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设备异常告警采集装置的设计与安装           
设备异常告警采集装置的设计与安装
作者:佚名 文章来源:不详 点击数: 更新时间:2008-9-24 9:11:58
谢华 江苏省海安县供电公司(226600)

摘要:根据一起故障,为防止类似事故发生,设计出一种设备异常告警采集装置,可采集设备异常告警信息,电源电压消失,UPS工作状况等,将其信息汇总,作为常规RTU遥信,接入调度自动化系统,这样可以及时发现一些故障,方便我们的运行维护工作。

关键词:告警采集装置 设计 安装

1 引言

随着电力工业的迅速发展,电网结构日趋复杂,自动化程度日益提高。无人值班变电所越来越多,一、二次设备运行状况的监控和安全依赖于通信远动设备。通信远动设备不断更新换代,对其运行状况也提出了越来越高的要求,通信远动设备应能长期保持良好的工作状态,并使故障中断时间最少。

2 事故引发的设计思考

2002年3月3日,李堡变、西场变远动信号中断。经过检查,发现两个变电所远动同时退出,主站端收不到任何信号,这两个变电所均采用光纤通道,初步认定是通道故障,经通信人员检查,李堡至大公段光纤通道中断导致信号传输中断。然而去变电所检查,在李堡变发现光纤设备停运,正常有在线电池,而电池也无法启动,最后发现交流输入熔丝熔断,导致电池放电。正常电池一般能放电7~8h,显然熔丝已经断了几个小时了,而维护人员不知道。更换熔丝后,一切恢复正常。为了克服上述弊端,我们设想能不能将一些通信远动设备的异常告警,包括暂时还没有中断运行的预告信号,以及设备的供电情况,采集汇总,作为常规RTU遥信,送到调度自动化系统上,并设置相应的语音告警,这样即使在夜间,也可以及时发现故障,由调度员通知相关的人员进行处理,可以在最短的时间内将故障消除,保证设备的正常运行。根据这一思路,我们设计出一套告警采集装置。

3 设计原理

3.1 信号采集

这套装置可以采集设备的异常告警信号,交、直流电源的供电情况,显示UPS工作状况。考虑到现在很多设备均十分昂贵,不能破坏设备的原始线路,我们将一些设备本身的告警信号作为信号源,这样可以很方便地取得。电源信号可以从交、直流电源上直接取得,接线简单。

3.2 信号处理、隔离

由于我们采集的信号来自不同的设备,电压等级不同,波形各异,目前有DC3V、5V、220V、AC220V等。考虑到设备的实用性,我们采用相同的电路板,使用桥式整流电路,经滤波、限流,使回路中的电流小于10mA,保护光耦。采用光耦隔离器,可以阻断强电(220V)对后面电路,以及RTU的干扰。

3.3 信号传送

当IN1、IN2有输入电压时(见图1),光耦U1动作,Q1导通,J1线圈得电,K1接点动作。电压消失时,U1复归,Q1截止,J1线圈失电,K1接点复归。

图1 信号传送原理图

图1 信号传送原理图

3.4信号输出

S1接点类似与单刀双掷开关,可以选择常开及常闭性质,见图2。对于设备告警信号,属无源信号,选用常开接点,正常时输入端没有电压,K1接点1、3闭合,当有告警发生时,J1动作,K1接点1、2闭合,发出信号。对于电源监视,属有源信号,正常时输入端有交、直流电压,J1线圈得电动作,有信号发生,K1接点1、2闭合,选用常闭接点,可以不显示信号。故障时电压消失,J1失电,接点释放,K1接点1、3闭合,显示告警信号。这样在正常情况下,YXOUT始终处于低电位(零伏),有故障时,YXOUT变为高电位(+24V),发出遥信。接点的选择可以根据需要任意调节,而且在装置外侧,方便调整。每一路信号均接入发光二极管D8,接在装置面板上,在发出告警信号的同时,二极管点亮,便于查找故障点。

图2 接点示意图

图2 接点示意图

为了简化接线,每一台装置只送出一路遥信,各个信号之间采用或门,任何一路信号动作就可以发出遥信。对于已经发生告警信号,而由于某些原因,故障未能及时处理的回路;或者因在交、直流220V供电回路上工作,人为暂时中断供电,有信号发生,遥信输出一直处于高电位(+24V)。此时当有其它告警信号产生时,遥信无变位,可以采用S1开关的空档接点,断开已有告警信号输出回路,不影响其它信号发送。

4 安装和效果

这套装置采用1U机箱,可以固定在标准机柜内,利用常规RTU的+24V电源作为工作电源,每台可以接入16路告警信号。可以根据需要,组合不同的电压等级。目前我们安装了4台装置,采集了比较重要的22个信号。例如2002年6月11日,我们在调度自动化系统上发现总机房发出告警信号,经有关人员进行检查,系程控交换机上发出告警(MJ),有一块电源板出现小故障,虽然暂时未影响交换机正常工作,我们还是及时通知了厂家进行处理,避免了故障的扩大。

5 结束语

目前我们安装了4台,今后我们可以进一步改进,保证该装置的安全可靠,推广到变电所的通信远动装置,监视一些告警信号,如电路板告警,遥控柜工作电源监视等,这样我们在公司里就可以知道变电所端装置的故障点,检修时便于携带备品备件,做到有备无患。

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