20 分布式遠(yuǎn)動(dòng)終端的驗(yàn)收內(nèi)容和試驗(yàn)方法

分布式遠(yuǎn)動(dòng)終端的驗(yàn)收內(nèi)容和試驗(yàn)方法潘鵬飛王榮茂王洪哲（遼寧省電力有限公司大連供電公司，遼寧省大連市116001）摘要：基于變電所自動(dòng)化新建、改造項(xiàng)目的驗(yàn)收質(zhì)量是保證遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU）長(zhǎng)期健康穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，針對(duì)新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用（分布式RTU）,從遙控功能；遙信功能；抗干擾措施等方面對(duì)傳統(tǒng)的驗(yàn)收內(nèi)容、試驗(yàn)方法進(jìn)行了調(diào)整和改進(jìn)，并提出了施工中應(yīng)注意的問(wèn)題和合理化建議，從而避免工程遺留問(wèn)題和整改返工現(xiàn)象。關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU驗(yàn)收遙控遙信抗干擾措施遠(yuǎn)動(dòng)終端remoteterminalunit（RTU）是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)廠站端設(shè)備，它的可靠性直接影響到整個(gè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)用化程度，是電網(wǎng)安全性分析、負(fù)荷預(yù)測(cè)、經(jīng)濟(jì)調(diào)度等高級(jí)功能應(yīng)用的基礎(chǔ)條件。因此，在變電所自動(dòng)化新建、改造等項(xiàng)目中RTU驗(yàn)收內(nèi)容和試驗(yàn)方法的正確性對(duì)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要作用。本文結(jié)合分布式RTU在現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收和生產(chǎn)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，從遙控功能；遙信功能；抗干擾措施等方面進(jìn)行了分析，對(duì)傳統(tǒng)的驗(yàn)收內(nèi)容、試驗(yàn)方法進(jìn)行了調(diào)整和改進(jìn)并提出了施工中應(yīng)注意的問(wèn)題和合理化建議。1遙控功能驗(yàn)收遙控功能是指RTU接受主站發(fā)送控制命令，通過(guò)閉合跳閘或合閘回路實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等一次設(shè)備的合、分操作。由于遙控功能直接改變現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如果發(fā)生誤動(dòng)可能導(dǎo)致人身傷亡和大面積停電事故的發(fā)生，所以它是RTU驗(yàn)收中的重點(diǎn)項(xiàng)目。1.1影響遙控正確率的因素在實(shí)際生產(chǎn)中有諸多的因數(shù)影響著遙控命令的正確執(zhí)行，一般可分為硬件原因和軟件原因。其中硬件原因主要包括遙控電纜回路錯(cuò)誤和RTU本體回路錯(cuò)誤，軟件原因主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)錯(cuò)誤和接線圖鏈接錯(cuò)誤。1.2遙控功能驗(yàn)收的內(nèi)容和方法大連地區(qū)2004年以前投運(yùn)的RTU以集中式為主，所謂集中式是按功能劃分組屏，所有間隔的遙控功能都在同一屏體內(nèi)，此屏稱為遙控屏，遙信屏、遙測(cè)屏的組屏方式與遙控屏相同。在遙控屏中負(fù)責(zé)控合、控分的繼電器都裸露在外，并有指示燈顯示。遙控操作的執(zhí)行由一個(gè)空氣開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，即把所有間隔的遙控操作電源串聯(lián)在一起的，電源的輸入端有一個(gè)空氣開(kāi)關(guān)，如果此空氣開(kāi)關(guān)在投入狀態(tài)下所有間隔都可執(zhí)行遙控操作；如果空氣開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)狀態(tài)下所有間隔都無(wú)法執(zhí)行遙控操作。因此，遙控功能驗(yàn)收的方法比較簡(jiǎn)單，首先在遙控命令執(zhí)行前檢驗(yàn)操作電源保證電源回路正確，其次在遙控命令執(zhí)行中監(jiān)視繼電器指示燈顯示是否正確就可檢驗(yàn)出是否存SRTU本體回路錯(cuò)誤和軟件錯(cuò)誤，最后核對(duì)一次設(shè)備的動(dòng)作情況就可檢驗(yàn)出是否存在遙控電纜回路錯(cuò)誤。這樣，在一次遙控操作試驗(yàn)中就可以完成功能驗(yàn)收。2004年以后投入運(yùn)行的RTU在設(shè)計(jì)思路上有著翻天覆地的轉(zhuǎn)變，由原來(lái)的集中式改為分布式，以提高裝置的運(yùn)行可靠性。所謂分布式是按間隔劃分組屏，同一間隔的遙控、遙信和遙測(cè)功能都在一個(gè)測(cè)控單元內(nèi)。測(cè)控單元的三遙功能（遙控、遙信、遙測(cè)）由三塊插件式電路板來(lái)實(shí)現(xiàn)，取消了遙控繼電器指示燈。遙控操作的執(zhí)行由原來(lái)的電源空開(kāi)控制改為壓板控制，也就是說(shuō)在測(cè)控單元中每個(gè)遙控對(duì)象都對(duì)應(yīng)一個(gè)遙控壓板，如果壓板在投入狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的遙控命令就可以執(zhí)行；如果壓板在斷開(kāi)狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的遙控命令將不能執(zhí)行。這樣，在驗(yàn)收中繼續(xù)延用集中式RTU的試驗(yàn)內(nèi)容和方法，將無(wú)法有效的檢驗(yàn)出硬件和軟件錯(cuò)誤，使遙控操作存在著嚴(yán)重的安全隱患。2004年某供電公司由于延用集中式RTU驗(yàn)收的方法，沒(méi)有檢驗(yàn)出分布式RTU本體回路錯(cuò)誤，使遙控壓板失去對(duì)回路的控制功能，導(dǎo)致投運(yùn)后在操作試驗(yàn)中遙控誤動(dòng)造成停電事故。所以，在分布式RTU的驗(yàn)收中必須完善試驗(yàn)內(nèi)容，改進(jìn)試驗(yàn)方法，尤其針對(duì)遙控壓板需要進(jìn)行嚴(yán)格的核對(duì)，嚴(yán)防遙控誤動(dòng)。分布式RTU與集中式相比結(jié)構(gòu)和回路都相對(duì)復(fù)雜，在一次遙控操作試驗(yàn)中無(wú)法有效的檢驗(yàn)出硬件和軟件錯(cuò)誤，因此驗(yàn)收試驗(yàn)必須分兩次進(jìn)行。第一次，首先將所有間隔的遙控壓板設(shè)置在投入狀態(tài)，將現(xiàn)場(chǎng)所有需要驗(yàn)收的一次設(shè)備設(shè)置在合閘位置，在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主站或當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)逐一進(jìn)行跳閘操作試驗(yàn)，然后對(duì)處在分位的一次設(shè)備逐一進(jìn)行合閘操作試驗(yàn)。此時(shí)如果現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備的動(dòng)作狀態(tài)與執(zhí)行的遙控命令一致，說(shuō)明遙控外接電纜回路正確；數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)正確；接線圖鏈正確。但是，由于遙控壓板全部設(shè)置在投入狀態(tài)，無(wú)法檢驗(yàn)出遙控壓板是否與遙控命令相符；遙控壓板回路是否正確，所以還需要進(jìn)行再次進(jìn)行試驗(yàn)。第二次，首先將需要執(zhí)行遙控命令的壓板設(shè)置在斷開(kāi)位置，其余壓板繼續(xù)保持在投入狀態(tài)，然后在進(jìn)行操作試驗(yàn)，如果現(xiàn)場(chǎng)其他間隔的一次設(shè)備沒(méi)有動(dòng)作說(shuō)明遙控壓板與執(zhí)行命令對(duì)應(yīng)正確；同時(shí)操作的一次設(shè)備沒(méi)有動(dòng)作，說(shuō)明遙控壓板回路正確。2遙信功能驗(yàn)收遙信功能是指RTU將電力設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，采集、處理后上傳主站。如：斷路器和隔離開(kāi)關(guān)位置，繼電保護(hù)動(dòng)作等信息，遙信信息按輸入方式的不同可分為硬接點(diǎn)信息和串口信息兩種。硬接點(diǎn)信息是取自繼電器或轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，通過(guò)信號(hào)電纜接2RTU；串口信息取自微機(jī)保護(hù)、小電流接地和直流檢測(cè)等智能設(shè)備的接口，以軟件報(bào)文的方式將信息傳入U(xiǎn)。2.1遙信變位試驗(yàn)遙信信息的采集涉及到變電所各個(gè)不同的設(shè)備，一個(gè)信號(hào)可能需要多次電纜的轉(zhuǎn)接才能引入RTU，如：刀閘位置先由機(jī)構(gòu)箱中引出至端子箱，再轉(zhuǎn)接引ZRTU，如果遙信變位試驗(yàn)在RTU端子排進(jìn)行短接試驗(yàn)，將使二次電纜和機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換接點(diǎn)無(wú)法得到檢驗(yàn)。所以，無(wú)論硬接地信息還是串口信息遙信變位試驗(yàn)都應(yīng)聯(lián)動(dòng)相關(guān)設(shè)備，即斷路器位置信號(hào)應(yīng)實(shí)際分、合進(jìn)行對(duì)試，保護(hù)動(dòng)作信號(hào)應(yīng)模擬故障進(jìn)行對(duì)試。在大連“3.4”風(fēng)暴潮中遙信變位信息多達(dá)上千條，大量的信息集中出現(xiàn)是否存在漏報(bào)、拒報(bào)現(xiàn)象，必須通過(guò)“雪崩”試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)收。試驗(yàn)應(yīng)在每個(gè)測(cè)控單元選擇多個(gè)遙信點(diǎn)，多面測(cè)控屏同時(shí)出口動(dòng)作，在工作站信息記錄進(jìn)行核對(duì)。2.2SOE站內(nèi)分辨率試驗(yàn)SOE是RTU將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)變化，按照發(fā)生的先后順序及時(shí)捕捉下來(lái)，將帶時(shí)標(biāo)的事件記錄傳送至工作站中進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)和打印，它是事故處理和事故分析的重要依據(jù)。由于硬接點(diǎn)信息通常取自繼電器或轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)其元件動(dòng)作的靈敏度直接影響到SOE的記錄順序，如:A遙信取自轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、B遙信取自繼電器，若A先動(dòng)作B后動(dòng)作時(shí)差為1ms，由于轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)動(dòng)作延時(shí)需要1ms，所以在SOE記錄中A、B顯示是同時(shí)動(dòng)作的。見(jiàn)于此原因，SOE站內(nèi)分辨率的驗(yàn)收只在RTU端子排進(jìn)行短接試驗(yàn)即可，事件記錄的分辨率應(yīng)不大于2ms[1]同時(shí)，RTU本體的遙信掃描周期、數(shù)據(jù)生成及傳輸都存在延時(shí)，在20kV吳屯變電所驗(yàn)收中兩屏間同時(shí)動(dòng)作的遙信信號(hào)分辨率達(dá)到0ms，所以SOE站內(nèi)分辨率的驗(yàn)收應(yīng)在多個(gè)測(cè)控屏中選擇多點(diǎn)進(jìn)行同時(shí)短接動(dòng)作。配有狀態(tài)信號(hào)模擬器的也可利用儀器進(jìn)行試驗(yàn)，首先將模擬器的兩路輸出信號(hào)接至^TU端子排輸入端，并設(shè)置一個(gè)的時(shí)間定值，在信號(hào)模擬動(dòng)作后查看事件記錄，其分辨率應(yīng)符合不大于ms的要求。3抗干擾措施的驗(yàn)收變電所環(huán)境中存在著諸多的干擾源，在正常情況或特殊偶然情況下會(huì)球TU產(chǎn)生強(qiáng)電磁場(chǎng)騷擾，通過(guò)感應(yīng)、傳導(dǎo)和輻射等途徑引入到內(nèi)部元器件上，當(dāng)干擾水平超過(guò)了裝置邏輯元件和邏輯回路的干擾水平時(shí)，將引起裝置邏輯回路的不正常工作，在主站產(chǎn)生大量垃圾信息，嚴(yán)重的影^RTU的穩(wěn)定運(yùn)行，因此在驗(yàn)收中檢驗(yàn)抗干擾措施是必要的。3.1防雷措施驗(yàn)收在雷電發(fā)生時(shí)通過(guò)靜電和電磁感應(yīng)，可以在較大范圍內(nèi)的多個(gè)小局部同時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)雷，對(duì)電子設(shè)備而言感應(yīng)雷的發(fā)生概率的破壞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于直擊雷，因?yàn)槲㈦娮釉O(shè)備的元件（如：芯片）的電磁兼容在幾十伏以內(nèi)，要防止瞬間成百上千伏的感應(yīng)雷過(guò)壓沖擊是不可能的。2005年大連地區(qū)變電所的遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備就連續(xù)遭受4次雷擊，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通訊模塊、UPS等元件損壞，嚴(yán)重影響了RTU的可靠運(yùn)行。RTU的交流設(shè)備，如：工控機(jī)、交換機(jī)、路由器的電源都取自JPS（不間斷電源）；直流設(shè)備，如：測(cè)控裝置的電源通常取自直流母線，雷電的侵入將導(dǎo)致交、直流設(shè)備及UPS的損壞。通訊電纜包^M通道電纜、模擬四線通道電纜和電話通道電纜，雷電的侵入將導(dǎo)致modem池、通訊板及通訊串口等設(shè)備的損壞。二次電纜和一次設(shè)備相連接從現(xiàn)場(chǎng)引到RTU，雷電的侵入將導(dǎo)致感應(yīng)過(guò)電壓直接作用于遙信、遙控等功能板如，并使其損壞。另外，沒(méi)有合理、良好的接地會(huì)使雷電引起的地電位升高，接地點(diǎn)之間電位差通過(guò)接地線引入RTU造成設(shè)備的損壞。所以，對(duì)于RTUW言，雷電侵入造成設(shè)備損壞主要通過(guò)電源電纜、通訊電纜和二次電纜等幾種途徑。在驗(yàn)收中應(yīng)針對(duì)RTU的電源回路，檢驗(yàn)UPS的交、直流電源入口處；直流母線入口處是否安裝防雷器。通訊2M通道電纜的DTF架；模擬四線通道電纜和電話通道電纜的端子排是否安裝防雷器。接入RTU的二次電纜（尤其是連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備遠(yuǎn)距離傳輸?shù)碾娎|）要檢驗(yàn)是否使用帶有鎧甲和屏蔽層的電纜，屏蔽層是否做好兩端接地。還應(yīng)對(duì)接地情況進(jìn)行抽檢，查驗(yàn)屏蔽層與接地線是否進(jìn)行焊接、焊點(diǎn)是否可靠，與接地銅排的連接是否可靠。在現(xiàn)場(chǎng)條件允許的情況下也可采用信號(hào)避雷器防止雷電的入侵。3.2感應(yīng)電壓防護(hù)措施的驗(yàn)收在電纜敷設(shè)和屏內(nèi)布線施工中會(huì)出現(xiàn)電源電纜、測(cè)量電纜、信號(hào)電纜及通訊電纜的并列或交叉，這時(shí)強(qiáng)電電纜也會(huì)對(duì)弱電電纜產(chǎn)生電磁干擾，從而影響RTU的數(shù)據(jù)處理和信息傳輸。分布式RTU的內(nèi)部通訊通常采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，大量的通訊網(wǎng)線如果在電纜室內(nèi)同一般電纜共同敷設(shè)不但會(huì)受到電磁干擾，在施工中新電纜敷設(shè)和舊電纜的拆除，不斷的摩擦還會(huì)對(duì)鄰近的網(wǎng)線造成絕緣損壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)在摩擦處出現(xiàn)整根網(wǎng)線的斷裂。目前站內(nèi)大量的RS-232通信電纜和網(wǎng)線，此類電纜不得與強(qiáng)電電纜混合敷設(shè)，如果受制于條件，不得不與強(qiáng)電電纜混合敷設(shè)時(shí)，施工中要考慮外加屏蔽管。另外，隨著光纖技術(shù)的飛速發(fā)展及其成本的不斷降低，可以考慮通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器等方式完成變電所內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸，徹底解決電磁干擾問(wèn)題。在電纜敷設(shè)中必須對(duì)網(wǎng)線等通訊線做好防護(hù)措施，必要時(shí)應(yīng)安裝獨(dú)立的電纜橋架。屏體內(nèi)部布線時(shí)應(yīng)遵循強(qiáng)電、弱電電纜分別從左、右或前后兩個(gè)方向進(jìn)入屏內(nèi)，這樣可以有效的防止電磁干擾，而且電纜走向清晰利用維護(hù)。4結(jié)論上述驗(yàn)收內(nèi)容、試驗(yàn)方法和防護(hù)措施，在大連地區(qū)新建、改造變電所的應(yīng)用中效果顯著，保證了遠(yuǎn)動(dòng)終端的可靠、穩(wěn)