变电站自动化系统常见故障诊断与处理剖析

1、No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 第第9 9章章 变电站自动化系统常变电站自动化系统常 见故障的诊断与处理见故障的诊断与处理 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 9-1 9-1 故障诊断与处理的原则与方法故障诊断与处理的原则与方法 概述概述 变电站综合自动化系统是一个复杂的系统，任何一变电站综合自动化系统是一个复杂的系统，任何一 个系统都肯发生故障，诊断和处理一般是在完成调试之个系统都肯发生故障，诊断和处理一般是在完成调试之 后发生的故障，也取决于调试中是否出现纰漏。就

2、需要后发生的故障，也取决于调试中是否出现纰漏。就需要 对故障点及其原因进行快速诊断，提高系统的可用性。对故障点及其原因进行快速诊断，提高系统的可用性。 按专业分类：监控系统和保护系统按专业分类：监控系统和保护系统 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 一、故障的预防及其提高可靠性措施一、故障的预防及其提高可靠性措施 1 1、设计阶段、设计阶段 2 2、施工阶段、施工阶段 3 3、调试阶段、调试阶段 4 4、运行阶段、运行阶段 5 5、产品制造阶段、产品制造阶段 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊

3、断与 处理剖析处理剖析 一、设计阶段一、设计阶段 1 1、设备选型、设备选型 2 2、设计人员对装置功能原理有充足的认识、设计人员对装置功能原理有充足的认识 3 3、设计人员要了解用户需求以及运营习惯、设计人员要了解用户需求以及运营习惯 4 4、设计交流回路时注意、设计交流回路时注意PQPQ测量三表法测量三表法 5 5、设计直流回路应注意开入量输入的电源回路空气开、设计直流回路应注意开入量输入的电源回路空气开 关的配置，信号负公共端不能漏线关的配置，信号负公共端不能漏线 6 6、通信回路通信电缆明确屏蔽地、通信回路通信电缆明确屏蔽地 7 7、可靠接地、可靠接地 8 8、注意到阴线纵差保护导引线

4、的极性、注意到阴线纵差保护导引线的极性 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 二、施工阶段二、施工阶段 1 1、设备安装接线牢固、设备安装接线牢固 2 2、安排查线，复核接线螺钉是否紧固、安排查线，复核接线螺钉是否紧固 3 3、每个端子孔最多接两根线、每个端子孔最多接两根线 4 4、及时反映设计中存在的问题、及时反映设计中存在的问题 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 三、三、调试阶段调试阶段 1 1、所有功能必须测试一遍、所有功能必须测试一遍 2 2、及时发现出现的问题，

5、查找原因去排除、及时发现出现的问题，查找原因去排除 3 3、做好调试记录，未完成的调试部分不可遗漏、做好调试记录，未完成的调试部分不可遗漏 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 四、运行阶段四、运行阶段 1 1、安排固定的运行人员、安排固定的运行人员 2 2、出现故障时，及时做好保护措施递送检修人、出现故障时，及时做好保护措施递送检修人 员员 3 3、定期做好系统维护、定期做好系统维护 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 五、产品制造五、产品制造 1 1、属于生产厂家的责任

6、部、属于生产厂家的责任部 2 2、要求设计人员在满足用户需求的同时，选择产品质、要求设计人员在满足用户需求的同时，选择产品质 量高，用户评价好的生产厂家。量高，用户评价好的生产厂家。 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 故障处理原则故障处理原则 1、因变电站微机监控程序出错、死机等、因变电站微机监控程序出错、死机等 现象，一般采用重启现象，一般采用重启 2、设置互为备用的两台主监控、设置互为备用的两台主监控 3、当测控单元通信网络故障时，监控后台、当测控单元通信网络故障时，监控后台 不能对其操作，需有调度命令不能对其操作，需有调度命

7、令 4、微机监控系统中发生设备故障不能恢复、微机监控系统中发生设备故障不能恢复 时应将设备从监控网络中退出时应将设备从监控网络中退出 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 故障的查找方法故障的查找方法 出于对电力系统稳定运行的要求，当发出于对电力系统稳定运行的要求，当发 生故障的时候，必须迅速排出故障，使生故障的时候，必须迅速排出故障，使 系统恢复运行系统恢复运行 要求：明确故障原因要求：明确故障原因 消除故障消除故障 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 故障的检查和排除的

8、方法故障的检查和排除的方法 1、测量法、测量法 2、排除法、排除法 3、电源检查法、电源检查法 4、替换法、替换法 5、跟踪法、跟踪法 6、理论分析法、理论分析法 7、综合法、综合法 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 死机原因死机原因 一般可分为软件原因和硬件原因一般可分为软件原因和硬件原因 硬件平台：采用微处理器如硬件平台：采用微处理器如CPU、DSP、单、单 片机、工控机、商用机以及工作站，存储器、片机、工控机、商用机以及工作站，存储器、 人机接口等等人机接口等等 软件平台：嵌入式系统、软件平台：嵌入式系统、DOS系统、系统、

9、 Windows系统以及系统以及Linix系统以及相关应用系统以及相关应用 软件、程序软件软件、程序软件 9-2 9-2 微机装置死机问题的分析及对策微机装置死机问题的分析及对策 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 散热不良散热不良 1、硬件原因、硬件原因 移动不当：移动过程中元器件松动移动不当：移动过程中元器件松动 设备不符合设备不符合 软硬件不兼容软硬件不兼容 灰尘灰尘 内存故障内存故障 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 中毒现象中毒现象 1、软件原因、软件原因 设

10、置不当：可能导致无法启动计算机设置不当：可能导致无法启动计算机 Dll文件丢失文件丢失 不当升级：升级后对系统要求更高不当升级：升级后对系统要求更高 删除了系统文件删除了系统文件 滥用测试版软件：这类软件存在漏洞，可能导致滥用测试版软件：这类软件存在漏洞，可能导致 数据丢失造成程序错误，死机甚至无法启动数据丢失造成程序错误，死机甚至无法启动 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 完善软件开发编程能力，建立合理的软件运行机制完善软件开发编程能力，建立合理的软件运行机制 3、相应对策、相应对策 选择和软件稳定运行相适应的硬件平台选择和软件

11、稳定运行相适应的硬件平台 在软硬件的设计时采用冗余机制在软硬件的设计时采用冗余机制 采用看门狗监视恢复机制采用看门狗监视恢复机制 选择合适的、稳定的、成熟的操作系统选择合适的、稳定的、成熟的操作系统 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 9-3 监控系统常见故障的诊断与处理监控系统常见故障的诊断与处理 1、监控系统的主要任务、监控系统的主要任务 开关量信号采集开关量信号采集 脉冲量信号采集脉冲量信号采集 模拟量采集模拟量采集 控制命令的发出控制命令的发出 调节命令的发出调节命令的发出 信号远传信号远传 No Image 变电站自动化系

12、统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 2、监控系统的故障检查项目、监控系统的故障检查项目 采集单元的故障检查采集单元的故障检查 变电站微机监控网络通信中断检查变电站微机监控网络通信中断检查 微机监控后台通信一览表对异常情况的检查微机监控后台通信一览表对异常情况的检查 在监控机上不能对一次设备进行操作时的检查在监控机上不能对一次设备进行操作时的检查 在监控机上投退保护软连接片不成功时的检查在监控机上投退保护软连接片不成功时的检查 1）监控网络是否通信中断）监控网络是否通信中断 2）监控程序是否出错）监控程序是否出错 3）监控系统从实时数据库读取的连接片位置是）监控系统

13、从实时数据库读取的连接片位置是 否对应否对应 4）受有些保护运行要求的影响投退不成功）受有些保护运行要求的影响投退不成功 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 3、变电站微机监控网络通信中断检查、变电站微机监控网络通信中断检查 1）根据监控后台通信一览表确认已中断通信）根据监控后台通信一览表确认已中断通信 的是哪一装置的是哪一装置 2）检查各计算机的网卡是否运行正常）检查各计算机的网卡是否运行正常 3）检查光缆是否正常）检查光缆是否正常 4）检查网线是否正常）检查网线是否正常 5）检查光电转换器是否损坏）检查光电转换器是否损坏 6）对

14、经过规约转换的设备，还应检查）对经过规约转换的设备，还应检查485转换转换 机是否运行正常机是否运行正常 7)检查中断通信的装置是否仍在运行状态，是检查中断通信的装置是否仍在运行状态，是 否正常运行否正常运行 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 4、在监控机上不能对一次设备进行操作时的检查、在监控机上不能对一次设备进行操作时的检查 1）检查发出的操作命令是否符合五防逻辑关系，出现）检查发出的操作命令是否符合五防逻辑关系，出现 禁止操作提示时，需检查误操作禁止操作提示时，需检查误操作 2）检查五防应用程序及五防服务程序是否运行正常，）

15、检查五防应用程序及五防服务程序是否运行正常， 必要时重启五防计算机重新执行五防程序必要时重启五防计算机重新执行五防程序 3）检查被操作设备的远方控制是否闭锁，如闭锁，将）检查被操作设备的远方控制是否闭锁，如闭锁，将 开关切换至开关切换至“远方远方” 4）检查被操作设备的操作电源是否合上）检查被操作设备的操作电源是否合上 5）检查被操作设备的断控装置是否运行正常，必要时）检查被操作设备的断控装置是否运行正常，必要时 重启该设备的断控装置重启该设备的断控装置 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 二、软故障的处理方法二、软故障的处理方法

16、监控系统应用功能出现软故障，重启程序监控系统应用功能出现软故障，重启程序 监控系统计算机完全死机，重启并重新执监控系统计算机完全死机，重启并重新执 行监控应用程序行监控应用程序 变电站监控网络在传输数据时由于数据阻塞变电站监控网络在传输数据时由于数据阻塞 造成通信死机，必须重启传输数据的造成通信死机，必须重启传输数据的HUB接接 口口 由于变电站微机监控系统出错、死机以及由于变电站微机监控系统出错、死机以及 其他异常情况产生的软故障的一般处理方其他异常情况产生的软故障的一般处理方 法就是重新启动法就是重新启动 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理

17、剖析处理剖析 三、开关量信号问题三、开关量信号问题 开关量输入回路负公共端未接线、开关量输入回路未开关量输入回路负公共端未接线、开关量输入回路未 给电源或电压值不对，正负极接反或交直流弄错给电源或电压值不对，正负极接反或交直流弄错 开关量输入滤波去抖时间设置过长开关量输入滤波去抖时间设置过长 2） 1） 单双输入设置错误单双输入设置错误 3） 开关量信号的故障多表现为信号采集不到，信开关量信号的故障多表现为信号采集不到，信 号位置相反或信号时有时无，具体原因有：号位置相反或信号时有时无，具体原因有： 接线端子松动或一次设备辅助触点不对接线端子松动或一次设备辅助触点不对 通信前置机开关量信号转发

18、表中信号位置排错或重复通信前置机开关量信号转发表中信号位置排错或重复 后台开关量信号数据库位置错误或动态链接库出错后台开关量信号数据库位置错误或动态链接库出错 开关量采集装置输入端光耦合击穿或输入锁存器开关量采集装置输入端光耦合击穿或输入锁存器 4） 5） 6） 7） 通信链路收到干扰导致若干位开关量信号在传递中误变位通信链路收到干扰导致若干位开关量信号在传递中误变位 在厂站自动化中经常有一种称为虚遥信的开关量信号在厂站自动化中经常有一种称为虚遥信的开关量信号 8） 9） No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 三、脉冲量信号三、脉冲量

19、信号 脉冲电源错误脉冲电源错误 脉冲电能转发周期设置不当脉冲电能转发周期设置不当 2） 1） 脉冲量信号实际上是一连串的变位电平信号，脉冲量信号实际上是一连串的变位电平信号， 其常见问题有：其常见问题有： No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 四、模拟量的采集四、模拟量的采集 模拟量的采集和传送模拟量的采集和传送1） 模拟量主要包括：电压、电流、有功、无功、视在功率以模拟量主要包括：电压、电流、有功、无功、视在功率以 及功率因数等，采集方式有直流采样和交流采样。及功率因数等，采集方式有直流采样和交流采样。 测控装置 通信前置机 （主单

20、元） 后台机 （MMI） 调度端 通信 通信 通信 硬接线 模拟量 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 模拟量（直流采样）采集和传送模拟量（直流采样）采集和传送2） 直流采样是通过变送器及直流采样装置来实现的直流采样是通过变送器及直流采样装置来实现的 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 模拟量采集功能常见故障及原因模拟量采集功能常见故障及原因 后台无测量值，主要原因：通信前置机测量值转发表设置错后台无测量值，主要原因：通信前置机测量值转发表设置错 误，后台测量值数据库位置

21、错位或后台测量值系数设置过大误，后台测量值数据库位置错位或后台测量值系数设置过大 测量值精度低测量值精度低测量系数设置、测量系数设置、AD芯片位数、芯片位数、TA/TV测量测量 线性度线性度 2） 1） 有功、无功测量值不合理有功、无功测量值不合理TA、TV相序不合理，测量相序不合理，测量 方法，测量接线方法，测量接线 3） 输入量为输入量为0，测量结果不为，测量结果不为0零漂现象零漂现象 直流采样的测量值错误直流采样的测量值错误变送器故障变送器故障 积分电能值不准确积分电能值不准确计量装置、漏计计量装置、漏计 4） 5） 6） No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统

22、常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 六、控制命令输出的常见故障六、控制命令输出的常见故障 命令返校不成功命令返校不成功 命令错误出口命令错误出口 2） 1） 控制命令未出口控制命令未出口3） 遥控命令发出，遥控拒动遥控命令发出，遥控拒动 遥控返校错误遥控返校错误 4） 5） 测控装置 通信前置机 （主单元） 后台机 （MMI） 调度端 通信 通信 通信 硬接线 开关断路器设 备操作回路 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 七、调节命令输出七、调节命令输出 位置升降命令无法执行位置升降命令无法执行 主气门开度的调节通常有调速电机控制，测

23、控装置发给功率主气门开度的调节通常有调速电机控制，测控装置发给功率 调节装置一组调节命令，调节装置根据信息加以编辑处理后调节装置一组调节命令，调节装置根据信息加以编辑处理后 进入现场实际调速电机，容易出现对象错误、调节值错误进入现场实际调速电机，容易出现对象错误、调节值错误 2） 1） 励磁系统升降压调节命令的处理与气门开度调节类似励磁系统升降压调节命令的处理与气门开度调节类似3） 调节命令主要包括主变分接头位置、水库闸门的跳整、调节命令主要包括主变分接头位置、水库闸门的跳整、 汽轮机气门的开度以及励磁系统的升降压等等汽轮机气门的开度以及励磁系统的升降压等等 常见问题常见问题 No Image

24、 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 八、实际库遥信状态错误的可能原因八、实际库遥信状态错误的可能原因 检查遥信端子的输入状态是否正确检查遥信端子的输入状态是否正确 检查遥信端子的跳线状态是否正确检查遥信端子的跳线状态是否正确 2） 1） 检查该遥信属性中的检查该遥信属性中的“子站取反子站取反”功能是否正确功能是否正确3） 检查通信电缆是否正确检查通信电缆是否正确4） No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 九、有九、有SOE单没有变位遥信的可能原因单没有变位遥信的可能原因 参数错误参数错误

25、收到收到SOE单没有收到变位遥信单没有收到变位遥信 2） 1） 遥信为虚拟遥信，且原遥信状态没有复位遥信为虚拟遥信，且原遥信状态没有复位3） 对方重复发对方重复发SOE 发送变位遥信的报文丢失发送变位遥信的报文丢失 4） 5） No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 9-4 9-4 间隔层装置常见故障及处理间隔层装置常见故障及处理 1、继电保护及安全自动装置的故障诊断与处理、继电保护及安全自动装置的故障诊断与处理 继电保护及安全自动装置是保证电力系统安全稳定及电继电保护及安全自动装置是保证电力系统安全稳定及电 力设备安全的重要手段，在电

26、力系统中有及其重要的作力设备安全的重要手段，在电力系统中有及其重要的作 用。用。 常见中低压保护的经验常见中低压保护的经验 1）TA极性接反导致过电流保护误动极性接反导致过电流保护误动 2）保护装置参数设置错误导致保护误动作）保护装置参数设置错误导致保护误动作 3）变压器空投时差动保护跳闸）变压器空投时差动保护跳闸 4）区外单相接地故障时，差动保护误动作）区外单相接地故障时，差动保护误动作 5）三绕组变压器差动保护电流相位显示问题）三绕组变压器差动保护电流相位显示问题 6）保护装置本体故障）保护装置本体故障 7）设备选型错误或实际设备与工程设计选定设备不符）设备选型错误或实际设备与工程设计选定

27、设备不符 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 判断方法：判断方法： 2、通过变电站微机监控系统判断、通过变电站微机监控系统判断IED智能电智能电 子装置采集单元是否子装置采集单元是否“死机死机” 在监控系统在监控系统“遥测表遥测表”画面下，如果发现某一间隔的所有遥画面下，如果发现某一间隔的所有遥 测数据不会更新，通信网络正常、支持程序运行正常，采集测数据不会更新，通信网络正常、支持程序运行正常，采集 装置运行指示正常，可判断该间隔的采集单元已死机装置运行指示正常，可判断该间隔的采集单元已死机 No Image 变电站自动化系统常见故

28、障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 现象：单元的测量量调好后，精度和线性度都良好，现象：单元的测量量调好后，精度和线性度都良好， 5min5min后，显示偏小后，显示偏小 ，重新增大通道系数，精读和想星，重新增大通道系数，精读和想星 都依然良好，几分钟后又偏小都依然良好，几分钟后又偏小 3、IED装置的单元一路或几路不能调零的处理装置的单元一路或几路不能调零的处理 原因：采样插件损坏，原因：采样插件损坏，TVTA烧坏，采样回路不通，插件接烧坏，采样回路不通，插件接 触不良触不良 主板问题：电路损坏、接线异常主板问题：电路损坏、接线异常 母版问题：型号选错导致开鲁或者短路母

29、版问题：型号选错导致开鲁或者短路 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 测量单元线电压和相电压不能同时满足精度要测量单元线电压和相电压不能同时满足精度要 求，功率偏差大求，功率偏差大 4、IED装置的某一个或几个采样值总是特别装置的某一个或几个采样值总是特别 小或缺失的问题小或缺失的问题 原因：原因：1）插件采集的是相电压，线电压通过相电压计算）插件采集的是相电压，线电压通过相电压计算 2）测量相电压的）测量相电压的TV响应角度存在较大的不一致性响应角度存在较大的不一致性 No Image 变电站自动化系统常见故障诊断与变电站自动化系统常见故障诊断与 处理剖析处理剖析 5、IED装置某个开入量或开出量时有时无问题装置某个开入量或开出量时有时无问题 原因原因 1）主板问题：接口芯片问题）主板问题：接口芯片问题 2）继电器插件问题：开出量由于继电器触点闭合不良；开入）继电器插件问题：开出量由于继电器触点闭合不良；开入 量由于合位继电器和跳闸继电器闭合不良量由于合位继电器和跳闸继电器闭合不良 3）电源板问题：输出电压偏低，不能满足电路要求）电源板问题：输出电压偏低，不能满足电路要求 4）母版问题：型号错误造成开路或短路）母版问题：