引言：随着智能电网的建设，智能变电站的数量大幅增多，智能变电站的继电保护故障处理也成为当前一项重要的任务。智能变电站故障能否用常规方法诊断处理呢，下面以智能变电站电子式电流互感器采集单元故障实例解析常规处理方法。
1、故障简述
110kV某变电站在2011年底进行了智能化改造，于2011年12月份竣工投运。本站涵盖了110kV和10kV两个电压等级，110kV系统为内桥接线方式，10kV系统为单母分段接线方式。全站CT均为电子式互感器，保护用二次电流通过采集单元将电信号转变为光信号后发给合并单元，再由合并单元发给保护装置。
2015年1月16日接到调度通知#2主变A套保护装置发装置告警和运行异常信号，变电检修室组织二次人员到现场进行装置检查。装置面板上装置告警灯和运行异常灯亮（图1示），查看装置报文显示CT异常，进入采样菜单检查发现内桥CT A相电流幅值为0。
去GIS室检查内桥合并单元1发现面板上告警灯亮，采集1（A相电流指示灯）绿灯闪烁，采样菜单中A相电流幅值为0。
2、风险分析
#2主变A套保护装置发出装置告警和运行异常信号并已闭锁保护，考虑极端的情况下，如果此时发生区内故障，一旦B套保护再出现异常拒动，会导致事故扩大，造成严重的后果。
图1 #2主变A套保护装置告警
图2 CT采集单元
3、故障处理情况
（1）A相幅值为0且没有零漂，推测光回路出问题的可能性较大，初步推测应该是合并单元至CT采集单元（图2）这一段回路或装置问题。经检查发现合并单元、光纤及CT采集单元外观均无异常，为防止在处理过程中A套保护误动，申请调度停用#2主变A套保护及出口进行进一步检查。
（2）调度控制中心批准并停用#2主变A套保护及出口后，将采集单元（图2）处A、B相光纤头互换插好后，发现内桥合并单元1上采集1绿灯（A相）常亮恢复正常，采集2灯（B相）闪烁，告警灯未复归，其采样菜单中A相电流恢复正常，B相电流幅值为0（图3示），#2主变A套保护装置采样与此合并单元一致。将此A、B相光纤恢复到初始状态后，合并单元信号及采样亦恢复到初始告警状态。据此证明#2主变A套保护装置、内桥合并单元及光纤均正常，由此确定问题存在于互感器采集单元及以前（图2示）。
（3）CT采集单元（图2）接收三相电信号并转换成光信号通过三条光纤发给合并单元1。此时，对此采集单元（图2）三相输入电信号线芯接线端子进行测量，三相电压均为0.008V，再将采集单元（图2）处A、B相输入电信号线进行互换，发现内桥合并单元1上采集1绿灯（A相）常亮恢复正常，采集2灯（B相）闪烁，告警灯未复归，其采样菜单中A相电流恢复正常，B相电流幅值为0，#2变A套保护装置采样与此合并单元一致。据此确定A相输入的电信号是正常的，而转换出来的光信号是不正常的，由此确定出采集单元中A相板卡转换有问题,拔下三相光纤接口比较，发现A相发光较B、C相明显微弱，再次确认此采集单元中A相板卡故障。
图3 内桥合并单元1
图4 内桥合并单元1
（4）问题确定后，工作人员将采集单元（图2）处A、B相输入电信号线恢复到原状态，并联系备品备件管理人找到相应的备品备件，最终更换A相板卡后，内桥合并单元1上面板采集1（A相）、采集2(B相)、采集3(C相)绿灯常亮，告警灯复归，采样值三相均正常（图4示）。
A套保护装置运行异常灯复归，采样正常，装置异常信号经重启后复归（图5示）。汇报调度后投入#2变A套保护及出口，恢复正常运行状态。
（5）工作完成后A相故障板卡经返厂测试，得到鉴定结果与现场工作人员推断一致，具体如下：
电流互感器采集单元使用220V直流供电电源，现场发现故障相采集卡发出的光比较弱，导致经光纤传输后合并单元无法接受到数据，采集告警。
图5 #2主变A套保护装置
采集光口供电原理图如下：
根据上图公式，正常情况If为15mA，即给发光器供电的驱动电流为15mA，也就是在这个时候发光口能正常工作，我们将发回来的采集卡做测试，发现电阻R1明显增大至近500欧，原因为电阻元器件针脚虚焊，根据计算，此时驱动电流只有7mA，处于光口驱动的临界点，故光口发出的光较弱，合并单元出现电流A相采集灯闪烁、告警通讯异常的问题。
4、经验总结
（1）加强备品备件的管理工作，通过此案例足以看出备品备件齐全给隐患的快速解决提供了可靠地保障。
（2）加强继电保护人员学习对智能站设备的故障检测方法。有条件可配备笔记本，请厂家人员为保护人员培训如何读取智能保护装置通讯等文件信息。
参考文献
[1]陈树勇,宋书芳,李兰欣,等.智能电网技术综述[J].电网技术,2009,33（8）：1-7.
[2]常康,薛峰,杨卫东.中国智能电网基本特征及其技术发展评述[J].电力系统自动化,2009,33（17）：10-15.
论文作者:王宁
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/29
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