CN104360181A - 牵引变电所备自投失败时的故障快速诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了牵引变电所备自投失败时的故障快速诊断方法，包括以下步骤（a）读取主变测控装置的定值与开关的状态；（b）确定牵引变电所当前的运行方式；（c）读取牵引变电所在当前运行方式下的自投步骤；（d）逐一判断各个自投步骤中的操作结果与设备的当前状态是否相符，确定导致自投失败的原因。本发明采用上述方法，能够快速、准确地锁定故障发生的位置，提高故障排查效率，有利于牵引变电所正常、高效地运行。

Description

牵引变电所备自投失败时的故障快速诊断方法

技术领域

本发明涉及牵引变电所安全监控与综合自动化领域，具体涉及牵引变电所备自投失败时的故障快速诊断方法。

背景技术

牵引变电所即电力牵引的专用变电所，它把区域电力系统送来的电能，根据电力牵引对电流和电压的不同要求，转变为适用于电力牵引的电能，然后分别送到铁路线上空架设的接触网，为电力机车供电，或者送到地下铁道等城市交通所需的供电系统，为地铁电动车辆或电车供电，由于牵引变电所承担着不间断供电的重要任务，因此要求具有双电源、双主变压器固定备用，且具有自动投切功能。由于备自投系统涉及到大量的开关及其它机电设备，因此故障率较高，常常会出现备自投失败的情况。当出现备自投失败时，操作人员往往只能通过经验来判断，而经验判断也可能出现较大偏差，进而影响备自投失败的故障排除。为此，需要一种系统化、标准化的诊断方法，来对备自投失败时的故障做到准确、快速地定位，提高故障排除效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种牵引变电所备自投失败时的故障快速诊断方法，解决目前牵引变电所备自投失败时，无法对故障做出快速、准确的判断，影响故障的排除效率，进而无法保证牵引变电所正常、高效地运行的问题。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案实现：牵引变电所备自投失败时的故障快速诊断方法，包括以下步骤：

（a）读取主变测控装置的定值与开关的状态；

（b）确定牵引变电所当前的运行方式；

（c）读取牵引变电所在当前运行方式下的自投步骤；

（d）逐一判断各个自投步骤中的操作结果与设备的当前状态是否相符，确定导致自投失败的原因。

本方案中，步骤（c）十分关键，之所以要读取牵引变电所在当前运行方式下的自投步骤，是因为目前的主变测控装置的自投步骤对外是不可见的，只能知道自投的最终结果，要么成功，要么失败，而无法知道整个自投的过程，使得出现自投失败的问题时，只能根据经验判断，这样往往造成偏差。为此，本申请的发明人经过研究发现，虽然主变测控装置的自投步骤对外不可见，但是可以利用一种小工具，使其生成自投步骤，该自投步骤与牵引变电所执行的自投逻辑完全相同，从而实现了整个自投过程的透明化，通过该小工具，能够清楚、直观地看到每步自投的时间，执行的是什么操作，操作的间隔时间是多少等等，这种创新性的思维对牵引变电所，尤其是备自投失败时的故障分析有十分重要的作用，它能够使虚拟执行的东西可视化，再结合整个系统化的判断步骤，对备自投失败故障做出准确、快速地判断，从而有针对性地排除故障，这在目前的牵引变电所备自投中是完全没有的，这种开拓性的方法正是本领域目前所需的。至于这里提到的小工具，它的实现方式可以有多种，这对软件领域的技术人员来说是容易实现的，在此也不再过多的赘述。

本方案通过上述故障诊断步骤，能够对目前牵引变电所备自投失败的原因做出清楚、准确的判断，由于主变测控装置的定值和开关的状态可以准确无误地得出，从而能够确定牵引变电所当前唯一的运行方式，并通过运行方式知道牵引变电所的自投步骤，再根据步骤中的操作结果与设备的当前状态是否相符来判断故障是否出在该步，如果相符，则继续判断下一步，否则故障出现在该步，通过本方法，能够对备自投失败时的故障做到标准、快速、准确的判断，提高故障排查效率。

进一步地，所述步骤（a）中的主变测控装置包括1#主变测控装置和2#主变测控装置，1#主变测控装置和2#主变测控装置的开关动作时间、自投设置、自投合闸逻辑与自投分闸逻辑定值完全相同。

进一步地，所述步骤（b）中牵引变电所的运行方式包括四种，分别是运行方式一、运行方式二、运行方式三以及运行方式四。

进一步地，所述运行方式一的具体状态为：本侧进线受电，本侧主变运行，对侧进线、对侧主变备用；

运行方式二的具体状态为：本侧进线受电，对侧主变运行，对侧进线、本侧主变备用；

运行方式三的具体状态为：对侧进线受电，本侧主变运行，本侧进线、对侧主变备用；

运行方式四的具体状态为：对侧进线受电，对侧主变运行，本侧进线、本侧主变备用。

进一步地，当1#主变测控装置识别出牵引变电所当前的运行方式为运行方式一时，牵引变电所按运行方式一执行自投逻辑，对应地，2#主变测控装置将识别出牵引变电所当前的运行方式为运行方式四，牵引变电所按运行方式四执行自投逻辑；当1#主变测控装置识别出牵引变电所当前的运行方式为运行方式二时，牵引变电所按运行方式二执行自投逻辑，对应地，2#主变测控装置将识别出牵引变电所当前的运行方式为运行方式三，牵引变电所按运行方式三执行自投逻辑。

进一步地，所述步骤（d）的具体操作过程为：

（d1）当1#主变测控装置报告自投失败，则从2#主变测控装置的自投步骤的第一步开始，判断每一步操作是否与设备的当前状态相符，如果不相符，则故障出现在该步骤；否则继续判断下一步骤；

（d2）当2#主变测控装置所有自投步骤的执行操作均与当前状态相符，则从1#主变测控装置的自投步骤的第一步开始，依次判断每一步操作是否与设备的当前状态相符，如果不相符，则故障出现在该步骤；否则继续判断下一步骤

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本发明根据主变测控装置的定值和开关的状态，结合自投步骤表，同时还可根据事件报告及遥信变位信息，快速、准确地锁定故障发生的位置，提高故障排查效率，这对于牵引变电所来说，具有现实的意义，采用本方法后，一般的操作人员均可快速、准确地确定故障位置，而无需专业的人员，极大地降低了故障排查难度，有利于牵引变电所正常、高效地运行。

附图说明

图1为牵引变电所主接线图；

图2为本发明的诊断流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例：

图1所示为牵引变电所主接线图，根据主变测控装置的定值设计了各个开关，1#主变测控装置与2#主变测控装置的开关动作时间、自投设置、自投合闸逻辑与自投分闸逻辑定值完全相同，牵引变电所的自投功能由1#主变测控装置和2#主变测控装置协同工作、共同完成，主变测控装置可根据不同的条件，识别出牵引变电所当前的运行方式，为此，本实施例将牵引变电所的运行方式定义为四种，分别是运行方式一、运行方式二、运行方式三以及运行方式四，运行方式一的状态为：本侧进线受电，本侧主变运行，对侧进线，对侧主变备用；运行方式二的状态为：本侧进线受电，对侧主变运行，对侧进线，本侧主变备用；运行方式三的状态为：对侧进线受电，本侧主变运行，本侧进线，对侧主变备用；运行方式四的状态为：对侧进线受电，对侧主变运行，本侧进线，本侧主变备用。当1#主变测控装置识别出牵引变电所当前的运行方式为运行方式一时，牵引变电所按运行方式一执行自投逻辑，对应地，2#主变测控装置将识别出运行方式四，牵引变电所按运行方式四执行自投逻辑；同理，当1#主变测控装置识别出运行方式二时，牵引变电所按运行方式二执行自投逻辑，对应地，2#主变测控装置将识别出运行方式三，牵引变电所按运行方式三执行自投逻辑。表1所示为不同的定值和开关状态下的牵引变电所的运行方式。

表1 运行方式判定

说明：

1）工作方式在装置液晶、工具软件与后台的遥测界面有显示。

2）“热备用”的含义是是指该设备已具备运行条件，但该设备尚未带电；连接该设备的各侧均只有一个断开点；且继电保护、自动装置及控制电源满足设备运行要求的状态。

牵引变电所的每种运行方式下对应两种故障，具体是，运行方式一对应本侧进线失压和本侧主变故障，运行方式二对应本侧进线失压和对侧主变故障，运行方式三对应本侧主变故障和对侧进线失压，运行方式四对应对侧进线失压和对侧主变故障。因此，通过判断主变测控装置的故障，再结合开关的状态，也可以确定牵引变电所的运行方式。

如图2所示，本发明的故障诊断流程为：

（a）读取主变测控装置的定值与开关的状态；

（b）确定牵引变电所当前的运行方式；

（c）读取牵引变电所在当前运行方式下的自投步骤；

（d）逐一判断各个自投步骤中的操作结果与设备的当前状态是否相符，确定导致自投失败的原因。

下面结合具体的实例来对本方法进行说明。

某次试验时，1#主变发生非电量跳闸，由于现场无3QS桥隔开，按照预想本应该是2#侧向1#侧进行倒直列，但实际上1#主变测控装置报告了“主变自投失败”，测试人员无法得知此次自投失败的原因。

下面，我们采用本发明来对本次自投失败的原因进行诊断。

首先，根据1#主变测控装置和2#主变测控装置的定值和开关位置，并结合表1，可判断出2#主变测控装置的运行方式为方式一，1#主变测控装置的运行方式为方式四，那么可以分别得出1#主变测控装置和2#主变测控装置的自投步骤，具体如下：

1#主变测控装置的自投步骤如下：

自投步骤号：1

动作属性：Read_KR

自投对象：BYQC_ZTNL_KR(自投联络开入)     ;检开入合状态

延迟时间：40000

成功标志：0

自投步骤号：2

动作属性：Read_KR

自投对象：BYQC_7QF_HW_KR(A相电容器合位开入)     ;检开入分状态

延迟时间：2000

成功标志：1

自投步骤号：3

动作属性：Read_KR

自投对象：BYQC_8QF_HW_KR(B相电容器合位开入)      ;检开入分状态

延迟时间：2000

成功标志：1

自投步骤号：4

动作属性：ZT_CZ

自投对象：BYQC_1QS(进线隔开)      ;控制合闸

延迟时间：18000

成功标志：0

自投步骤号：5

动作属性：Read_KR

自投对象：BYQC_BC_YY_KR     ;检开入合状态

延迟时间：3600

成功标志：0

自投步骤号：6

动作属性：Read_KR

自投对象：BYQC_BC_ZBGZ_KR(本侧有压开入)；检开入分状态

延迟时间：120

成功标志：1

自投步骤号：7

动作属性：Read_KR

自投对象：BYQC_7QF_HW_KR(A相电容器合位开入)     ；检开入分状态

延迟时间：2000

成功标志：1

自投步骤号：8

动作属性：Read_KR

自投对象：BYQC_8QF_HW_KR(B相电容器合位开入)；检开入分状态

延迟时间：2000

成功标志：1

自投步骤号：9

动作属性：ZT_CZ

自投对象：BYQC_1QF(高压侧断路器)；控制合闸

延迟时间：2000

成功标志：0

自投步骤号：10

动作属性：ZT_CZ

自投对象：BYQC_2QF(低压侧α相断路器)；控制合闸

延迟时间：2000

成功标志：0

自投步骤号：11

动作属性：KC_Relay

自投对象：BYQC_ZTNL_KC(自投联络开出)；发送开出命令

延迟时间：3600

成功标志：1

自投步骤号：12

动作属性：KC_Relay

自投对象：BYQC_ZTNL_KC(自投联络开出)；收回开出命令

延迟时间：12

成功标志：0

2#主变测控装置的自投步骤如下：

自投步骤号：1

动作属性：KG_STAUS

自投对象：BYQC_2QF(低压侧α相断路器)；控制分闸

延迟时间：2000

成功标志：0

自投步骤号：2

动作属性：KG_STAUS

自投对象：BYQC_1QF(高压侧断路器)；控制分闸

延迟时间：2000

成功标志：0

自投步骤号：3

动作属性：KC_Relay

自投对象：BYQC_ZTNL_KC(自投联络开出)；发送开出命令

延迟时间：3600

成功标志：1

自投步骤号：4

动作属性：KC_Relay

自投对象：BYQC_ZTNL_KC(自投联络开出)；收回开出命令

延迟时间：12

成功标志：0

自投步骤号：5

动作属性：Read_KR

自投对象：BYQC_ZTNL_KR(自投联络开入)     ；检开入合状态

延迟时间：40000

成功标志：0

  以上自投步骤中，每个对象都有自己的属性标志，不同的属性表示对对象的不同操作，以上涉及的四种动作属性代表的含义为：ZT_CZ：自投操作；KG_STAUS：开关状态是否到位；Read_KR：读开入信号；KC_Relay：开出继电器。自投步骤号表示步骤的顺序，延迟时间的单位为ms（毫秒）。

 从2#主变测控装置的自投步骤看出，第一步是分2QF断路器，从历史报警来看，2#主变跳闸的报告后面并未出现有关2QF分位的遥信，另一方面从完整的历史报警来看，后面可以查到控制2QF变合的遥信，都能说明此刻2QF处于分位，因此，自投进行到第二步；第二步是分1QF断路器，与判断2QF断路器状态的方法相同，可以判定此时1QF同样处于分位，因此执行到第三步；第三步是自投联络开出，该步骤向1#主变测控装置发出自投开出命令，而1#主变测控装置的自投步骤的第一步便是读取自投联络开入，延迟时间为40000ms，如果超时未检测到自投联络开入信号，则会导致1#主变测控装置自投失败。从历史报警来看，2#主变发生“压力释放”跳闸后，当1#主变测控装置检测到“对侧主变故障”开入后就准备开始自投，等待对侧自投联络的开出信号，不过该信号未出现，1#主变测控装置从“自投就绪”到“自投失败”，时间间隔大约为40000ms，这与1#主变测控装置的自投步骤的第一步是吻合的，也就是说，1#主变测控装置并未检测到2#主变测控装置发出的自投联络开入信号，因此可以确定，导致1#主变测控装置自投失败的原因可能是2#主变测控装置的自投联络开入信号未发出，或者1#主变测控装置的开入信号接收通道有问题，在现场，可有针对性地从这两方面入手进行故障排查。

本实施例中提到的历史报警是指牵引变电所的各种操作记录以及自投过程等，通过历史报警可以看到执行操作的时间以及操作是否成功，历史报警可通过后台来查看。为了便于操作人员能够清楚地知道自投的步骤，发明人设计了主变测控装置自投步骤计算工具，该工具可生成自投步骤，且生成的自投步骤与真实主变测控装置的自投步骤完全相同，使整个自投过程实现了可视化，提高了故障诊断的可操作性。该主变测控装置自投步骤计算工具对于一般的程序员来说很容易实现，软件本身也不是本发明的保护点，在此，就不再对该工具的具体设计过程做过多的介绍。

本实施例通过采用上述方法对牵引变电所备自投失败时的故障进行诊断，通过观察开关的状态并结合自投步骤表，同时还可结合事件报告及遥信变位信息进行综合分析，快速、准确地锁定故障发生的位置，提高故障排查效率，这对于牵引变电所来说，具有现实的意义，采用本方法后，一般的操作人员均可快速、准确地确定故障位置，而无需专业的人员，极大地降低了故障排查难度，有利于牵引变电所正常、高效地运行。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。 

Claims (6)

1.牵引变电所备自投失败时的故障快速诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：

（a）读取主变测控装置的定值与开关的状态；

（b）确定牵引变电所当前的运行方式；

（c）读取牵引变电所在当前运行方式下的自投步骤；

（d）逐一判断各个自投步骤中的操作结果与设备的当前状态是否相符，确定导致自投失败的原因。

2. 根据权利要求1所述的牵引变电所备自投失败时的故障快速诊断方法，其特征在于：所述步骤（a）中的主变测控装置包括1#主变测控装置和2#主变测控装置，1#主变测控装置和2#主变测控装置的开关动作时间、自投设置、自投合闸逻辑与自投分闸逻辑定值完全相同。

3.根据权利要求2所述的牵引变电所备自投失败时的故障快速诊断方法，其特征在于：所述步骤（b）中牵引变电所的运行方式包括四种，分别是运行方式一、运行方式二、运行方式三以及运行方式四。

4.根据权利要求3所述的牵引变电所备自投失败时的故障快速诊断方法，其特征在于：所述运行方式一的具体状态为：本侧进线受电，本侧主变运行，对侧进线、对侧主变备用；

运行方式二的具体状态为：本侧进线受电，对侧主变运行，对侧进线、本侧主变备用；

运行方式三的具体状态为：对侧进线受电，本侧主变运行，本侧进线、对侧主变备用；

运行方式四的具体状态为：对侧进线受电，对侧主变运行，本侧进线、本侧主变备用。

5.根据权利要求4所述的牵引变电所备自投失败时的故障快速诊断方法，其特征在于：当1#主变测控装置识别出牵引变电所当前的运行方式为运行方式一时，牵引变电所按运行方式一执行自投逻辑，对应地，2#主变测控装置将识别出牵引变电所当前的运行方式为运行方式四，牵引变电所按运行方式四执行自投逻辑；当1#主变测控装置识别出牵引变电所当前的运行方式为运行方式二时，牵引变电所按运行方式二执行自投逻辑，对应地，2#主变测控装置将识别出牵引变电所当前的运行方式为运行方式三，牵引变电所按运行方式三执行自投逻辑。

6.根据权利要求2~5任一项所述的牵引变电所备自投失败时的故障快速诊断方法，其特征在于：所述步骤（d）的具体操作过程为：

（d1）当1#主变测控装置报告自投失败，则从2#主变测控装置的自投步骤的第一步开始，判断每一步操作是否与设备的当前状态相符，如果不相符，则故障出现在该步骤；否则继续判断下一步骤；

（d2）当2#主变测控装置所有自投步骤的执行操作均与当前状态相符，则从1#主变测控装置的自投步骤的第一步开始，依次判断每一步操作是否与设备的当前状态相符，如果不相符，则故障出现在该步骤；否则继续判断下一步骤。