主变档位控制器故障的处理方法

潘佩明

（国网武汉供电公司变电检修分公司，湖北 武汉 430000）

0 引 言

主变档位控制器能第一时间反映主变即时的档位情况，方便电压的远方调控，因此主变档位的正确显示和控制对于运行及调控值班人员至关重要。但相较于变电站内主设备和保护装置，主变档位控制器的维护容易被忽视，加之厂商技术水平参差不齐，容易造成档位控制器故障频发；同时档位控制器升级改造少，一旦发生故障，厂商因无法提供同期产品而造成备品备件不足，将进一步增加主变档位控制器故障带来的影响。因此，对主变档位控制器的故障提出有效快速的解决方法，并形成系统化、通用化的处理思路，对提高工作效率，推进档位控制器故障处理，以及配套设备技改大修进度具有重大意义[1]。

1 主变档位显示原理

主变压器的运行档位是系统运行的重要指标，档位显示是否正确直接影响到现场人员对现场实际情况的判断。变压器档位信号的采集方式可以分为两种：一种是直接接线采集档位值，包括直接一对一方式、个位加十位方式以及BCD编码方式；另一种是通过档位变送器方式，包括电阻分压方式以及4～20 mA电流环方式。BCD编码方式占用遥信资源少，抗干扰能力强，是目前应用最广泛的档位监测方式[2,3]。下面主要介绍基于BCD编码方式的主变档位显示原理。BCD编码与档位对应关系如表1所示。

表1 BCD编码与档位对应关系

BCD编码与档位对应关系公式如下：

档位=（）*BCD编码4（8）+（）*BCD编码3（4）+（）*BCD编码2（2）+（）*BCD编码1（1）；其中（）内数值只能为0或1

主变档位显示原理是将主变的实际机械档位通过档位控制器转换成BCD编码传给主变测控装置，再由主变测控装置还原成实际档位传给后台和监控。信号传输如图1所示。

图1 基于BCD编码方式的主变档位显示原理

如图1所示，主变档位控制器故障，相当于档位显示中间环节出现故障，必然导致档位显示的异常。

2 主变调档控制原理

调档控制命令可由监控后台“远方”发出，也可在档位控制器上“就地”发出。通过档位控制器“远方/就地”模式设置来转换。

2.1 远方调档控制原理

远方调档控制原理有如下4个逻辑环节：

第一，远方调档控制指令（升，降，停）由运行或调控值班人员通过后台发给测控装置，测控装置内部相应的升降停接触器励磁，接点导通。

第二，测控相应接点被档位控制器调档公共端“串入”，档位控制器内部的升降停接触器励磁，接点导通。

第三，档位控制器相应接点被主变调档机构箱内调档公共端“串入”，使主变调档箱内升降停接触器励磁，接点导通。

第四，相应机构箱接点被主变档位机构箱内电机调档回路“串入”，通过控制电机的正转、反转、停止，达到调档目的。

2.2 就地调档控制原理

档位控制器处在“就地”模式，监控后台和测控装置指令被隔离，操作档位控制器上的升降停按钮，等效为档位控制器内部升降停接触器被手动按下，接点导通。接下来的逻辑同第2.1节第三、四环节。

3 主变档位控制器故障现象分析

运维人员报：某220 kV变电站1#主变档位后台与现场实际显示不一致，无法远方调档。检修人员现场发现主变档位实际为5档，而后台显示为6档。检查档位控制器航空插头实际档位“5”有输入电位，BCD编码4（4）和BCD编码4（2）有输出电位，判断为档位控制器BCD编码模块故障。同时对调档控制回路逐级排查，发现在主变机构箱处可以正常调档，而在档位控制器处“就地”调档失败，判断档位控制器控制回路异常。结合以上两点，需要更换档位控制器。档位控制器如图2所示。

图2 档位控制器实物

4 主变档位控制器故障处理办法

联系设备厂家，回复此产品年代久远，已被淘汰，且无法提供备品备件。针对这种情况，通过对测控装置以及主变调档机构箱的实地勘察，结合主变档位显示和调档控制原理理解，提出以下解决办法：

第一，选取市面上很常见的具有BCD编码功能的档位变送器实现档位控制器的档位变送功能，以图3所示的档位变送器为例进行说明。

第二，档位变送器上端接入主变实际档位输入，下端为BCD编码输出给相应的主变测控装置。所实现的功能为图1中BCD编码功能。

第三，测控装置硬件和软件的不断升级，主变的调档控制功能可以由测控装置直接开出升降停“指令”至主变调档机构箱，即前面远方调档控制原理中由第一直接过渡至第四逻辑环节[4,5]。

通过以上处理方法，替代传统档位控制器功能，有效解决了由主变调档控制器故障造成的档位显示不正确和无法调档的异常情况。

5 结 论

本文提出的主变档位控制器故障处理方法，解决了档位控制器无备品备件的矛盾，有效替代了传统的档位控制器功能，原理清晰，接线简单，具有很强的通用性和实用性，为类似的缺陷处理提供了借鉴，提高了变电站主变压器运行安全性、可靠性。