利用温度遥测回路降低二次设备故障率
时间：2022-10-06 12:29:48
摘要：电力系统二次设备的稳定运行是确保电力系统安全稳定运行的基础。文章分析了造成二次设备故障的原因。其中，电力二次设备的发热缺陷严重影响了二次设备安全运行。基于这一特性，结合综合自动化技术设计了实时测温系统。对及时发现和处理问题起着十分重要的作用。
关键词：二次设备故障率；温度遥测回路；实时洲温系统
中图分类号：TM721 文献标识码：A 文章编号：1009-2374(2011)01-0190-03
随着电力体制的改革和经营机制发生的变化，电力系统容量的增大和电网规模的扩大，电力设备故障给社会的生产和现代生活带来的影响越来越大，从而对电力系统的稳定经济运行提出了越来越高的要求，而要保证电力系统的经济性和稳定性的一个强有力措施，就是在提高电力设备使用率的同时须保障其正常运行，以往人工对二次设备巡视和检查已不能满足电力发展的要求。微电子技术、计算机技术、通信技术等的发展使电力系统二次设备智能化成为可能，并适应电力部门向市场化现代企业模式的转变。 其中，微机继电保护装置运行管理规程(DL／T 587-1996)规定：二次设备工作环境为温度：5℃~30℃；湿度装置室内月最大相对湿度不应超过75％，应防止灰尘和不良气体侵入。
1 引起电力二次设备故障的可能原因分析和处理
1.1 设备制造的原因
在结构紧凑的现代电气二次设备中，有高度集成的CPU插件、逻辑插件等，还有电源插件、模数或数模转换插件、晶显示屏等，这样的插件上面集成有大量线圈缠绕的小型TV、TA，由于结构紧凑，长时间连续工作，再加上运行环境中的尘埃积累，其热量仅仅通过设备上带有的外吹型散热风扇排出比较困难，所以需要一些外设设备如空调、排风扇等。
1.2 人员巡视不到位 针对人员巡视不到位问题，建议运行管理部门制定比较完善的变电所巡检管理相关制度和规程规范，并同经济责任考核挂钩进行了实施。
1.3 温度的不能实时监控 在温度变化快的季节和高温的气候条件时，对于主控室、集控室应未能及时开启空调，或者空调出现故障时，不能保持适当的室内温度。由于常规的检查周期有限，不能及时发现二次设备运行的运行环境，设备会在持续高温条件下连续工作，有可能造成“电子迁移”的现象。一旦发生，情况会越来越严重，到最后就会造成电路短路，使各种元器件损坏。建议安装温度在线监测系统来实时测量环境温度，以便运行人员快速发现问题并及时处理。
1.4 长期运行设备老化 二次设备在运行一段时间需要对其进行更换，且每套设备都有使用年限，到了期限我们要及时进行更换，防止出现因插件氧化而导致的板件故障。
1.5 电磁抗干扰
由于大量微电子元件、高集成电路在变电所二次设备中的广泛应用。虽然变电所二次设备干扰源越来越多，但是散热风扇外加装细密的金属防尘网和屏蔽线，这样不仅能满足二次设备自身的散热，而且也能满足设备的电气屏蔽要求。
1.6 设备积灰严重 现代电气二次设备中，不仅有高度集成，在干燥多风的气候条件下，二次设备的箱体内很容易积累大量的灰尘，虽然厂家在二次设备散热风扇外加装细密的金属防尘网，但仍不能满足长期运行设备的防尘要求。
1.7 远程管理困难
变电所二次设备从结构上可分为的二次回路和保护(或自动)装置。目前，保护装置微机化，容易实现状态监测。对变电所二次回路应重点从设备管理的方面着手，如设备的运行温度、离线检修资料管理，结合在线监测，来诊断其状态。
因此，在结构紧凑的现代电气二次设备中，在长期工作的条件下，其发热量是很大的。干燥多风的气候条件下，二次设备的箱体内很容易积累大量的灰尘，这无疑更加剧了箱体内温度的上升。此时若不能及时开启空调，或者空调处于故障情况下，二次设备在高温条件下运行，造成电子元件工作的不稳定甚至损坏，是很容易理解的：更严重的是在持续高温条件下连续工作，会造成“电子迁移”的现象。这是一个缓慢的过程，但一旦发生，情况会越来越严重，到最后就会使元器件性能下降、抗干扰能力差、设备整体可靠性降低等，而这又会带来一系列的后果，如运转速度变慢、运行死机、数据采集不准确、转换精度降低等。更可怕的是由于设备性能下降、抗干扰能力差，有可能造成保护装置的误动或拒动。
不能实时对二次设备运行环境进行监测，使得周围温度过高，是影响二次设备正常工作的主要因素。因此在资金尽量允许的情况下，应安装环境状态监测设备。不能安装大型监测设备时，可以配备小型的监测设备如振动监测仪、温度检测仪以及其他必须的分析设备以便能迅速的判断环境设备问题。通过各种手段及时收集、储存有关被测设备的状态信息，进行全面综合判断来掌握设备状况。利用各种测量结果与计算机已输入的过去数据及专家知识进行对比分析，监视环境设备工作的正确性和可靠性，自动做出诊断结论。最后，由经验丰富的专业检修人员对测量参数进行横向、纵向以及多参数的全面综合的分析判断来确定环境设备的实际状态情况，及时采取必要的措施。
2.1 安装设备和优化布线
(1)通过现场考证，了解变送器工作原理和现场测量尺寸。绘制施工图；按照变送器性能要求并考虑成本等其他因素选取制作材料。
(2)经过方案初步审核，检查设计合理性后，在二次设备室新安装了测温电阻和温度变送器。
(3)llVOuT、GND 为温度变送器的输出电压(0～5v)，接入测控装置的直流输入板，在测温系统中作为遥测量上传给后台和调度：RA、RB、Rc分别接入测温电阻的二端(RB和Rc短接)进行控制室内温度的测量；正极和负极分别接电源的正极和负极作为变送器的工作电源。(4)对实时监测温度系统所有设备接线用标签纸鉴别线路走向，并画下接线图方便查找定位。
2.2 在后台中增加遥测点“室内温度”
㈩双击桌面快捷方式“ns2000start”，待后台启动成功后，单击控制台中的“用户登录”，输入密码并在相应操作权限上打上勾，即登陆成功。
(2)左击控制台中“系统组态”，在系统组态中进行室温遥测添加。
(3)左击“设备组表”中的“主变本体”这个间隔，在“设备表一其它”中增加“其它设备名”――“室内”。之后保存。 {4)在遥测表中右击鼠标选择“行增加”，增加一行。 (5)在遥测表列域中填入“设备类型和设备名索引号”――“室内”、“测点名”――“温度”，填写该室内温度遥测的“逻辑节点遥测序号”。全部选中“遥信名称”单击“名称设置”，将“生成四遥名称”打上勾，则修改成功后的“遥信名称”将自动生成，之后单击保存。
其中步骤5注意列域中“标度系数”、“参比因子”、“基值”的填写，一般为：标度系数：150：参比因子：2047：基值：-50。
(6)点击任务栏“工具”中“系统重要参数确认”后，待系统“重要参数确认成功”之后，该线路名称修改完毕。通过画面编辑后，后台即可显示如图6：
2.3 在总控NSC300的组态软件中增加遥测量转发给
调度
(1)打开总控组态软件――NscAssist31b，在“节点设置”中根据主变间隔的IP地址找到该间隔的。“节点索引号”。
(2)左击“转发表参数”-左击“0号转发表”-“模拟量”。 (3)在该目录下“追加记录”，记录数为“1”，在列域“节点索引”中输入由步骤1得到的节点索引号。在列域“遥测号”中填入“室内温度”的逻辑节点遥测序号。在列域“转发序号”中输入调度给的转发序号即可。之后保存。
(4)将设置好的组态软件下装到总控nsc300中，输入总控IP和参数目录(即修改后的组态软件保存的路径)。
(5)待总控参数文件下装成功之后，重启总控i3SC300，写入的组态软件即生效。在主站通过画面编辑后，即可得图7：
温度显示
1#主变油温1
22.667
1#主变油鞋2
17.196
1#主变绕组温度
27.670
二次设备室内温度
10.699
图7主站显示数据示意图
2.4 系统性能测试
温度在线监测系统施工完成并经过多次现场使用，安全性和可靠性均能满足要求。结果令人非常满意。
3 结语
通过利用原有设备安装温度实时监测系统，投资省、见效快，消除了由于环境温度影响二次设备安全运行的隐患，为电网的安全稳定运行做出了贡献。
参考文献
[1]陈维荣.采永华.孙锦鑫电力系统设备状态监测的概率及现状[J].电网技术，2000,24(1l)
[2]张惠刚.变电站综合自动化原理与系统[M].北京：中国电力出版杜.2004.
[3]江智伟.变电站自动化新技术[M].北京：中国电力出版社.2006
