，需将下级10 kV松麦开关站负荷翻正，区域电网结线如图4所示。

图4 10 kV松麦开关站区域电网结线

在操作松麦开关站负荷热翻过程中，110 kV富林站发出富23松麦乙纵差通道故障信号与出线纵差光纤中断总信号，数秒后自复归，并带出事故总信号。考虑触发事故总信号原因明确，调度当值宜采用远程复归信号方式，并做好记录，无需通知变电值班人员赴站内查看。

5 结语

本文研究了变电站事故信号原理，对各种类型的事故信号进行分类，在分析各类信号复归方式的基础上，提出了中心站模式下事故总信号复归的建议流程，结合3起典型实际案例探讨了方案的可行性与实用性。该方案有助于优化生产流程，减轻变电运维人员的工作量，降低公司生产成本，提高变电精益化管理水平。