冶金设备管理与维修 第２８卷２０１０年第２期（总第１４６期） 变电站通信网络常见故障的处理 何敬国王敏赵慧庞怀江尹庆李锡刚和法亮 （莱钢集团有限公司动力部莱芜２７１ １０４） 摘要介绍了变电站通信系统的基本结构及其常见通信故障，分析了故障产生的原因，阐述了常见故障 的处理及防范措施。 关键词监控系统通信网络故障 ｌ前言 系统的通信网络结构，主要类型有集中式、分布 莱钢供电系统在新建及改造的变电站中逐渐 式、分层分布式等。目前应用较多的是分层分布 采用综合自动化系统或保护测控单元，变电站在 式。分层分布式监控系统的通信网络常用的为总 线运行的可靠性、自动化水平都得到了极大提 线型通信网络。 高。但是在运行过程中也发现有一些变电站存在 总线型通信网络分为三部分，即变电站层、通 装置通讯稳定性和可靠性不高等一系列问题，尤 信管理层和间隔层。变电站层就是监控系统的后 其是站内通信网络故障时，无法实现对变电站的 台。通信管理层就是通信总控单元，也即通信管 监控；出现事故或异常运行状态时，运行值班人员 理机，完成微机保护与监控后台之间的通讯，完成 无法在第一时间知道微机保护信息、开关真实状 通信转接和规约转换。间隔层完成对现场一次设 态以及负荷情况，造成工作被动，无法及时了解现 备信号的采集、保护及测控功能。 场情况。因此如何对监控系统通讯故障进行判断 动力部供电车间所辖变电站中，１ １０ｋＶ南岭变 和处理就成为一个重要的问题。 电站、银山变电站、制氧变电站、３５ｋＶ泰东变电站 综合自动化系统均配备ＣＡＮＢＵＳ现场总线和４８５ ２变电站通信网络结构简介 串行线双网通信接口，使用屏蔽双绞线进行设备 在变电站综合自动化系统中，数据通信是一 间互联，连接时通信线不能交叉分支，位于起始节 个重要环节，主要完成综合自动化系统内部各子 点和终端节点应接人终端匹配电阻以减少终端信 系统或各种功能模块间的信息交流。变电站监控 号反射。典型的通信网络接线如图１所示。 图１通信网络接线 ３常见故障分析 网络出错”。“通信出错”通常是由于网络中某一节 供电车间１１０ｋＶ银山变电站自实现综合自动 点故障引起的。“通信网络出错”通常是由于通信 化改造以来，已运行三年，综合自动化系统多次出 管理机故障引起或是ＣＡＮ总线故障。下面分别简 线通信网络出错的故障。结合现场实际故障，通 要介绍引起以上两种常见故障的原因。 信故障告警信号通常表现为“通讯出错”和“通讯 （１）引起通信出错的原因：引起通信出错的原 ｌ９～ 第２８卷２０１０年第２期（总第１４６期） 因主要是由于ＣＡＮ总线系统中某一节点故障。主 要有３个方面引起，①某一测控装置电源故障引 起；②某一测控装置通讯线接线端子松动；③某一 测控装置通讯芯片损坏。 １１０ｋＶ银山变电站两次出现通信出错的故障， 经现场查找，其中一次是由于一台测控装置通信 芯片故障，另一次是由于一台测控装置通讯端子 松动，造成通讯线脱落。 （２）￣ＪＩ起通信网络出错的原因：引起通信网络 出错的原因通常是由于通信管理机故障或通信总 线接线不规范引起，①通信管理机故障。引起通 信管理机故障比较多，且查找起来比较繁琐，简要 介绍几种：通信管理机通信芯片故障，或者是其电 路板某处损坏；通信管理机电源板内为其供电的 电源变压器故障；通信管理机设置的该号端口的 波特率、校验位、流控制等参数与监控系统不相 同；通讯管理机所有通讯１：３上均无报文，可能是通 信管理机背板模块上收发信号线、信号地线接线 不正确，或ＣＰＵ模块异常；通信管理机软件故障， 这种故障比较少见。１１０ｋＶ银山站老站监控系统 自改造投运后，运行不长时间就出现通信网络出 错故障。经过多次排除查找，最终确定为通信管 理机故障。其主要原因为通信管理机内部印刷电 路板一处电阻故障造成。银山新站也出现过由于 通信管理机电源故障造成通信网络出错的情况。 ￣ＣＡＮ总线系统故障。总线系统故障主要有以下 几个方面原因：通讯线有短路的地方，造成总线系 统短路故障；首端末端匹配电阻不合适，或者匹配 电阻烧坏，一般匹配电阻选为１２０Ｑ；与后台监控 微机连接的通讯串口损坏；通讯线未接屏蔽线及 接地，长时间电磁干扰。 供电车间一３５ｋＶ变电站曾出现由于与后台连 接的通讯串口损坏、造成通讯故障的情况，更换串 口后，通信恢复正常。 ４通信故障的处理及防范 （１）通信故障的处理：监控系统通信故障的处 理，可以根据故障的不同原因进行分类处理。根 据所报告警信息的不同，采取的处理方法也不尽 相同，通常采用排除法，原则是先外部后内部。 对于由于系统内某一节点故障导致的“通信 出错”，处理方法是首先根据报警信息确定是由那 一２０一 冶金设备管理与维修 个测控装置故障引起的，然后检查该装置的通讯 线是否接线牢靠，有无脱落，若是由于通讯线脱落 引起的，可以带电情况下将通讯线重新压接好即 可。若通讯线良好，则可能是由于装置内部电路 板故障，可以采用更换装置通讯板来确定。 对于系统报“通信网络出错”的故障，处理起 来比较繁琐。如果仅仅是后台监控报通信网络出 错，此时后台监控画面不会更新，但通信管理机未 发告警信息，则可能是由于通信管理机和后台监 控机连接部分故障，可能是连接通信串口损坏，也 可能是通讯线损坏，进行查找。如果通讯管理机 告警，报系统所有节点通信出错，则可能是由于通 信管理机故障引起的通信网络出错。可以首先检 查是否是由于ＣＡＮ网短路引起的，如果是可以查 找故障点，重新更换通讯线。然后检查是不是由 于末端匹配电阻不合适所致，可以更换一标准电 阻进行检查。如果故障还未排除，则可能是由于 通信管理机硬件故障造成，这时可更换通信管理 机电源板（通讯板），进行确认。 （２）防范措施：为防止站内监控系统通信故障 的发生，这就要求进行综合自动化网络结构设计 时就要充分考虑到通信系统的要求，要结合系统 要求选择合适的网络结构，要充分考虑到抗干扰 问题。选择二次测控保护装置时，要选择质量过 硬的产品，防止因为装置本身硬件故障导致的通 信故障。再就是在施工阶段对通讯线要求采用屏 蔽双绞线，并将屏蔽线两端接地，使其真正达到屏 蔽效果。ＣＡＮ总线方式接线确保所有设备是否均 以同等地位挂在网上，确保不分叉，并对首端和末 端并接一个１２０ｆ￣的电阻。接线要规范，通讯线要 避免与高压电缆敷设在同一电缆沟内。 ５结束语 在变电站中，依靠通信网络把微机保护装置、 自动装置、测控装置和监控系统紧密地联系在一 起，实现综合自动化，因此，如何提高变电站通信 系统的可靠性就具有十分重要的意义。随着对变 电站综合自动化功能和性能要求的不断提高，对 通信系统提出了更高的要求，这就要更好的解决 变电站通信系统可靠性的问题，对通信故障应做 到快速、准确判断，及时处理。 （２００ １—－（）５收稿）
