GPRS分布式故障录波报警系统在矿区电网的应用

张兆华 尉永波 孔令民 陈美玲

山东华聚能源公司 山东 济宁 273500

0 引言

分布式GPRS监测录波与报警系统是将计算机监控技术和公共移动通讯技术合为一体的一种新型电力监测报警系统。该系统由监测主站、GPRS通信网络及远方监测录波报警终端三部分组成。监控主站同监测终端之间的通讯信道为GPRS移动通讯网络，运行中主站与监测终端始终保持在线状态，实时采集和传送现场相关运行参数和监视现场运行情况。一旦现场发生短路故障等事故或异常运行（振荡、过负荷、断相、严重不平衡）等，监测终端立即启动并记录全过程信息，然后经GPRS通道发送到主站并报警，为运行管理人员及时发现和分析处理事故提供依据。

1 项目概况

监测主站设在华聚能源调度室，远方监测报警终端经过初步筛选，选取集团驻地较为重要的线路监测点作为监测试点，具体安装地点如表1。

对应系统一次接线如图1所示。

为了保证故障录波器在系统发生短路时能够启动，录波器启动值应按小于最小短路电流来整定，对故障录波器所在地点相关联的位置进行了短路电流的计算，按0.9倍的最小短路电流值来整定启动值，如表2所示。

表1 线路监测点

2 系统功能

2.1 设备功能

分布式故障监测系统主站软件用于实时收集现场正常与短路故障数据，存库、综合分析和显示报警。技术内容包括数据采集、报警记录、录波记录及分析、图形操作功能、远程设置终端参数等。监测终端由CPU板、AD采样转换板、GPRS通讯板和电源等部分组成。

2.2 系统通信

故障录波器系统的系统通信是基于移动通信公司GPRS（通用分组无线业务）的VPN业务，即通过专线录波器主机先同就近的基站连接，然后再通

过GPRS网络同各个录波器终端相连，这种方式(VPN)使系统具有高的通信可靠性。虚拟专用网络(VPN：Virtual Private Network)技术是利用公共网络来建立专用网络，在网络层通过数据包封装技术和密码技术，使数据包在公共网络中通过 “加密管道”传播，从而在公共网络中建立起安全的 “专用”网络，极大的提高了系统安全性能。企业只需要租用本地的数据专线，连接上本地的Internet各地的机构就可以互相传递信息，主机占有一个固定的IP地址，各个终端也都分配一个IP地址，这使得今后终端的扩展十分容易，即装即用。链接模式见图2。

表2 故障录波器录波器启动值

图1 系统一次接线

基于GPRS的VPN技术在网络通信速度方面以及安全性上完全满足电力通信的要求，该技术可以有效降低网络通信成本，有利于提高电力企业的管理效率，具有一定的经济效益和社会效益。

3 应用实例

2008年8月28日16点29分14秒，东滩一线录波器安装点附近发生AB相(或AC相)两相短路，短路两相电流大增，对应相电压明显降低。短路故障持续到约0.5秒时，东滩一线出线开关跳闸,切断同罗厂变联系，录波器电流消失，见图3。

由于短路故障仍然存在，录波器记录的电压仍旧很低，又持续了约1.6秒，东滩电厂开关跳闸，至此东滩变母线电压完全消失，见图4。

图2 链接模式示意图

分析：

故障性质：两相短路故障；

故障地点：录波器安装地点附近(实际为东滩变母线故障)；

东滩一线跳闸时间 （包括开关动作时间）：0.5秒；

东滩电厂跳闸时间：2.1秒（0.5秒+1.6秒）；

短路故障持续时间：2.1秒。

由于东滩变未安装母差保护，故导致故障切除时间延长。

分析结果：

图3 短路电流持续0.5秒后消失

图4 电压在电流消失后又持续1.5秒消失

录波器动作正常，为故障分析提供了有力的科学依据。

4 结束语

分布式GPRS监测录波与报警系统是以软硬体结合的系统项目，具有国内领先水平，用于远方监测、记录各个故障点及异常运行发生前后的详细信息，为电力系统事故记录和分析提供了可靠的保证，涉及到电工电力自动化技术领域，是电力检测与通讯新技术的开发应用，具有广阔的应用前景。