配变自动化终端的应用及现场故障处理

配变自动化终端的应用及现场故障处理

杨芒生

广东电网有限责任公司茂名供电局

摘要：供电所作为供电企业最基层的营配服务单位，点多面广的配电网络是最重要的供电设施，它直接将电能输送到我们的终端电力客户。配电网络的运行的好坏是衡量整个电力系统安全、经济等各项指标的一个决定性的因素。随着营配一体化系统的应用，配变自动化终端近几年在我局被广泛应用，作为配网系统中的一种新技术、新设备，如何应用和维护好配变终端，也是我们所必须要掌握的技能，本文结合自身对终端的认识、应用、维护和管理等工作实践，归纳总结出一套终端应用和故障处理方法，有的案件被省公司和茂名供电局相关部门选为《终端类课件》讲义，为本系统配变终端安全可靠运行作出了应有的贡献。

关键词：配变自动化终端；应用；故障处理

前言：配变自动化终端（包括配变终端与负控终端）主要用于配变的负荷监测、控制及远程抄表，是电网用电现场服务于管理系统及负荷管理系统中的重要终端设备。负荷管理系统主要由主站和终端构成,但由于是新鲜事物，基层供电所少有人懂得负荷终端的安装、应用及维护,特别是对终端的参数设置、表地址设置和调试、故障处理都是一知半解，对不上线终端的处理能力严重不足，系统闲置、终端使用率低、设备故障率高，这种现状远不能适应创先工作的要求，必须科学认识并应用好这种新技术、新设备，发挥系统应有的功能。目前高新区内共有配变自动化终端设备308套，其中公变终端116套、专变负控192套，供电所每月对其检查、维护、检修工作约需30名工日。在工作中，如何让终端服务我们的生产维护工作？由于配网终端工作环境、施工安装、运行维护等原因，经常遇到终端不上线、不能采集数据、终端黑屏或白屏等问题，如何进行现场故障排除？本文结合实际工作经验和大量相关书籍，从配变终端的简介、应用及现场故障排查处理三方面进行了系统性、针对性和有效性的分析、探讨和研究。

1.配变终端简介

1.1认识配变终端

变压器监测终端（TransformerTerminalUnit，TTU，包括配变终端与负控终端，本文统称为配变终端）是装设在配电变压器旁检测变压器运行状态的终端装置。在电力供配电系统中，配电变压器监测终端用于对配电变压器的信息采集和控制，它实时监测配电变压器的运行工况，并能将采集的信息传送到主站或其他的智能装置，提供配电系统运行控制及管理所需的数据。此外还要求TTU能实时监测线路、柱上配电变或箱式变的运行工况，及时发现、处理事故和紧急情况，并可拓展为就地和远方无功补偿和有载调压的功能。

1.2配变终端的功能：

最初：单纯的配变监测功能。

采集数据：采集三相电压、电流、功率、功率因数、电网频率等数据。

扩展：电能量计量、无功补偿、负荷控制、集抄、监测线路。

1.3配变监测终端的目的：在电力供配电系统中，配电变压器是将电压直接分配给低压用户的电力设备，数量多且应用普遍。实时地监测配电变压器运行中的各种参数，及时地发现配电变压器运行中出现的异常情况并加以控制和解决，对于电网稳定、优化运行具有十分重要的意义。

1.4配变监测系统结构图：

2.配变自动化终端的应用：

2.1配变自动化终端负控管理系统功能表

2.2配变自动化终端在供电所的具体应用

配变自动化终端在供电所的具体应用主要表现在营销和生产两方面，鉴于本文的重点是介绍终端在配电生产维护中的应用，营销方面的应用只作简单介绍。

2.2.1配变自动化终端在营销业务的应用

（1）、远程监测与分析客户负荷特性

通过计量自动化系统中“极值数据查询”、“瞬时量查询”和“日功率曲线查询”等功能，可以查询到辖区内所有专变客户当月有功功率最大值和一次二次电流瞬时值等数据。

（2）、远程监测与分析客户功率因数

通过系统“功率因数查询”功能可以实现对客户功率因数的监测与分析，用检人员针对功率因数偏低的客户重点开展现场检查，并向客户提供相应的技术服务，提高用户的用电管理水平，降低用户对电网无功的需求。

（3）、通过web的随时抄表功能，分析判断表计现场运行情况

通过对比系统随抄数据和现场终端交流采样参数，分析判断现场运行情况。

（4）、应用报警事件和报警工单，快速发现计量点异常

历史报警工单查询

2.2.3配网运行和供电质量统计工作中的应用

以往要采集配变的电压监测数据必须每月派人去各电压监测点抄表才能获取各配变的电压数据。由于电压监测仪安装分散，抄表和录入工作需耗费大量的人力物力，工作效率低。

目前，负荷管理系统实现了电压、电流、功率因数、有功功率和无功功率等数据的采集，可统计台区日、月、年最大负荷、最小负荷和平均负荷。实现了负载率、三相不平衡率、功率因数、谐波、电压合格率等电能质量分析功能，具备台区停电信息（停电时间、次数、数量）的统计分析。实现了对公用变压器运行情况的在线监测。

（1）、功率因数查询在配网维护工作中的应用

配变系统提供台区功率因数的查询功能，通过系统数据，及时掌握现场运行情况。通过台区功率因数判断现场接线错误。

案例：六角冲村委会旺京冲公变，系统数据显示，该变台B相功率因数和总功率因数严重偏低。通过进一步分析该变台负载情况，初步判断该变台功率因数存在问题。工作人员到现场进行检查后发现该变台二次接线错误，随即纠正了错误接线。

六角冲村委会旺京冲公变功率因数情况系统截图

（2）、负荷曲线在配网维护工作中的应用

负荷曲线为设备检修提供时段依据。通过查询该配变的负荷曲线，在负荷低谷期内安排设备检修，达到多供一度电的目的。

案例：现场维护人员检查发现龙头冲村配变变压器油过少，需要增加变压器油。通过查询该配变的负荷曲线，发现其每相负荷低谷期都在中午12点到14点之间。整个加油过程需要一个小时，所以维护人员选择在中午12点开展工作，以达到多供一度电的目的。

龙头冲村各相负荷曲线系统截图

（3）、负载率查询在配网维护工作中的应用

通过系统负载率查询功能，掌握各变台负载运行情况。通过配变负载率分析，同时结合设备周围地域发展特点，考虑是否进行增容或增设电源点。

案例：通过配变负载率查询，发现桔城广场变台5月已经满负荷运行，考虑到7、8月为用电高峰期，该变台可能满足不了用电要求，于是对该变台进行增设电源点处理，将部分用户转移到铝型材厂门前公变，防止过载运行烧坏设备的安全隐患。

（4）、停电统计在配网维护工作中的应用

通过配变系统停电统计功能，实时掌握现场终端停电数量。通过对历史停电数量和停电时间的统计功能，及时掌握配网供电可靠性。

案例：2013年8月14日下午，台风“尤特”造成我辖区内电网大面积停电。在抢复修电过程中，我们利用配变终端系统停电统计、在线监测等功能，很好的实时掌握了各线路、台区的停电、复电情况。为快速抢修复电抢修人员、应急物资的安排提供了科学决策。

设备受损情况

（5）、远程监测计量点或低压设备运行情况

通过计量自动化系统提供的电流、电压历史瞬时量，可以及时发现终端失压或者欠流现象，从而实现计量装置远程在线监测，及时发现故障计量装置。

案例：我们通过系统瞬时量查询功能查询发现，2014年7月1日上午10时板桥坡村A、B、C三相失流，为进一步确认，工作人员调出该台区6月20日到30日电流瞬时量发现确实处于失流状态。

板桥坡村故障前瞬时量查询图

工作人员马上到现场进行查看，发现计量接线盒烧坏，如处理不及时，可能影响到配电箱的安全，换过新的接线盒后，三相电流恢复正常。

3.终端常见故障及处理：

3.1终端故障的一般类型

终端故障的一般类型包括以下情况

1、485通讯口故障，485接线极性反接故障

2、终端离线故障；

3、终端参数设置错误；

4、终端元器件故障；

5、终端数据异常故障；

6、终端通信模块故障；

7、终端二次回路接线错误；

8、终端时钟异常或电池故障。

3.2现场故障排查的步骤

3.2.1确定故障的地点和终端

1）、要明确发生故障的终端的位置，确认地点和用户；

2）、确定终端类型对照所做的准备工作和工具是否齐备；

3）、确认现场故障现象和信息是否与发现的故障一致；

4）、确认电表等计量装置是否正常运行，是否影响终端故障的判断。

3.2.2终端故障现场排查

1）、核对故障信息与系统告警信息是否一致；

2）、检查终端参数设置是否正确；

3）、检查终端通讯是否正常，包括信号

和485通讯口是否正常工作；

4）、检查终端接线是否正确；

5）、检查终端数据是否存在异常。

3.2.3判断终端故障

1）、确认终端故障信息，分析终端故障原因；；

2）、核对故障信息、告警、现象是否与

相应的终端故障类型一致；

3）、判断终端是否存在其他故障；

4）、判断电表是否存在其他故障影响终

端故障判断；

5）、记录故障信息和存档；

3.2.4确定终端故障类型

1）、检查终端故障信息和数据，判断终端故障类型；

2）、与系统主站通过数据分析和告警信息判断终端故障类型。

3）、确认故障是否属于软件还是硬件类型，判断终端存在其他故障的可能，判断故障是否通过现场调试或者远程调试解决；。

4）、制定终端故障处理的措施和方法；

3.3现场常见故障的检修案例

3.3.1终端无显示，指示灯全不亮！（简称三无或黑屏）

案例：茂名市绿色食品有限公司

排查情况：负控终端黑屏，据经验，该计量箱所在位置易遭雷击。

首先检查终端的工作电原是否正常，220或100V，排除电源故障（下面以220V电源说明）将电源板输出插头从终端上拔下，防止电源故障或过高烧坏其他板子，量电源板输出端有无+5，+12输出，如没有则为一个单纯的电源故障，首先检查接口板上的保险丝是否烧断，若正常，再把电源板拆下，刮掉三防漆，检查电源板上的保险丝是否烧断，相应的检查水泥电阻，桥堆等易坏器件，进行更换。现场维修时无法处理，只能更换同型号的电源板，量电源板输出端有无+5，+12输出正确后方可上电工作。如以上现场处理无效，可以考虑尽快更换负控终端。

3.3.2通信故障

一般情况下是62LV1600RAM坏导致或接收器及其连接导线损坏，最常见的是信号输出线被老鼠咬断或通讯信号没有。处理方法是：下发参数时复位；更换被老鼠咬断的输出线并涂上黄油预防；没有信号可以更换SIM卡（目前在茂名该系统支持移动和联通卡）。

案例一：中国移动通信集团广东有限公司茂港分公司

排查情况：原通讯模块、SIM卡故障，更换后已上线，可随抄；485线、天线被咬断，已更换；

（图中为计量箱内部，有鼠患，485线、天线被咬断）

案例二：茂名市锦绣房地产开发有限公司

排查情况：原SIM卡已坏，更换新卡后已成功上线，可随抄。

3.3.3抄表故障或终端参数设置不对

检修过程：核对下发电表的参数，包括电表类型、电表表号和电表对应的端口；检查终端和电表之间的连线；看是否接反或者断开；检查485接口芯片。用万用表直流电压档（2V或者2.5V档）测量终端A1、B1端子上的电压，当终端抄表时候（处理板上的发光管RD0闪烁），应该看到电压变化。否则接口芯片（MAX3082）损坏。

案例：电白林科所

排查情况：营销系统中通讯计量点未维护，现场重设终端参数后已上线，可随抄。

上图为现场照片

3.3.4脉冲故障

观察接口板上的脉冲指示灯，正常情况下应该随着电表的脉冲输出指示灯一起闪烁；检查终端与电表之间的接线是否正确，查看连线是否折断；检查终端12V是否正常输出，将终端的12V地和脉冲地短接，将终端的12V电源加到脉冲输入口上，终端的脉冲指示灯应该亮，否则是终端故障；用万用表测量电表的脉冲输出口，看电表是否损坏。对于有源电表，电表应该输出脉冲信号。对于以无源方式输出脉冲的电表用以下方法检测：将指针式万用表打到1K电阻档上，黑表笔接在电表的脉冲输出正上，红接负，当电表输出脉冲的时候万用表指针会拉动一下。否则电表脉冲输出口损坏；总加组、CT、PT、K等设置是否正确。

主要参考文献资料：《电能计量技术手册》电力出版社、《电能计量装置接线图集》中国电力出版社、《电能计量装置接线检查实用指南》辽宁科学技术出版社