油色谱在线监测装置故障重启处理方法探讨

引言

油色谱在线监测装置在电力系统中有着广泛的应用需求,现部分110kV等级变压器、220kV等级及以上变压器或高压电抗器已配置安装油色谱在线监测装置,以实现对一次设备油中气体含量的在线监测。基于电网数字化转型需求以及智能化电网建设趋势,油色谱在线监测装置的应用必将更加普及,在未来几年内将实现安装数量的成倍增长,其运维成本和工作量也会随之增加,在把好装置入网质量关口后,如何节约运维成本、提高运维工作效率成为运维单位需要解决的重点问题。

本文针对采取重启措施对油色谱在线监测装置进行故障处理的可行性展开分析,并对如何高效便捷地实现装置重启进行了探讨论证。

1背景情况

油色谱在线监测装置由内部多块工控板、电路板、程序板控制运作,数据采集后通过有线传输或无线传输的通信方式将数据上送至省级主站。目前,无线传输模式可以有效减少后期网络安全维护工作量,更受用户青睐。

油色谱在线监测装置安装在变电一次设备场地,其运行环境较为恶劣,在常年带电运行保持每日1~2次不等的采样周期的情况下,不可避免地会出现部件故障或控制程序异常死机的状况,导致油色谱在线监测装置离线或数据异常,失去其监测有效性。面对这些故障类型,经过运维经验积累研判及厂家技术指导可知,某些类型的故障状况是可以通过重启装置本体修复的,无须配合开展其他处理工作,重启装置的处理方式成为运维人员处理装置故障的"首试"方法。

目前,运维人员日常只能从监测网页中获悉油色谱在线监测装置离线或数据异常的故障情况信息,无法对其故障原因进行深入判断,常用的处理方式就是先对现场在线监测装置进行重启,观察其是否是自身可修复的故障,如若重启未恢复再安排厂家入站进行下一步检查。如若装置运维人员专程开票进站重启装置,则需耗费较大的人力、物力,紧急处理还会造成非计划工作,增加安全风险(而重启不成功再安排厂家进站处理,则存在工作效率低、处理时限长等问题(如果通过对应的变电站巡维中心进行重启操作,则故障处理质量和时效性得不到保障,有些变电站地处偏远且无驻点人员,更是进一步延长了处理时限。

2运行经验总结

结合某供电局2018一2020年统计的油色谱在线监测装置故障时采用重启手段处理得到的结果数据进行分析,如表1所示,可初步识别判断重启方式应用在油色谱在线监测装置故障消缺时的成功率。

综合以上数据,通过重启油色谱在线监测装置处理其故障的消缺成功率为35%~45%。再根据不同传输方式装置出现故障时的重启效果进行分析,可得出如表2所示的结果。

依据表2数据可知,重启这一消缺方法应用于采用无线传输的油色谱在线监测装置效果良好,如是采用有线传输的油色谱在线监测装置出现故障,则重启装置后台机达到的反馈效果更好。

结合运维经验可得,一般情况下,对于无线通信中断、通信连接不稳定,工控板、主板程序卡死,部分硬件运行出错无法自动复位,后台机电脑程序运行报错、死机等情况,通过重启断电复位能达到较好的自恢复效果。可见将油色谱在线监测装置重启这一方式融入缺陷处理手段中是十分必要的。

3油色谱在线监测装置实现重启的方案

为了在油色谱在线监测装置出现故障时能及时响应处理,缩短装置消缺处理时限,研判装置故障是否可自修复,这里根据油色谱在线监测装置的现场运行情况,提出3种重启装置的处理操作方案,并对其可行性、有效性、实用性进行分析对比论证。

3.1方案一:在油色谱在线监测装置上写入重启程序

要求厂家在油色谱在线监测装置本体工控板写入重启程序,对于有线传输的油色谱在线监测装置还需在后台机系统中写入重启程序,让装置实现按预设定周期定时"软"重启(即不断电重启)。其方案设计图如图1所示。

优点:无须额外开发实现装置重启的硬件设备,实现途径简便。

缺点:

(1)需要组织厂家配合整改,在相应工控板或后台机系统中开发写入重启程序,可能需要开发费用或存在厂家无法应答处理的情况。

(2)若装置工控板或后台机自身已处于死机状态,则无法通过重启程序响应重启操作,必须人为参与断电重启。

(3)装置是否按期实现重启无信息确认。

3.2方案二:搭建后台服务器对油色谱在线监测装置实现命令式重启

通过搭建后台服务器与研发重启操控开关配合,在油色谱在线监测装置本体加装远程操控开关,通过无线网络实现对油色谱在线监测装置的命令式断电"硬"重启。其方案设计图如图2所示。

优点:

(1)可根据实际故障情况的需求随时进行装置重启,更有针对性。

(2)服务器可开发数据状态查询操作界面,通过开发界面操作、查看重启操控开关应答情况。

(3)重启操作不受装置控制板件程序死机影响。

缺点:

(1)投资开发资金较大,经济效益差。

(2)通过无线网络操控,会存在网络黑客攻击风险。

(3)不适用于有线传输装置后台机系统重启。

3.3方案三:加装定时重启继电器结合信息查询实现检查确认重启

在油色谱在线监测装置处加装操控开关配合重启定时继电器及无线通信模块使用,在定时继电器设定时间,让装置按设定时间实现断电"硬"重启,并可通过无线通信模块使用短信查询空开响应情况。其方案设计图如图3所示。

优点:

(1)投资资金较小,实现原理简单。

(2)可通过无线网络短信查询空开重启应答情况,且无操控功能,不存在网络黑客攻击风险。

(3)重启操作不受装置控制板件程序死机影响。

缺点:

(1)需要进行软硬件开发安装,有一定工作量和经济投资。

(2)不适用于有线传输装置后台机系统重启。

4结语

综上所述,采取方案三并结合方案一在油色谱在线监测装置后台机系统写入重启方案的方法能最优化实现装置故障的重启消缺应答处理,如图4所示。

该方案能有效实现无线传输与有线传输两种模式故障处理的及时应答,可有效解决人员进站重启装置造成的工作效率低、处理时限长等实际问题,快速应答处理油色谱在线监测装置故障,帮助研判装置故障程度,提升消缺速度的同时有效提升在线监测装置在线率和可用率,提高经济效益、工作效率,降本增效,是值得研发应用的工作方法。