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變電站事故總信號(hào)合成淺談

文檔作者：龍家文鄭雙健于宏芳蘇占江文檔來源：天津大港油田電力公司生產(chǎn)調(diào)度中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年06月30日
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變電站事故總信號(hào)合成淺談
龍家文，鄭雙健，于宏芳，蘇占江
（天津大港油田電力公司生產(chǎn)調(diào)度中心，天津３００２８０）
摘　要：介紹了變電站事故總信號(hào)的概念和作用，探討了無人值班變電站監(jiān)測(cè)信息采集規(guī)范中全站事故總信號(hào)的合
成方法及注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞：變電站；事故總信號(hào)；綜合自動(dòng)化；無人值班；監(jiān)測(cè)信息
中圖分類號(hào)：ＴＭ７７１
犇犻狊犮狌狊狊犻狅狀狅狀犐狀狋犲犵狉犪狋犻狅狀狅犳犛狌犫狊狋犪狋犻狅狀犌犲狀犲狉犪犾犉犪狌犾狋犛犻犵狀犪犾
ＬＯＮＧＪｉａｗｅｎ，ＺＨＥＮＧＳｈｕａｎｇｊｉａｎ，ＹＵ Ｈｏｎｇｆａｎｇ，ＳＵＺｈａｎｊｉａｎｇ
（ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＤａｇａｎｇＯｉｌｆｉｅｌｄＰｏｗｅｒＣｏｍｐａｎｙＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＤｉｓｐａｔｃｈＣｅｎｔｅｒ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００２８０，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆａｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｇｅｎｅｒａｌｆａｕｌｔｓｉｇｎａｌｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｆｏｒ
ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｇｅｎｅｒａｌｆａｕｌｔｓｉｇｎａｌａｎｄｃａｕｔｉｏｎｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ；ｇｅｎｅｒａｌｆａｕｌｔｓｉｇｎａｌ；ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄａｕｔｏｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｕｎａｔｔｅｎｄｅｄｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｓ；ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
收稿日期：２０１９０３２１
１ 全站事故總信號(hào)的概念
傳統(tǒng)電磁式變電站中央信號(hào)系統(tǒng)是一套告警系統(tǒng)，在
運(yùn)行變電站發(fā)生事故、異常時(shí)，蜂鳴器發(fā)出事故音響，警
鈴發(fā)出異常音響，同時(shí)光字牌信號(hào)點(diǎn)亮指示事故、異常性
質(zhì)，跳閘斷路器指示燈閃爍指示事故斷路器。報(bào)警系統(tǒng)用
來提醒并指導(dǎo)值班人員進(jìn)行事故、異常處理。
目前，變電站基本實(shí)現(xiàn)了綜合自動(dòng)化，其二次回路發(fā)
生了很大的變化。傳統(tǒng)電磁式變電站中進(jìn)行燈光音響告警
的中央信號(hào)回路已取消，燈光音響告警由當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)或
遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。那么，全站事故總信號(hào)就是原中央信
號(hào)系統(tǒng)事故啟動(dòng)回路總的狀態(tài)；一路斷路器位置不對(duì)應(yīng)狀
態(tài)就是該斷路器的事故總信號(hào)。
中央信號(hào)系統(tǒng)事故啟動(dòng)回路是通過位置不對(duì)應(yīng)來實(shí)現(xiàn)
的。所謂位置不對(duì)應(yīng)，就是斷路器控制操作把手位置和斷
路器實(shí)際位置不對(duì)應(yīng)，即斷路器控制操作把手在合后位置
而斷路器在分閘位置。斷路器控制操作把手有“預(yù)分—
分—分后、預(yù)合—合—合后”６個(gè)位置，其中“分、合”２個(gè)
位置是不能固定住的，其余４個(gè)位置是可固定住的。當(dāng)用
戶合閘操作時(shí)，先將把手從“分后”位置打到“預(yù)合”位置，
這時(shí)一副預(yù)合接點(diǎn)會(huì)接通閃光小母線，提醒用戶注意確認(rèn)
斷路器是否正確；從“預(yù)合”位置打到頭即“合”位置；斷路
器合上后，在復(fù)位彈簧作用下，把手返回自動(dòng)進(jìn)入“合后”
位置并固定在該位置。分閘操作與此過程類似，只是分閘
后，把手進(jìn)入“分后”位置；而保護(hù)跳閘、自動(dòng)裝置跳閘、
斷路器偷跳不改變控制操作把手位置，只改變斷路器實(shí)際
位置。
在無人值班變電站監(jiān)控信息采集規(guī)范中，全站事故總
信號(hào)是最重要的信號(hào)之一，習(xí)慣上排列在遙信信息表的第
一位。在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，全站事故總信號(hào)用來啟動(dòng)事
故音響、自動(dòng)推送事故畫面、判斷統(tǒng)計(jì)斷路器事故跳閘次
數(shù)、記錄事故追憶數(shù)據(jù)等。
２ 全站事故總信號(hào)合成方式
全站事故總信號(hào)的合成方式，從事故總信號(hào)的真正含
義上看，最好采用變電站每個(gè)斷路器的事故總信號(hào)通過或
門邏輯運(yùn)算來合成，而且只需考慮變電站所有斷路器的事
故總信號(hào)。但是，并不是所有斷路器的保護(hù)測(cè)控裝置或測(cè)
控裝置都能提供斷路器的事故總信號(hào)。
目前，綜合自動(dòng)化變電站的斷路器的測(cè)控裝置或保護(hù)
測(cè)控裝置一般都集成了操作回路，操作回路里有ＴＷＪ／
ＨＷＪ繼電器。ＴＷＪ＝１／ＨＷＪ＝０表示斷路器分位，ＴＷＪ＝
０／ＨＷＪ＝１表示斷路器合位；反之亦然，斷路器分位時(shí)
ＴＷＪ＝１／ＨＷＪ＝０，斷路器合位時(shí)ＴＷＪ＝０／ＨＷＪ＝１。
有些廠家在操作回路中增加了反映斷路器操作把手位
置的雙圈磁保持的雙位置繼電器ＫＫＪ繼電器，可實(shí)現(xiàn)斷
路器不對(duì)應(yīng)狀態(tài)的檢測(cè)：手動(dòng)／遙控合閘時(shí)同時(shí)啟動(dòng)ＫＫＪ
的動(dòng)作線圈，ＫＫＪ＝１，手動(dòng)／遙控分閘時(shí)同時(shí)啟動(dòng)ＫＫＪ的
復(fù)歸線圈，ＫＫＪ＝０，而保護(hù)跳閘、自動(dòng)裝置跳閘、斷路
器偷跳則不啟動(dòng)復(fù)歸線圈，ＫＫＪ＋ＴＷＪ＝１表示斷路器處
于不對(duì)應(yīng)狀態(tài)，ＫＫＪ＋ＴＷＪ＝０表示斷路器處于正常狀
態(tài)。進(jìn)一步，通過裝置內(nèi)部延時(shí)去抖和延時(shí)置位等處理，
可提供輸出延時(shí)自動(dòng)復(fù)歸的斷路器事故總信號(hào)，包括硬接
點(diǎn)信號(hào)和軟報(bào)文信號(hào)，或直接輸出ＫＫＪ和ＴＷＪ硬接點(diǎn)串
聯(lián)信號(hào)。
９３
運(yùn)行維護(hù)　電工技術(shù)
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有些廠家基于斷路器偷跳概率極小事實(shí)，其裝置回避
或沒有實(shí)現(xiàn)不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)原理（沒有ＫＫＪ），根本不能提供斷
路器的事故總信號(hào)。在這種情況下，斷路器的事故總信號(hào)
是將本斷路器對(duì)應(yīng)的所有保護(hù)裝置的所有保護(hù)動(dòng)作信號(hào)通
過或門邏輯運(yùn)算來合成的；在沒有斷路器的事故總信號(hào)這
個(gè)中間遙信量的情況下，全站事故總信號(hào)是采用變電站每
個(gè)斷路器的全部保護(hù)動(dòng)作信號(hào)通過或門邏輯運(yùn)算來合成
的。全站事故總信號(hào)的實(shí)際合成，可采用變電站一部分?jǐn)?
路器的事故總信號(hào)和另一部分?jǐn)嗦菲鞯娜勘Ｗo(hù)動(dòng)作信號(hào)
通過或門邏輯運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)。
３ 全站事故總信號(hào)合成注意事項(xiàng)
（１）ＫＫＪ和ＴＷＪ的同步性。對(duì)于斷路器的測(cè)控裝置或
保護(hù)測(cè)控裝置提供的ＫＫＪ和ＴＷＪ硬接點(diǎn)串聯(lián)信號(hào)參與合
成全站事故總信號(hào)的情形，斷路器分合閘過程中的機(jī)械行
程導(dǎo)致ＫＫＪ與ＴＷＪ／ＨＷＪ不同步，可能誤發(fā)全站事故總
信號(hào)。對(duì)此，一般通過設(shè)置遙信采集回路的遙信去抖延時(shí)
時(shí)間來解決。
（２）全站事故總信號(hào)的自動(dòng)復(fù)歸?？紤]到無人值班的
需要，全站事故總信號(hào)發(fā)出并持續(xù)一定時(shí)間后應(yīng)自動(dòng)復(fù)
歸，否則再次發(fā)生事故時(shí)全站事故總信號(hào)無法再次實(shí)現(xiàn)告
警。參與合成全站事故總信號(hào)的斷路器保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，在
保護(hù)動(dòng)作、斷路器跳閘后會(huì)自動(dòng)復(fù)歸，其觸發(fā)的全站事故
總信號(hào)也會(huì)自動(dòng)復(fù)歸。參與合成全站事故總信號(hào)的斷路器
事故總信號(hào)（包括硬接點(diǎn)信號(hào)和軟報(bào)文信號(hào)）能延時(shí)自動(dòng)復(fù)
歸，其觸發(fā)的全站事故總信號(hào)也會(huì)自動(dòng)復(fù)歸。對(duì)于斷路器
的測(cè)控裝置或保護(hù)測(cè)控裝置提供的ＫＫＪ和ＴＷＪ硬接點(diǎn)串
聯(lián)信號(hào)參與合成全站事故總信號(hào)的情形，如果斷路器跳閘
后，需手動(dòng)或遙控?cái)嗦菲鞣珠l以使ＫＫＪ＝０，才能使其觸
發(fā)的全站事故總信號(hào)復(fù)歸，那么監(jiān)控運(yùn)行值班人員工作量
必將增加。
（３）全站事故總信號(hào)的合成要保證參與合成的信號(hào)的
完全性。合成時(shí)按斷路器順序進(jìn)行，要保證全站每個(gè)斷路
器的事故總信號(hào)或其全部保護(hù)動(dòng)作信號(hào)都參與合成，不能
遺漏某個(gè)斷路器或其某個(gè)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，否則在事故實(shí)際
發(fā)生時(shí)全站事故總信號(hào)不能發(fā)出。
（４）全站事故總信號(hào)的合成要保證參與合成的信號(hào)的
唯一性。如果某個(gè)斷路器的事故總信號(hào)（硬接點(diǎn)信號(hào)和軟
報(bào)文信號(hào)中的一個(gè)）或其操作回路提供的ＫＫＪ和ＴＷＪ硬
接點(diǎn)串聯(lián)信號(hào)已參與合成全站事故總信號(hào)，就不要再把其
保護(hù)動(dòng)作信號(hào)參與合成，反之亦然，否則實(shí)際發(fā)生一次事
故時(shí)，會(huì)發(fā)出二次全站事故總信號(hào)。
４ 結(jié)語
采用斷路器的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)合成全站事故總信號(hào)的方
法，其優(yōu)點(diǎn)是全站事故總信號(hào)可自動(dòng)復(fù)歸；缺點(diǎn)是偷跳不
能發(fā)出事故總信號(hào)。另外，合成邏輯運(yùn)算量較大，組態(tài)時(shí)
易遺漏某個(gè)元件動(dòng)作信號(hào)，如果現(xiàn)場(chǎng)某個(gè)保護(hù)元件動(dòng)作由
跳閘改投信號(hào)，那么應(yīng)改變相應(yīng)的全站事故總信號(hào)的合
成，否則會(huì)造成誤發(fā)全站事故總信號(hào)的問題。
（上接第９２頁）
護(hù)裝置的二次采樣值為９６．９Ａ，折算至一次值為９６９Ａ。
主變低壓側(cè)間隔（電流１９通道）的ＡＢ兩相故障電流二次采
樣值為１８．８Ａ，折算至一次值為５６４０Ａ?？深A(yù)估接地變
出口一次短路電流為５６４０Ａ，遠(yuǎn)超過接地變保護(hù)電流互感
器（５０／５）１０Ｐ２０的準(zhǔn)確限制系數(shù)，導(dǎo)致電流互感器飽和，
不能線性傳變一次電流，在出口故障時(shí)僅傳變了９６９Ａ 一
次電流，因飽和而丟失的一次電流形成了母差差流，進(jìn)而
導(dǎo)致區(qū)外故障時(shí)母差保護(hù)誤動(dòng)。雖然接地變間隔電流互感
器飽和后未按線性輸出一次電流，但電流互感器在飽和階
段輸出的二次電流有效值較大，仍可滿足接地變速斷保護(hù)
動(dòng)作值要求。
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C00FM38@HIJ>B$D%@ EKHLJC$C?B EK
C0@FM;8@HIJC$>%C EKHLJC$CC/ EK
C?BFM'8>HIJBD$D=0 EKHLJC$CCB EK
C?BFM38>HIJBD$D?= EKHLJC$CC% EK
C?/FM;8>HIJC$C=% EKHLJC$CCB EK
３ 解決措施
規(guī)程規(guī)定母差保護(hù)用各回路電流互感器宜選擇相同變
比。同時(shí)，當(dāng)單個(gè)負(fù)荷容量遠(yuǎn)小于系統(tǒng)短路容量時(shí)，電路
互感器可采用不同變比的二次繞組，小變比繞組用于測(cè)量
儀表，大變比繞組用于繼電保護(hù)。有些繼電保護(hù)裝置廠家
對(duì)母線各間隔電流互感器變比也有建議，最大與最小之比
不宜超過４，也是出于電流互感器飽和誤動(dòng)原因考慮。顯
然，本事件中接地變間隔的電流互感器選型不符合上述要
求。電流互感器一次額定電流的選擇不僅要考慮正常負(fù)荷
的測(cè)量計(jì)量精度要求，還要考慮在嚴(yán)重短路時(shí)繼電保護(hù)正
確動(dòng)作的問題。在本變電站中，考慮與母差保護(hù)其他間隔
相匹配，可采用大變比的繼電保護(hù)用電流互感器，而考慮
測(cè)量計(jì)量精度要求，可采用單獨(dú)的小變比電流互感器，兩
者分開安裝，保護(hù)和測(cè)量計(jì)量的問題就都解決了。
在變電站中低壓系統(tǒng)中繼電保護(hù)用電流互感器一般不
會(huì)選擇太大的一次額定電流，一般出線電流互感器不會(huì)按
主變低壓側(cè)電流互感器變比大小進(jìn)行配置，導(dǎo)致在系統(tǒng)短
路容量較大時(shí)仍可能存在一定的飽和。
參考文獻(xiàn)
［１］中國(guó)電力顧問集團(tuán)有限公司．電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)火力
發(fā)電廠電氣二次部分［Ｍ］．北京：中國(guó)電力出版社，２０１８．
９４
電工技術(shù)　運(yùn)行維護(hù)

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