提高远程终端控制设备运行可靠率

提高远程终端控制设备运行可靠率

梁芳余洋惠旺东

(国网河南南召供电公司河南南召474650)

摘要：在电网调度自动化系统中，远程终端控制设备(以下简称RTU),是电网监视和控制系统中安装在变电站的一种远动装置，它负责采集所在变电站电力运行过程的模拟量和状态量，向调度中心传送这些数据，并执行调度中心发往所在变电站的控制和调度命令。若RTU出现故障，会造成主站端遥测、遥信数据异常，使电网的运行情况不能及时、如实地反映到调度中心，从而给电力资源的优化配置带来压力，甚至严重影响调度工作的正常进行。因此，RTU的可靠运行是调度自动化系统正常运行的关键，降低RTU的故障时间在远动通讯工作中占据着重要的地位。

关键词：自动化远程措施

1事件简述

我们选择提高远程终端控制设备（RTU）运行可靠率原因是：通过数据显示，每年度夏季负荷高峰期，RTU会出现周期性的异常现象，4015年3月份，我们对4014年5月－10月份的运行率进行了统计，结果如下：

《电网调度自动化和信息化技术标准》基本要求≧95%,目标100%。本部门现状RTU运行率达到96.47%。不能满足要求。

我们对4014年5月20日—4014年10月20日出现RTU运行率异常的主要原因进行了分析，结果如下：

2原因分析

我们从人员、设备、材料、方法和环境等方面查找RTU运行率低的原因并逐一确认：１）维护不及时。检查现场维护记录。规定每月4次，实际4次，维护及时。确认为非要因。２）接地电阻测试。测试接地电阻，标准是1欧姆，实际测试是1欧姆，符合《电力调度自动化和信息化技术标准》。确认为非要因。3）工作点漂移。对元器件工作电压进行测试，Q点出现异常，偏离正常值，工作点正常电压Ube应≥0.7V，实际值为0.23V。确认为要因。4）焊接开缝。通过检测无虚焊、开焊，绝缘良好。确认为非要因。5）巡视检测不到位。规定每月巡视1次，实际1次。确认为非要因。6）技术水平低。规定培训合格率90%，实际通过考核合格率95%，符合要求。确认为非要因。7）工作条件。外部电压、电流正常，220V稳压正常。确认为非要因。8）设备自身工作温度高。通过测试机内敏感点温度达到72度，不符合《电力系统通讯自动交互网技术规范》中15-30℃的要求。确认为要因。9）设备间隙小。设备排线密集，通风散热条件差。确认为要因。10）电源外部分工作参数改变。通过测试电路各工作点电压、电流、电阻值，参数发生变化，标准输出为48V,实际为39V。确认为要因。

3采取的对策

针对原因分析，我们找到影响RTU运行率低的主要原因：1）工作点(Q)漂移；2）设备自身工作温度高；3）设备间隙小；4）电源外部工作参数。并采取措施进行了实施。

实施一：工作点(Q)漂移的对策

1）首先降低设备运行温度条件，4015年5月8日—5月10日，由QC小组成员负责完成了开关电源上、下两侧焊装散热片2组（6×14cm²）,使散热片面积达到168cm²，通过运行，设备温度由原来的75度降到32度，有效地保证了电子电路元器件的热稳定性。

2）调整电路工作点(Q值).如输出特性显示,在正常工作状态下,Q点应在放大区,但经张旭彤、吴光辉测试,发现三极管D3(如下图所示),Ube=0.23V(正常状态下应≥0.7V),Ib=0,U电压正常;又针对三极管进行测试,结果三极管状态良好,由此小组判断D3工作点(Q值)发生了漂移，工作点漂移到截止区。为了提高电压Ube，小组经计算决定，短路掉分压电阻R12，后经测试该结果使电压Ube达到0.76V，Ib=47uA符合三极管Q点处于工作区的要求。经48小时测试观察,该模块工作正常。

实施二：机柜温度高的对策

1）4015年5月16日由小组成员张旭彤、吴光辉、邢芳芳在RTU杨庄变电站，在机柜顶部加装了四个型号为MQ12025的温度调节器，温度设置达到25℃时自启动2个风扇，温度达到30℃时自启动4个风扇。

2）4015年5月17日，由局配置双温空调安装在杨庄变电站，使环境温度处于可控状态。

3）由站内人员对环境温度进行时实监视，使环境温度一直保持在18℃—24℃左右。

实施三：设备间隙小的对策

1）4015年5月9日-12日小组成员完成了将机柜后面板布线统一更改为两侧进出线，将阻挡在后面板和散热器附近的线路整改，保证散热畅通。

2）4015年5月1日起由邢芳芳负责对机房实施6S管理，定期对设备、机柜进行清除灰尘，对开关电源等一些发热元件容易吸附灰尘的地方重点清除，彻底清除环境死角。

实施四：电源外部工作参数的对策

4015年5月11日—5月14日由小组成员负责对开关电源进行检测，发现滤波电路中的电容器C（如图所的示）存在问题，具体如下：该电源设计图纸显示C容量为330uf，其标称耐压值为50V，经测量C容量为330uf与设计相符;但由于整流桥电压U2=48V,其耐压值过低（小于设计常规√2U2=67.8V），达不到较好的滤波效果，也不符合设计要求,这导致输出电压不稳定.应选用耐压值≥√2U2的电容.因此,小组选择330uf75V（容量330uf、耐压值75V）的电容替代原电容。更换电容后,电源运行正常,经过72小时测试,电源电压输出稳定,达到48±1V.

4效果检查

对策实施后，小组成员于4015年2月20日——10月20日对活动前和活动后的造成RTU停运原因进行统计对比：RTU开关电源故障小时由原来的102个小时降低为29个小时，RTU开关电源运行率由原来的96.47%上升到99.2%。

活动后我们对4015年6月至10月影响开关电源的故障因素作了调查统计如得出：开关电源影响RTU工作的异常地原因由原来的66.51%，降为23.53%，设备的运行可靠性得到提高。RTU运行率由原来的96.47%提高到99.2%。

通过技术改进，改进前每月要进行三到四次维护，改进后每月一次，我们减少现场维护每月2-3次，按三次计算即减少费用3次×5（共5个站）×400元/次（人工、材料）=6000元；如果每站购一台新设备，则需3000元/套×5（共5个站）=15000元；合计21000元。

5结束语

活动后，调度自动化系统能准确地向调度中心传送数据，可靠执行调度中心发往所在变电站的控制和调度命令。减少维护强度，提高了人员动手解决问题的能力，人员专业素质得到提升。此技术标准已通过我局生产技术部的确认，并对全站设备进行了改进。