变电站测控屏控制手把红绿灯回路的问题及改进

0 引言

        随着计算机、网络和通讯技术的高速发展以及在电力系统中的广泛应用，变电站监控系统的技术水平正在迅速的提高，变电站综合自动化监控手段是由常规控制手段发展而来，在其转变的过程中，许多设计理念上还都能看出常规控制手段的影子。但伴随着技术和环境的改变，在实际运行中，发现个别技术环节的简单转换已经不能适应系统安全运行的需要，特别是由于认识的误区存在曾导致一些问题的出现。例如在常规控制变电站为了监视开关分合闸状态和控制回路的完整性在控制屏上设计有红绿灯及其相关回路，在变电站实现综合自动化设计之后，将该回路原封不动的转移到了测控屏上，就导致了一些问题的出现。

1 分合闸指示灯回路设计不合理引发的问题

        目前，220kV 及以上变电站都实现了综自监控系统设计，作为常规控制屏上的红绿灯及其相关回路在监控系统中得到了继承和保留。这些变电站一般在测控屏上的控制手把上保留了用于监视分合闸状态和回路完整性的二极管型分合闸指示红绿灯，用来代替传统控制盘上的红绿灯。根据传统设计思路的沿袭，不少设计单位将KK 把手的信号灯回路直接接入到了开关的控制回路，回路图如“图1”所
示，以此反映开关的操作状态。

        这种控制手把的分合闸指示灯相对传统的指示回路结构紧凑，但我公司近期在一些现场发现，个别综自系统采用的某公司生产的N2 型KK 把手( 为该公司原有大体积老型号的改进型，用意为一体化设计，并减小KK 把手所占空间) ，出现过多次因该红绿灯损坏短路而导致控制电源跳开，造成开关失去控制电源的严重后果。而在对损坏灯具进行更换的过程中如果断掉控制电源会影响到继电保护装置对开关的保护跳闸，如果不断掉电源更换会有误动的危险，给设备的安全运行造成了隐患，同时也给维护工作带来了困难。经过对该现象的分析，查明原因为该公司的手把设计人员对该信号灯回路的现场使用工况极限情况了解不足，信号灯回路功率电阻的设计裕量偏小，长期使用会导致电阻发热量较大甚至烧坏造成短路。一旦电阻烧坏将引发信号灯回路短路，造成控制回路电源短路跳闸，如果在回路失电期间系统有故障则导致开关拒动，同时在严重情况下短路也有可能导致开关误动。针对这种回路设计方式存在的安全隐患，我们必须采取措施进行改进。

2 分合闸指示灯设计回路的改进思考

针对此类情况，我们通过认真分析，认为这种传统的回路设计方式已经不能完全适应目前的情况了，而可以通过使用测控屏上的遥信电源取代控制电源的简单方法，如“图2”所示的回路代替原有回路。

通过图1 和图2 两张图的对比，可以看出，主要修改只是将红绿灯回路的电源由控制母线KM 移到信号母线XM，同时对相应的接线进行小的改动。虽然改进简单，但所起到的作用非常大。因为在正常运行状态下HWJ 和TWJ 已经能够反映控制电源状态，这样通过改进红绿灯不但能够监视到分合闸状态及控制回路的完整性，也就是常规设计方式能够监视到的内容，更能够使运行人员在巡视时通过红绿灯状态直观的监视到信号电源是否正常。而通常情况下，在设计上为了监视信号( 遥信) 电源通常要采取: ( 1) 相邻测控装置互相监视; ( 2) 正电直接短接到遥信开入并取反的方式进行监视; ( 3) 遥信与测控装置共用电源，通过测控装置自检信息的通讯中断来间接判断。但这三种方式都只能通过后台信息来进行判断，通过图2 方式的改进使得值班员多了一种判断遥信电源故障的途径，增强了设备安全运行的可靠性。同时还可以带来如下好处( 1) 红绿灯短路情况下不影响开关控制电源，从而不会影
响开关的跳合闸; ( 2) 便于更换和处理故障，维护更加安全和方便。

3 执行分合闸指示灯回路改进中的实际操作实例

针对个别变电站发生的测控屏红绿灯短路引发的控制电源跳闸故障，我公司对所属全部在运设备进行了认真的排查并专门制定了反措，归纳共采取了以下三种方式: ( 1) 与供货厂家联系提供在安全性能上做了很大改进的新型灯板对部分待投运设备进行更换; ( 2) 将控制电源改为遥信电源; ( 3) 对运行中的无法带电更换的变电站设备采取临时跳开灯回路的措施，待条件具备时更换。

3. 1 控制电源改为遥信电源的实际操作实例

本操作实例是将“图3”的接线改为“图4”中的接线形式。由于红绿灯正电端KK + 均并接于开关控制正电J101( + KM) ，所以需要将红绿灯的正电端KK + 接线由J101 改为遥信正电+ XM，而保护操作箱需要新接一颗线芯到－ XM 负电为HWJ 和TWJ 提供负电，此时需要新增一颗测控屏与保护操作箱屏间线芯，如果原电缆有备用芯，只需启用该电缆的一颗备用芯，核对出备用线芯后，由测控遥信负电提供给保护操作箱的TWJ 和HWJ，而红绿灯回路中的J135 和J105 无需改动。当然，如果新放电缆显然比较浪费而且带来了较大的工作量，有些得不偿失。

3. 2 临时挑开灯回路的实际操作实例

由于综自变电站的运行人员是以监视监控后台为主，测控屏上红绿灯的作用已经大打折扣，因此临时挑开红绿灯回路不会给运行带来太大的影响。因此针对部分无人值班变电站测控屏与保护操作屏间电缆没有备用芯的，可考虑将测控屏红绿灯回路临时取消，但在拆除接线时必须确保拆接线核对正确。