硬壓板狀態在線監測系統的研究與應用

宿洪智 鄭少明 董 鵬 劉 丹

（國家電網有限公司華北分部）

0 引言

《國家電網公司防止電氣誤操作安全管理規定》要求二次設備的防誤操作向智能化方向發展。現階段電網企業對壓板的管理基本處于人工管理狀態。運行人員或檢修人員依照調度下發的保護定值單、保護壓板核對卡進行壓板投退操作及日常巡檢。這種管理方式效率較低，且存在人員核對疏忽產生誤投退、漏投退的潛在風險［1］。

綜上所述，“硬壓板狀態在線監測系統”可實現二次硬壓板的實時監測并同時納入防誤操作管理系統。硬壓板狀態在線監測系統與一次設備的防誤閉鎖系統完全兼容，使二次硬壓板與一次設備同時納入防誤操作管理，實時對硬壓板的投退狀態進行監視與巡檢。完善了變電站全站設備的狀態巡檢，有效杜絕硬壓板誤投退，漏投退等問題，保證電網設備安全穩定運行。

1 項目概況

目前壓板操作存在不統一、不規范的管理現狀，存在無通信、非實時的技術瓶頸，存在規則多樣、人為失誤多的規則缺陷，存在防誤盲區、沒有閉鎖的防誤漏洞。硬壓板狀態在線監測系統在常規壓板的基礎上，采用非電量接觸式傳感器檢測壓板的投退狀態及投入是否到位，最終達到變電站硬壓板統一管理、遠程監控的高效管理模式，攻破了不停電安裝、實時監視狀態、非接觸感應原理［2-4］的技術難題，制定了防誤邏輯、操作預演判斷規則，實現了開票操作、操作提示/報警的閉環控制。

2 運行平臺及環境

2.1 軟件運行環境

建議在windows7及更高版本上安裝，使用J0Y0-J客戶端。為了保證用戶正常使用J0Y0-J客戶端，五防機配置建議滿足以要求如表1。

表1 五防機產品性能

2.2 系統網絡環境

該系統壓板控制器和五防機之間以標準以太網連接，組成專用數據網絡。“硬壓板狀態在線狀態監測系統”所有采集器均使用RS485線進行連接。系統網絡環境如圖1：

圖1 系統網絡環境圖

圖2 棒式固磁鐵

3 技術方案

3.1 硬壓板狀態在線監測系統的研究與應用

硬壓板狀態在線監測系統由壓板位置傳感器、壓板狀態采集器、壓板控制器、客戶端軟件、適配器、電腦鑰匙六部分組成。客戶端軟件需與原微機防誤閉鎖軟件兼容，共同安裝于站內五防機內。壓板位置傳感器檢測壓板的投退狀態及投入是否到位，并將壓板的狀態上傳給壓板狀態采集器，再由采集器經壓板狀態控制器將壓板信息上傳給五防機，最終通過客戶端軟件實時監測各壓板的狀態并記錄其變位信息。當進行壓板操作時，需經五防機開操作票，然后通過適配器傳送至電腦鑰匙并由電腦鑰匙按照操作票順序將操作指令傳給壓板狀態采集器，最后采集器發指令給對應壓板，壓板接收到操作指令后將相應的狀態燈點亮并提示運行人員進行操作。若未經開票操作，檢測到壓板的狀態發生變化則狀態燈閃爍，壓板控制器報警，并將告警信息上傳給五防機，引起運行人員注意。從而實現了對站內所有二次硬壓板的實時監測并與一次設備同時納入了防誤操作管理。

3.2 關鍵技術

“硬壓板狀態在線監測系統” 采用智能檢測技術、可靠的硬件平臺及通信技術，基于WⅠNDOWS/LⅠNUX跨平臺的上位機操作系統，實現變電站全站硬壓板投退狀態的監視、硬壓板操作的防誤操作、壓板狀態采集、上傳等功能。采用電磁檢測及聲音報警功能確保壓板操作準確無誤，保障電網安全、穩定、可靠運行。關鍵部件及原理具體敘述如下：

3.2.1 壓板位置傳感器

采用干簧式傳感器，通過硬壓板上安裝的磁鐵實現壓板投退狀態的上傳。項目選擇在薛家灣供電局巴漢圖35kV變電站進行試驗并最終投入運行。巴漢圖35kV變電站硬壓板固磁鐵的安裝形式分為棒式、蓋式，具體如圖所示：

圖3 蓋式固磁鐵

圖4 壓板狀態采集器

3.2.2 壓板狀態采集器

每一面保護屏均配備一個壓板控制器，主要有以下功能：

1）采集、監測該屏所有硬壓板的投退狀態，并將該屏的所有硬壓板信息與壓板控制器進行交互；

2）通過壓板控制器上的電子鎖插孔與電腦鑰匙的配合，實現對硬壓板的解鎖操作。

3.2.3 壓板控制器

壓板狀態采集器與五防機之間的信息交換中樞，一方面將各壓板狀態采集器采集并監測的硬壓板狀態上傳給五防機，另一方面將五防機發出的操作票信息傳達給對應的壓板狀態采集器。

3.2.4 客戶端軟件

與原有微機防誤閉鎖軟件兼容，共同安裝與站內五防機內；人機交互界面，由于在線監測所有硬壓板的位置，并進行防誤閉鎖的相關操作。此外適配器、電腦鑰匙、五防機均與站內原有的防誤閉鎖系統實現統一共用，使原有硬件資源得以共享利用，節省資源。

4 結束語

硬壓板狀態在線監測系統可杜絕保護硬壓板誤投退、漏投退事故的發生，同時實現智能化管理，節省大量人工成本、時間成本，極大程度提高了運行人員的工作效率［5］。

硬壓板狀態在線監測系統后期還可接入智能輔助一體化平臺，實現壓板狀態監視、壓板狀態核對及巡檢等功能，為運行人員提供實時準確的決策數據。為變電站安全運行水平，特別是運維站集控模式下實現各設備信息、數據共享奠定基礎。