西门子模块6ES7223-1BM22-0XA8产品

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介绍了广州电力局500 kV输电设备运行维护工作的管理模式，总结了在加强管理，完善规章制度和技术，以及事故预防等方面的经验，并提出了维护工作中仍存在的问题。

关键词　500 kV输电设备　维护　管理　钢化玻璃绝缘子　间隔棒

至1998年10月为止，广州电力局(以下简称“我局”)已投运500 kV输电线路3条，即沙增、蓄增、惠增线，共253 km。自1992年前后投运以来，已经历五个春秋，设备运行正常，成为广东省500 kV电网的重要组成部分，对缓解全省电力供需矛盾、提高电网稳定性，作出较大贡献。现就我局输电设备运行维护工作，进行初步的。

1　投产前的准备工作

为做好500 kV输电工程施工验收和设备投运前的生产准备工作，按原水电部颁发的《电力设备全过程管理规定》(试行)的要求，我们做了如下几件具体工作：

1)认真调研，学习有关经验

我局以对建500 kV输电设备工作非常重视。在确定项目后，组织运行单位有关和人员前往湖北、南京、镇江、沈阳、锦州等地兄弟单位了解500 kV输电工程的建设施工验收、运行维护工作中出现的问题和经验，结合我局电网实际情况，向有关部门提交学习书面，提出使用钢化玻璃绝缘子，调整拉V塔，争取多建自立塔，取消猫塔等建议，为少走弯路，确保验收工作顺利进行，以及为日后的电网运行创造条件。

2)主动配合施工单位，加强质监，严格验收

整个工程可分为中间验收和总体验收。中间验为若干小组，每小组以工作经验丰富的老师傅缺乏工作经验具有中专以上文化的毕业生分赴各线路施工现场，进行质监检查工作，发现问题，及时汇报，及时处理。以质监管理，促培训新人，效果显著。

3)以科学态度，严格材质管理

在即将进入安装阶段，源源不断运往现场的钢芯铝绞线表层散股、绞合松散、铝股表毛刺严重。在抽检中，还发现在盘捆缠绕钢芯铝绞线有结灯笼现象。钢芯铝绞线存在的质量问题得到广东省电力局及原电力部质检的重视，亲临现场参加分析会议，并明确该批产品质量有严重问题，退货厂家钢芯铝绞线千余吨。对不合格、有严重锈蚀塔材，同样要求换合格产品。既做到严格质量管理工作，也保证线材、金具质量，为运行维护设备提供。

4)培训新人，接受新技术

500 kV输电线路比220 kV线路电压级有所提高，对接触过500 kV线路运行维护工作的管理人员和维护人员来说，是一个新技术，新课题。为掌握此项高压线路运行维护的新技术，抽调20多名生产骨干，委托沈阳全国带电作业进行技术培训，掌握新技术，接受新知识，并500 kV输电线路带电作业资格证书。

2　投运后的维护管理工作

2.1　确定的管理模式

500 kV输电线路投运后的管理模式如何，是专门成立一个部门管理500 kV输电线路，还是由一个班负责综合管理35～500 kV输电线路是个讨论的热点。经综合比较，反复酝酿，分别由具有丰富工作经验、责任心强、能吃苦耐劳的以原水电部劳动为代表的三个班负责3条共235 km的输电线路的运行维护管理工作。经实践，职工们初步掌握了500 kV输电设备运行维护管理等方面的技术工作，一定的成绩。

2.2　建立规章制度，完善技术

对高一级电压的500 kV输电线路设备，建立规章制度，进行资料收集，在积累数据的基础上，参照设计、上级要求有关技术资料，编写线路现场规程和500 kV输电线路技术手册，制订运行、检修、缺陷等管理制度，明确各级人员岗位责任制，建立设备台帐、设备维护周期表等多种记录卡片，整理各种图纸、技术合同、试验报告、设备说明书，逐步做到循章查帐。

2.3　掌握设备动态，研究事故预防对策

500 kV输电线路设备运行技术要求性高。几年来的运行经验证明，每年除可利用发电站及线路解接满足扩建工程需要时的停电机会来处理线路设备缺陷外，其余停电检修的机会甚少，线路年运行小时过8 600 h。结合电网实际和我局500 kV线路塔型为二代塔的结构情况，与东北电力科学研究院(全国带电作业)共同开展研究换耐张V串、直线单片绝缘子的带电作业，并同时研究此项工作的带电工具，经表演操作及全国线路代表评议，基本达到带电作业的目的，尚有待改善。此为广东省500 kV输电线路开展带电作业开先例。

其次，当500 kV线路投运后，由于电磁场强干扰大，沿线居民对场强感应反映甚为强烈。经会同设计、运行部门及有关技术人员进行现场测试鉴定，并未过设计允许的场强值的设计要求。为考虑沿线居民的实际情况，除做好宣传工作外，还因地制宜，在保护区适当栽种少量矮灌木树，对屏蔽场强起到一定作用。

另外，我们经试验证明，对一串钢化玻璃绝缘子被雷击闪烙，或同一串钢化玻璃绝缘子连续两次被雷击闪烙未爆炸，若经工频、机电联合负荷试验，证明电气性能正常，则可继续运行，暂缓换或不换。

3　运行维护情况

沙增、蓄增、惠增线路使用的铁塔塔型均为我国二代高压输电线路的塔型尺寸。线路设备材料全部国产化，共有铁塔575基。其中，拉V塔135基，自立塔440基。导线为4×LGJ-300、4×LGJ-400四分裂，架空地线为LGJ-95/55。自1992年下半年投产以来，除进行正常的定期巡视外，在每年雾雨季前均组织有关和管理人员进行夜间查线、检查设备异常及防污闪事故发生。

同时，利用停电机会，对线路设备缺陷进行处理。至1995年底，换自破率以每条线路按运行*年统计如表1。

表1　钢化玻璃绝缘子自破率

年　　限 线路名称 LXP安装／片 自破／片 自破率／‰ 
1992年7月至1995年12月 沙增线 6 804 40 1.72 
1993年3月至1995年12月 蓄增线 19 949 77 1.50 
1992年9月至1995年12月 核增线 29 314 149 1.56 
1996年1月至1998年12月 沙增线 29 314 72 3.53 
1996年1月至1998年12月 蓄增线 29 314 126 2.11 
1996年1月至1998年12月 惠增线 
(原核增

线解口)
 26 230 198 2.47 

除检修换自破绝缘子外，还换和检修间隔棒13只，换蓄增线01～03号左地线LGJ-95/55共0.694 km。为加强抗振强度，我们加装了预绞护线条，配相应单、双线夹金具共25基。调整防震锤35只，清扫污区段绝缘子353基。并充分利用停电机会，及时进行检修线路设备缺陷，提高设备完好率，确保电网运行，明显的企业效益和社会效益。 

4　存在问题

至目前，线路运行情况良好，但是，仍然存在以下几个不容忽视的问题。

1)覆冰

1996年初春，覆冰期刚过，发现地处从化北部的崇山峻岭的蓄增线01～03号档左地线LGJ-95/55外层铝股折断8股。利用停电机会，换该段伤股地线，并根据塔型和档距情况，在2号、3号、6号、7号、19号、21号、22号、23号配置相应双线夹金具；在8号、10号、12号、13号、14号、16号配置相应的单线夹金具。仅用预防覆冰和防震的对策，其效果如何，有待进一步监察检查和研究。经验证明，在环境温度为-6～-8 ℃、风速为1～3 m/s、相对湿度在80%～**的阴雾天气下，运行的绝缘子覆冰快。在绝缘子带电的情况下，电场对绝缘子周围的水滴具有化和吸附作用，加速绝缘子和导、地线的覆冰。而运行线路中的地线在同样环境、温度、湿度、天气、风速的条件下，地线及金具覆冰也快。01～03号档地线除覆冰外，随风力增强，地线受风速影响，震动振幅愈大，频率增加，而长时间的震动，使地线表层与线夹长时间磨擦，产生疲劳而折断。要真正摸清地线表层铝股折断的原因，尚待于进一步研究。

2)钢化玻璃绝缘子

钢化玻璃绝缘子比瓷质绝缘子具有特的优点，劣化后自行爆炸，检查线路时，即可轻易发现绝缘子。不用运行部门花费大量的劳力去按周期检测，寻觅绝缘子的零值，既节省大量的交通车辆费用，也节省外勤人员旅差开支。后的绝缘子剩下的残悬挂不掉落地面。根据玻璃绝缘子在广东省输电线路运行已近30年的运行经验，当时决策在500 kV线路上大量使用玻璃绝缘子是正确的。

在1998年6月，阴雾湿度大的恶劣天气，一瞬间，沙增线96号塔A相电源、C相负荷侧绝缘子各8片，97号塔A相负荷侧、C相电源侧和负荷侧24片。我们及时前往现场调查，决定立即申请停电处理，同时发现同塔其它绝缘子串下层棱表面吸附着厚厚污秽物，而且棱与棱之间及铁脚均存在着不同程度的闪络痕迹。这些绝缘子均在同一时间内发生，都在悬垂串。由此可见，悬垂串积秽盐密比水平串高一倍，Ⅰ串绝缘子盐密是V串所吸附的盐密的1.25倍。这段线沿途邻近分布有生产规模较大的耐火砖厂和水泥厂，100 m的烟囱，昼夜不停地排放大量污秽物，其中盐占全部盐类比重的30%～70%，特别水泥污秽物中的钙。这些污秽物，随珠江三角洲沿海地区饱含盐类的海风飘荡，被绝缘子所吸附。玻璃绝缘子上表面自洁能力强，可直接被雨水冲刷，表面较为清洁，但下表面“棱”与“棱”之间却吸附着厚厚的污秽物，雨水无法冲刷，且愈积愈厚，测验盐物数据，都大于三级污区。位于这地区纵横交错河网地带的线路绝缘子，受露、雾持续长时间的影响，绝缘子表面吸附污秽物，湿润较均匀，使污秽物中的可溶盐溶解充分，而且难以流失。这盐类湿润度弱，对污秽物冲刷甚微，绝缘子表面电导可达到大值，泄漏电流较大，对绝缘子运行为危险。沙增线96号、97号塔钢化玻璃绝缘子突然之多，正是因为出现较长时间含水量大的浓雾天气造成污闪，但尚未造成线路跳闸。

由此看来，在严重污秽区，使用钢化玻璃绝缘子应持慎重态度。

3)间隔棒运行情况

我局维护的线路采用国产JZX4-45300和FJY4-45300间隔棒，这两年，线路停电检修，共修理、换13只。虽然间隔棒螺帽脱落不多，但仍时有发生。间隔棒已暴露运行几年，金具连接部位受负荷、环境、气候、风力等因素影响，金具螺栓连接件松脱现象有增无减。应利用停电机会，对线路间隔棒、线夹、防震锤等金具连接作一次的检修，避免钢芯铝绞线、地线连接金具松动，长时间产生电晕放电现象，或随气候、风速的影响造成磨擦而受损，危及电网。

4)外力损坏情况

主要有以下几方面：

a)线路器材设施被盗被损坏严重，防不胜防。近年来，我们花费大量资金换防盗螺帽，器材被盗及损坏情况得到一定程度的遏制，但仍有待于进一步争取当地及部门的支持，开展群众护线工作，宣传保护电力设施、贯彻执行“电力法”的重要意义。

b)线路沿线防护区内新种竹树普遍，生长快，但设计、基建导线驰度对果树(荔枝等经济果树)距离裕度甚少，需要解决距离不足问题。其次随着沿线当地土地开发，线路走廊、杆塔被推土填埋的情况甚为普遍，导线对地距离不足，严重危及人身和电网设备，需要大量资金改建或升高铁塔。这两年，沙增线、惠增线已改建或升高铁塔共10基。此种情况，今后将会不断出现，运行维护工作的难度大。

c)线路沿线附近的耐火砖厂和水泥厂排放污秽物与日俱增，绝缘子吸附盐密有增无减，将有发生污闪的可能性，危及电网运行。这个问题应引起我们的关注，有计划地做好绝缘子的防污调爬工作，提高线路外绝缘水平，提高电网。

控制的优点是功能比控制的多，像模拟量的控制，微积分的控制等等，还有就是可以方便的修改程序，改变控制方法和控制对象，这也是继电器控制的缺点。继电器控制只能实现一些简单的逻辑控制。

plc控制的缺点是价格高，还要会编程的人员。plc的体系结构是封闭的，各plc厂家的硬件体系互不兼容， 编程语言及指令系统也各异，当用户选择了一种plc产品后，选择与其相应的控制规程，并且学习特定的编程语言。

与的优缺点

三菱plc和西门子plc主要是编程理念不同，三菱是日系，编程直观易懂，学习起来会比较轻松，而西门子是德国，指令比较抽象，学习难度较大，但指令较少，而三菱的指令较多，所以学习三菱和学习西门子的周期是一样的；

三菱的优势在于离散控制和运动控制，三菱的指令丰富，有的定位指令，控制伺服和步进容易实现，要实现某些复杂的动作控制也是三菱的强项，而西门子在这块就较弱，没有的指令，做伺服或步进定位控制不是不能实现，而是程序复杂，控制精度不高。过程控制与通信控制西门子是强项，西门子的模拟量模块价格，程序简单，而三菱的模拟量模块价格昂贵，程序复杂，西门子做通信也容易，程序简单，三菱在这块功能较弱。

所以针对不同的设备不同的控制方式，我们要合理的选用plc，用其长处，避其短处。例如某设备只是些动作控制，如机械手，可选择三菱的plc，某设备有伺服或步进要进行定位控制，也选三菱的plc；像空调，污水处理，温度控制等这类有很多模拟量要处理的就要选西门子的plc比较合适，某设备现场有很多仪表的数据要用通信进行采集，选西门子的好控制。学习选择某种，要结合实际情况，看是否要针对某各行业，小企业，日资企业，台资企业三菱用的比较广泛；大企业和北方是西门子用的较多。

外部I/0设备指令是FX系列与外设传递信息的指令，共有10条。分别是10键输入指令TKY（FNC70）、16键输入指令HKY（FNC71）、数字开关输入指令DSW（FNC72）、七段译码指令SEGD（FNC73）、带锁存的七段显示指令SEGL（FNC74）、方向开关指令ARWS（FNC75）、ASCII码转换指令ASC（FNC76）、ASCII打印指令PR（FNC77）、特殊功能模块读指令FROM（FNC78）和特殊功能模块写指令T0（FNC79）。 
（1）数据输入指令 数据输入指令有10键输入指令TKY（FNC70）、16键输入指令HKY（FNC71）和数字开关输入指令DSW（FNC72）。 
10键输入指令（D）TKY的使用如图3-72所示。源操作数[S.]用X0为元件，10个键X0～X11分别为对应数字0～9。X30接通时执行TKY指令，如果以X2（2）、X9（8）、X3（3）、X0（0）的顺序按键，则[D1.]中存入数据为2830，实现了将按键变成十进制的数字量。当送入的数大于9999，则高位溢出并丢失。使用32位指令DTKY时，D1和D2组合使用，高位大于99999999则高位溢出。 

当按下X2后，M12置1并保持至另一键被按下，其它键也一样。M10～M19动作对应于X0～X11。任一键按下，键信号置1直到该键放开。当两个或多的键被按下时，则按下的键有效。X30变为OFF时，D0中的数据保持不变，但M10～M20全部为OFF。此指令的源操作数可取X、Y、M、和S，目标操作数[D.]可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z，[D2.]可取Y、M、S。16位运算占7个程序步，32运算时占13个程序步。该指令在程序中只能使用一次。 
16键输入指令(D)HKY的作用是通过对键盘上的数字键和功能键输入的内容实现输入的复合运算。如图3-73所示，[S.]4个输入元件，[D1.]4个扫描输出点，[D2.]为键输入的存储元件。[D3.]指示读出元件。十六键中0～9为数字键，A～F为功能键，HKY指令输入的数字范围为0～9999，以二进制的方式存放在D0中，如果大于9999则溢出。DHKY指令可在D0和D1中存放大为99999999的数据。功能键A～F与M0～M5对应，按下A键，M0置1并保持。按下D键M0置0，M3置1并保持。其余类推。如果同时按下多个键则先按下的有效。 

说起干扰，想到的就是干扰、空间辐射干扰、接地干扰等。不过，本次调试中，却遇到以前遇到、甚至不知道的干扰，借此跟大家分享一下。

先简介一下项目，一面柜（正面plc控制部分，后面是6台3.7kw）、三面55kw变频器。cpu226通过通讯控制9台变频器。由于工地在半山腰上，就盖了一间房子，所以plc柜和变频器柜放在一起，plc柜与变频器间隔2m。现场主要动力电缆居多，信号电缆就3压力表和6个称重信号线，直接分两层埋沟。

电机线还未接之前，plc程序和上位机联机调试，一切正常。所有的变频器频率给定和控制均正常。

电缆施工完毕之后，开始联调，问题出现了。3.7kw的变频器上一开，停不下来通过监测plc，发现轮训控制字节vb0里的数字不动，也就是modbus通讯现在停止了，但是plc还是现实运行状态。反应就是干扰。将变频器断电，vb0直接继续轮训。反应就是接地问题。变频器使用的时候，接地就是基本的要求。和plc在一起使用要处理好了。

查看plc柜，后面6台变频器都单接地到柜子上了，而plc的接地也单接地到地排上并引到了外面的信号地了。plc柜则通过支架和变频柜一起连接到保护地了。看似没有问题，一查线路，发现plc的地线和plc柜连通的。原来的接地和plc的地线连在一起，而开关电源的外壳直接安装在底板上，导致plc的接地和低压柜的接地串在一起了。为了解决上述问题，变频器直接通过电缆接地到低压变频柜底座上；而开关电源地线暂时断开未接，同时将plc柜与底座绝缘。经过上述处理之后，在电脑上操作3.7kw变频器，一切正常。

上述的干扰问题，是一个典型的接地问题。plc的单接地很重要。看到这里，相信网友都是一笑而过。不过下面还有一个的问题，也是干扰问题，估计好多大咖也不定遇到过。

3.7kw变频器调试正常以后，开始调试55kw变频器了。电脑上开停设备正常；频率设定正常。心中窃喜，只有这几个大家伙没问题，设备调试基本差不离了。低频率运转一会，一切正常。然后开始提速，提到40hz以后，运行一会画面突然变暗了。上位机通讯中断，一看plc，红灯亮起。反应还是干扰问题。将变频器断电，plc重启运行恢复正常。后来又试了几次，发现30hz一下运行正常，30hz以上运行一段时间会故障停机。

刚开始怀疑是plc电源污染了，变频器的高次谐波通过电源串进plc，导致异常停机。以前现场遇到过这个情况，后来通过加装隔离变压器解决了问题。赶紧打电话回公司，二天直接跟车发来了隔离变压器。加上变压器以后，果然有效果，起码视频的干扰小多了，但是plc故障停机依然存在。

其中，又试着降低变频器的载波频率、手动启停变频器、拆掉485通讯线等，问题依然存在。没办法，跟公司汇报加装电抗器吧！

由于电抗器订货，无聊的时候又开始捣鼓这个问题。人，就要有不服输的精神嘛！我试着拆除cpu之后的模块，然后启动变频器，加速到50hz运行一段时间正常；挂上模块运行到40hz故障停机。不会是plc模块有问题吧？？？我又依次试了试后面的模块，终确定了倒数二个模块——em231，是故障停机的问题所在。不过，依着多年来使用西门子产品的使用经验来说，西门子硬件产品质量、抗干扰还是比较不错的。新模块。不应该这么快出问题吧？em231模块，接的正是3个压力信号。3个压力信号，正对应的是3台55kw风机后的压力信号。突然，脑子灵光一闪，干扰不会是压力信号线过来的吧？？压力表经过隔离配电器接到em231中，我试着分别拔掉1#、2#、3#的隔离配电器，出现了。当拔掉3#隔离配电器的时候，系统运行50hz正常；插上去变频器运行40hz会故障停机。拔掉3#隔离器试运行一段时间，一切正常。原来3#变频器远，有100米左右，而3#压力信号测得是3#风机后的压力，机敷设路径与变频器电缆基本相同。由于后来业主挖沟较浅，导致信号电缆与动力电缆较近而导致干扰。1#、2#压力信号不存在问题。

按道理讲，加上隔离配电器以后，压力信号应该加抗干扰才对。但是现在em231却因为输入的一路模拟量信号有问题（监测的ad数值正常、不排除隔离配电器的问题），导致cpu226异常故障停机。这个干扰已经不仅仅是电源或者接地能解决的了！

不过以本人分析，给变频器加一个滤波器和电抗器，应该也能解决问题的。