清遠抽水蓄能電站臨時接地線管理系統介紹

吳 迪，黃文浩

(清遠蓄能發電有限公司，廣東 清遠 511853)

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清遠抽水蓄能電站臨時接地線管理系統介紹

吳 迪，黃文浩

(清遠蓄能發電有限公司，廣東 清遠 511853)

當前，各水電廠的臨時接地線的管理主要依靠人工管理，臨時接地線的裝拆存在較大的風險，為了更加安全有效地管理臨時接地線，清遠抽水蓄能電站根據實際情況，優化了系統結構，并應用射頻識別技術，對臨時接地線管理進行電子化管理。管理系統通過對臨時接地線狀態的實時監測和邏輯判斷，有效降低了接地線誤操作的風險，保障了人身和設備的安全。

抽水蓄能電站；臨時接地線；管理

1 概述

臨時接地線是電力設備檢修過程中保障人身、設備安全的重要技術手段，是電力安全生產管理中重要的一環。當前，發電廠對于臨時接地線的管理主要通過兩票實現，臨時接地線的安裝數量和地點依靠安裝人員的自覺，存在接地線誤裝、漏拆的風險[1]。清遠抽水蓄能電站根據自身的需要和蓄能電站的特點，并吸取其他電廠臨時接地線管理系統的優點，開發了一套新型臨時接地線系統[2]。

圖1 專用接地線示意

2 系統結構與原理

清蓄抽水蓄能電站臨時接地線系統主要由地線柜、地樁及其監控主機、專用地線、電腦鑰匙及管理系統等組成。管理系統與電站發電生產管理系統、設備狀態監測平臺對接，接地線管理信息在各平臺之間共享。

專用地線柜可實現臨時接地線的存放、保管、取用、歸還，具有防塵，防損，防潮的綜合功能。根據設備檢修對臨時接地線的需求，地線柜分散布置在全廠，方便臨時接地線的取用與安裝。地線柜內安裝有接地線管理主機，可接收管理系統服務器指令，授權打開柜內指定地線，并通過射頻識別監測判斷地線狀態，并將狀態數據上報管理系統服務器。

地樁采用無源標簽設計[3]，通過輔助節點輸出接地線的裝拆狀態。地樁配備電磁鎖，可實現對接地線的閉鎖與解鎖功能。地樁監控主機實時監測地樁狀態及接地線掛裝狀態，并根據電腦鑰匙的批核信息進行邏輯判斷，實現地樁的閉鎖和解鎖。

電腦鑰匙為移動終端設備，通過系統授權打開地樁的閉鎖機構。鑰匙部署有移動終端軟件系統，可通過廠內無線辦公網絡下載當前接地線操作流程，并全程指導操作人員現場進行地線掛接及拆除工作，在出現不符合流程的操作時終端系統可發出音頻告警糾正錯誤操作。

接地線地樁端嵌入具有唯一標識的電子編碼的超高頻RFID標簽，接地側為專用接頭，可直接插入地樁并通過電磁鎖實現閉鎖(如圖1所示)。

接地線管理系統通過無線網絡與地線管理主機及地樁監控主機通訊，可實現接地線/樁的監測及控制，實時顯示地線、地樁工作狀態，以及查詢歷史狀態數據和各種地線解閉鎖指令及其執行結果數據。與發電生產管理系統對接后，可在兩票流程中對接地線的指定和批核，并向接地線管理系統發送接地線樁的解閉鎖許可指令(如圖2所示)。

圖2 接地線系統結構示意

3 管理系統功能

清蓄臨時接地線管理系統功能結構分為3個部分(如圖3所示)：

1) 應用功能，包括用戶權限管理模塊，地線地樁管理模塊，地線地樁狀態圖模塊，授權解授權管理模塊，及系統管理模塊。

2) 數據通訊，包括與地線管理主機、地樁監控主機等硬件設備進行通訊程序，及數據采集存儲。

3) 數據接口，包括與發電生產管理系統接口，與生產輔助系統接口程序及其他生產系統接口預留。

圖3 管理系統功能結構示意

管理系統里可授權用戶管理地線系統，對接地線與地樁進行相關配置。通過與現場的主機通訊，狀態圖可實時顯示地線的掛接狀態，對異常的掛接狀態通過報警管理進行報警提示。

授權解授權管理分地線授權與地線解授權。地線授權管理，可在地線授權功能列表可查詢所有未授權且可用的地線。及可配對的地樁，用戶可根據實際情況進行地線地樁的配對授權操作，在現場用戶可在已授權的地線柜上刷卡，對得到授權的地線進行取地線操作。配對的地樁信息則通過無線網絡傳輸到電腦鑰匙，使電腦鑰匙取得打開相應地樁的權限。

地線解授權管理，可在地線解授權功能列表可查詢所有已經授權的地線及已經配對的地樁信息，用戶根據工作現場實際情況進行解授權操作(相應信息同樣傳輸至電腦鑰匙中)，現場用戶可通過電腦鑰匙打開指定地樁拆除地線，并刷卡將地線放入相應地線柜內指定位置。

4 管理流程

4.1 臨時接地線掛接流程

在工作票簽發后，工作許可人登錄臨時接地線管理系統，根據工作票要求，配置地線地樁配對信息(地線地樁配對信息實時更新至電腦鑰匙邏輯庫中)，即哪根地線接入哪個地樁上，授權相關操作人員，此時被授權的地線狀態為“已鎖定”，地線柜內的閉鎖機構解鎖，地線可以被取用。

圖4 臨時接地線掛接流程示意

工作許可人授權之后，操作人員在地線柜中刷卡取得狀態為已經鎖定的地線，取線后該地線狀態更新為“已取線”，取得地線后通過電腦鑰匙打開地樁閉鎖后，地線可掛接到指定的地樁上，完成掛接后，該地線狀態顯示為“已掛接”(如圖4所示)。

至此地線狀態為“已掛接”，表示此時臨時接地線掛接完成(圖5為接地線安裝操作，圖6為接地線安裝完成效果)。

圖5 接地線安裝現場操作示意

圖6 接地線安裝完成效果示意

4.2 臨時接地線拆除流程

工作完成后，由工作許可人登錄臨時接地線管理系統，確認當前工作票安排的內容已完成，授權操作人員可解除地線，電腦鑰匙實時更新授權信息。

圖7 接地線拆除流程示意

操作人員通過電腦鑰匙打開地樁閉鎖，現場拆除地線，此時該地線狀態更新為“已拆除”。在地線柜刷卡后，地線柜內閉鎖機構解鎖，地線可以掛接回指定卡位。歸還地線后，此時該地線狀態重新更新為“可用”，并被閉鎖在柜內。至此地線狀態還原為“可用”，表示此時臨時接地線使用已完成(如圖7所示)。

圖8 接地線管理系統內部邏輯判斷流程示意

在地線使用的過程中，管理系統內部還對授權地線的狀態和工作時間進行邏輯判斷，以確認地線的裝拆是符合要求的。出現狀態異常或工作時間超時，報警信息將在各個共享地線狀態的系統及地線管理系統內提示，電腦鑰匙也將產生蜂鳴，提醒操作人員及時按要求完成地線的掛接和拆除。

5 主要特點

1) 唯一授權，有效防止誤掛誤拆現象。在地線的安裝過程中，地線柜內的地線和設備的地樁需要授權才能解鎖。沒有授權的地線無法從柜內取用，已取用的地線只能安裝到已授權的地樁上。

2) 實時報警，防止地線漏拆及出現異常情況。管理系統實時從地線管理主機及地樁監控主機獲取地線狀態并進行邏輯判斷，異常情況將及時通知相關工作負責人，接入短信系統后，報警信息可以發送給指定工作負責人。工作完結后，若地線未按要求拆除，系統將判定地線狀態異常，閉鎖工作票流程，待地線全部拆除后，工作票才允許繼續流轉(如圖8所示)。

3) 結構簡單，安裝改造方便。系統使用的地樁可以直接焊接在接地銅排或安裝在接地銅線上，自帶電源與地樁監控主機通訊。地線監控主機可單獨安裝，無需專門裝入地線柜，地線柜的安裝位置及其大小可以自行根據需要訂制。系統主要通過無線網絡和射頻技術通訊，無需架設專門通訊通道。

4) 地線現地使用，拆裝方便。在電氣設備較分散的水電廠，地線現地存放可以減輕操作人員負擔，加快裝拆工作進度。

5) 管理系統擴展性強。地線管理系統預留功能接口，可以根據實際需要接入短信系統、微機五防系統、設備監控系統等，實現地線信息與其他系統的數據交互，進一步改進地線的管理。

6 結語

清遠抽水蓄能電站臨時接地線系統，實現了地線在使用過程中的全程實時監控及完整記錄，避免了人工管理的疏漏。通過信息化唯一授權管理及電腦鑰匙的提示，規范了地線裝拆工作，降低了檢修過程中使用地線出現事故的可能性，有效保障了人身和設備的安全。

[1] 湯雨生.惠州蓄能水電廠臨時接地線閉鎖系統的研制和使用[M].北京:中國電力出版社，2010.

[2] 李程煌，宋遠超.水電站臨時接地線防誤操作方案設計及應用探討[J].水電站機電技術，2011，34(3):99—101.

[3] 甄巖，李祥珍.RFID技術的研究與應用[J].數字通信，2011(1):33—35.

(本文責任編輯 王瑞蘭)

Introduction of Temporary Earth Wire Management System in Qingyuan Pumped Storage Power Station

WU Di，HUANG Wenhao

(Qingyuan Pumped Storage Ltd.，Qingyuan 511853, China)

Currently, the management of the temporary earth wire mainly rely on manual management in most hydropower stations,so there is a big risk on assembling and disassembling temporary earth wire. For managing the temporary earth wire more effectively and safely, Qingyuan Pumped Storage Power Station optimizes the system structure in accordance with the actual situation, and manages the temporary earth wire electronically by applling the radio frequency identification technology. Through monitoring and judging the status of temporary earth line in real time,the management system can effectively reduce the risk of misuse of the ground wires and protect the safety of people and equipment.

pumped storage power station, earth wire, management

2016-06-25;

2016-07-22

吳迪(1982)，男，碩士，工程師，主要從事蓄能電站運行管理工作。

TV743

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1008-0112(2016)08-0056-05