一起變電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)主變溫度跳變原因及處理措施

一起變電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)主變溫度跳變原因及處理措施摘要：本文主要介紹一起主變溫度測量二次回路交直流、強(qiáng)弱電混纜引入干擾，導(dǎo)致后臺監(jiān)控系統(tǒng)主變溫度跳變的處理及防控措施。從而根本上防范和解決主變后臺溫度跳變。

關(guān)鍵詞：變電站；后臺監(jiān)控系統(tǒng)；主變溫度；跳變

1、引言

電力系統(tǒng)無人值班變電站，主要通過測控、保護(hù)、通信、后臺監(jiān)控系統(tǒng)等裝置進(jìn)行監(jiān)測和控制。任何一個(gè)測量數(shù)據(jù)的失真，必然給監(jiān)控帶來誤判甚至保護(hù)誤動(dòng)的可能。主變溫度監(jiān)測屬于重要監(jiān)測，且保護(hù)作為主變非電量保護(hù)的一個(gè)重要手段，其測量數(shù)據(jù)的跳變，必然給主變的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來極大的風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)行中的變壓器，正常負(fù)載下上層油溫限值為105℃[1]。當(dāng)上層油溫升高到95℃以上時(shí)，此時(shí)主變繞組絕緣處于劣化邊緣，一旦發(fā)生溫度跳變，測量失真，此時(shí)后臺監(jiān)控系統(tǒng)對持續(xù)的主變溫升不能識別，極有可能導(dǎo)致主變絕緣快速劣化，發(fā)生變壓器繞組短路或接地故障。本文主要介紹一起主變溫度測量二次回路存在交直流、強(qiáng)弱電混纜引入干擾，導(dǎo)致后臺監(jiān)控系統(tǒng)主變溫度跳變的處理及防控措施。

2、概述

變電站主變溫度一般通過熱電阻遠(yuǎn)傳至主變測控屏經(jīng)溫度變送器變換成（4-20）mA直流接入主變測控直流輸入端子，經(jīng)主變測控裝置數(shù)據(jù)處理，在后臺進(jìn)行顯示和統(tǒng)計(jì)。或者由主變溫度計(jì)直接進(jìn)行溫度變換，輸出（4-20）mA的直流電流遠(yuǎn)傳至主變測控裝置。后臺系統(tǒng)主變溫度跳變的原因較多，比較常見的是溫度傳送二次回路存在干擾所致，變電站現(xiàn)場溫度跳變?nèi)毕葜杏泻艽蟊壤且驗(yàn)榭垢蓴_措施不足而導(dǎo)致的。在現(xiàn)場的后臺溫度跳變故障處理中，比較常見且最為隱蔽的跳變就是主變溫度測量二次回路受到干擾引起的跳變。干擾時(shí)有時(shí)無，到達(dá)現(xiàn)場后不一定能捕捉到，給溫度跳變的處理帶來一定的難度。

比較典型的后臺系統(tǒng)主變溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)異常及跳變有以下幾種：⑴熱電阻測溫回路二次電纜存在強(qiáng)弱電混纜，發(fā)生電磁感應(yīng)，感應(yīng)電壓疊加到熱電阻的傳送回路電纜芯線，導(dǎo)致溫度跳變。⑵主變溫度計(jì)接地不當(dāng)，存在共模干擾，導(dǎo)致溫度跳變[2]。⑶主變溫度二次回路絕緣降低引起的的溫度跳變。主要有：①主變溫度測量熱電阻測溫元件頂蓋端子盒密封不嚴(yán)進(jìn)水導(dǎo)致熱電阻回路短路，發(fā)生溫度跳變。②主變溫度二次回路電纜絕緣破損，導(dǎo)致溫度跳變。⑷溫度測量直流電源輸出不穩(wěn)導(dǎo)致的溫度跳變。

3、故障描述

YX電網(wǎng)曾發(fā)生過了一起典型主變溫度二次回路受到感應(yīng)電壓干擾而引起的主變溫度跳變。YX電網(wǎng)220kV某某變電站220kV#2主變，主變溫度測量方式為：2只壓力式油面溫度計(jì)（BWY-804ATH）進(jìn)行主變溫度測量、顯示及風(fēng)冷控制。配有2個(gè)溫度遠(yuǎn)傳測點(diǎn)，使用Pt100鉑電阻測溫經(jīng)溫度變送器接入主變測控裝置至后臺。變電運(yùn)行部門填報(bào)缺陷為：220kV#2主變后臺監(jiān)控機(jī)顯示54.2℃，現(xiàn)場溫度控制器顯示61.0℃，并有跳變現(xiàn)象，主變風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)正常，后臺監(jiān)控機(jī)顯示主變溫度與現(xiàn)場溫度不一致?，F(xiàn)場主變溫控器測溫及控制接線如圖1所示。

圖1

主變溫控器接線原理圖

4、現(xiàn)場檢查

主變溫度溫控器就地顯示值為61.0℃，將主變本體端子箱三根Pt100電阻信號二次線（回路名：810、812、814）解開，現(xiàn)場測得主變溫度為63.2℃。在主變測控屏斷開熱電阻輸入回路，以及溫度變送器輸出回路，進(jìn)行溫度變送器校驗(yàn)以及主變測控直流測點(diǎn)的校驗(yàn)，均合格[3]。但是在主變本體端子箱處恢復(fù)回路名為810、812、814的三根接線后，后臺#2主變溫度顯示為54.2℃，初步判斷主變熱電阻回路存在干擾?，F(xiàn)場檢查確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)該主變溫度測量與主變風(fēng)冷控制共用一根KVVP屏蔽電纜，但未采取強(qiáng)弱電分纜的抗干擾措施。主變溫度啟停風(fēng)冷回路（強(qiáng)電）與主變Pt100溫度測量回路（弱電）混用一根屏蔽電纜。斷開主變測控屏處溫度變送器電源，在主變端子箱處斷開Pt100溫度回路，在回路810與812之間測得10V交流感應(yīng)電壓，在主變本體端子箱至油面溫度計(jì)熱電阻810、812、814端子處測得對地55V的交流感應(yīng)電壓。斷開主變風(fēng)冷控制電源后，該感應(yīng)電壓消失。

5、原因分析

主變熱電阻測溫回路存在強(qiáng)弱電混纜所致的電磁感應(yīng)干擾，初步判斷該干擾是由主變測溫二次回路與風(fēng)冷控制回路共用一根電纜。強(qiáng)弱電交直流混纜，長電纜的分布電容和分布電感把低頻電磁場干擾引入電纜芯線[5]產(chǎn)生的感應(yīng)電壓引起的干擾，進(jìn)而導(dǎo)致溫度跳變。斷開主變風(fēng)冷控制電源后，該感應(yīng)電壓消失。說明確實(shí)存在強(qiáng)弱電共用一根電纜而引起的電磁感應(yīng)干擾。

測溫回路強(qiáng)弱電、交直流混纜引入干擾如圖2所示。

圖2

強(qiáng)弱電、交直流混纜引入干擾示意圖

6、處理措施

現(xiàn)場從主變本體端子箱至主變端子箱、主變本體端子箱至主變測控屏單獨(dú)敷設(shè)一根四芯的KVVP屏蔽電纜，用于主變Pt100熱電阻傳送。并且對主變溫度計(jì)至主變本體端子箱進(jìn)行風(fēng)冷控制、溫度高告警二次電纜干擾消失。主變溫度就地顯示與后臺顯示一致，不再跳變，恢復(fù)正常。防范措施：連接強(qiáng)弱電、交直流的電纜，不能混纜使用，要做到強(qiáng)弱電分纜、交直流分纜，且屏蔽層分別接地。

7、結(jié)論

主變溫度測量的準(zhǔn)確與否，是主變安全運(yùn)行的重要條件。遠(yuǎn)傳后臺監(jiān)控系統(tǒng)的主變本體上層油溫測量采用Pt100鉑電阻測溫，屬于在強(qiáng)電、強(qiáng)磁電環(huán)境的弱電測量。沒有進(jìn)行強(qiáng)弱電、交直流分纜，是引起后臺監(jiān)控系統(tǒng)主變溫度跳變的根本原因。通過本文的分析和介紹，希望能夠?qū)V大的現(xiàn)場儀表工作者、自動(dòng)化工作人員處理后臺系統(tǒng)主變溫度跳變故障有所幫助。同時(shí)也希望對強(qiáng)磁環(huán)境中弱電測量技術(shù)的抗干擾措施引起足夠的重視，從根本上防范和解決主變后臺溫度跳變。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB1094.7-2008電力變壓器第7部分油浸式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則[S]

[2]趙望達(dá)，裘志浩，蔣晴霞智能儀表的抗干擾和故障診斷工業(yè)自動(dòng)化2007第22卷第7期：47

[3]國家電網(wǎng)公司，油浸式變壓器測溫裝置現(xiàn)場校準(zhǔn)規(guī)范北京[s]

中國電力出版社，2010.