二次回路壓板在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用

何志東 王迎新 張敏

【摘 要】壓板投退與設(shè)備運(yùn)行方式要求一致對(duì)變電站設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用，但是壓板位置的獲取是個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題，一直沒(méi)有好的解決辦法。本文從二次防誤的角度提出了一種全新的基于非電氣接觸原理的壓板位置監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過(guò)可靠的獲取壓板位置并使融入到防誤管理系統(tǒng)中，完成壓板狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)傳和存儲(chǔ)以及壓板操作的記錄等。

【關(guān) 鍵 詞】保護(hù)壓板；防誤；在線監(jiān)測(cè)

【中圖分類號(hào)】TM774【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0216-02

一、引言

壓板是繼電保護(hù)保護(hù)裝置聯(lián)系相關(guān)二次回路的橋梁和紐帶，在電網(wǎng)運(yùn)行方式改變時(shí)，會(huì)涉及到保護(hù)壓板的投退，如有錯(cuò)投退或誤投退，會(huì)直接影響繼電保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)，擴(kuò)大停電事故范圍。雖然太原公司在運(yùn)行管理方面均制定了一系列的措施，但壓板狀態(tài)不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不能從根本上解決壓板的錯(cuò)投和誤投問(wèn)題。

目前壓板的控制處于一種開(kāi)環(huán)狀態(tài)，關(guān)鍵問(wèn)題是無(wú)法監(jiān)測(cè)壓板的運(yùn)行狀態(tài)，在一次系統(tǒng)防誤技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟的今天，壓板的管理仍然只能依靠人工，不能很好的融入防誤管理系統(tǒng)。顯然，壓板的監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)成為了制約壓板防誤發(fā)展的瓶頸。

二、壓板狀態(tài)監(jiān)測(cè)的難點(diǎn)

在傳統(tǒng)的各種保護(hù)中，壓板是用來(lái)接通或斷開(kāi)某個(gè)回路的，壓板兩端的接線不可避免會(huì)有電的聯(lián)系。因此，獲取壓板的運(yùn)行狀態(tài)，改造已有壓板，安全性是第一位的，至少應(yīng)符合以下幾點(diǎn)要求：

1.不得與壓板有電氣上的接觸。

2.不得產(chǎn)生干擾壓板和繼電保護(hù)裝置的無(wú)線電信號(hào)。

3.不得對(duì)壓板進(jìn)行物理改造，不得降低壓板的可靠性。

4.不得從繼電保護(hù)屏上獲取電源。

5.能對(duì)目前使用的各種壓板狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。

另外，從常規(guī)角度考慮，壓板只有兩個(gè)狀態(tài)，要么投入，要么退出，但是，壓板變位時(shí)如果不到位，檢測(cè)部件能否自動(dòng)識(shí)別，是否會(huì)誤識(shí)別，這也是必須考慮的問(wèn)題。

三、壓板狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)功能原理

綜上所述，在常規(guī)壓板的基礎(chǔ)上，采用非電量接觸原理來(lái)檢測(cè)壓板的投退狀態(tài)和是否投入到位，并將壓板的狀態(tài)上送給壓板狀態(tài)采集裝置。對(duì)于此種壓板，由于要通過(guò)CPU最終完成狀態(tài)的識(shí)別，我們稱其為智能壓板，以區(qū)別于常規(guī)普通壓板。

非電量接觸檢測(cè)原理智能壓板及外形示意圖如下：（見(jiàn)圖1）

智能壓板具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1.安裝時(shí)的開(kāi)孔尺寸與常規(guī)壓板完全相同。

2.壓板智能檢測(cè)部分與壓板本體無(wú)任何電的聯(lián)結(jié)關(guān)系。

3.通過(guò)壓板位置檢測(cè)器件1和壓板位置檢測(cè)器件2來(lái)完成對(duì)壓板投退狀態(tài)的檢測(cè)。

4.光柱與壓板本體可轉(zhuǎn)動(dòng)部分固定在一起，其表面一半為透明，另一半不透明。導(dǎo)光柱將CPU板的狀態(tài)指示燈的發(fā)光導(dǎo)到壓板表面，并配合壓板位置檢測(cè)器完成對(duì)壓板投退狀態(tài)的檢測(cè)。

非電量接觸原理能夠?qū)喊迦我馕恢眠M(jìn)行采樣，并且脫離了壓板本體的電氣部分，不和二次回路有任何聯(lián)系，在保證繼電保護(hù)裝置安全性的同時(shí)，也使得壓板防誤成為了可能。

四、智能壓板技術(shù)的應(yīng)用模式

傳統(tǒng)的壓板主要分為兩類，功能壓板和跳閘壓板。功能壓板作為一種遙信狀態(tài)可以實(shí)時(shí)反映位置的變化，而跳閘壓板因?yàn)榇釉诙位芈分校瑹o(wú)法采集狀態(tài)，在不涉及二次防誤要求的前些年，人們對(duì)此沒(méi)有要求也是可以接受的。壓板狀態(tài)位置檢測(cè)的難點(diǎn)已突破，而且一次設(shè)備的防誤技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，完全可以將其應(yīng)用于壓板防誤操作以及監(jiān)控系統(tǒng)，以滿足電力系統(tǒng)對(duì)二次防誤的需求。目前現(xiàn)場(chǎng)有以下幾種典型應(yīng)用模式。

1.獨(dú)立的智能壓板監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)視站內(nèi)設(shè)備所屬各個(gè)壓板位置，建立專家系統(tǒng)，自動(dòng)判斷關(guān)聯(lián)壓板投退的正確性，建立壓板運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)各種高級(jí)應(yīng)用功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓板系統(tǒng)的預(yù)演比對(duì)。

2.接入監(jiān)控系統(tǒng)

壓板位置信息進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，與監(jiān)控系統(tǒng)的其它部分有機(jī)結(jié)合，形成新的應(yīng)用點(diǎn)。與五防系統(tǒng)配合，提高五防系統(tǒng)的性能，利用壓板的位置信息，遠(yuǎn)方操作時(shí)增加輔助判斷功能及其它功能，太原電網(wǎng)中220千伏東流變電站和110千伏柴村變電站均采用此種模式。

3.故障信息系統(tǒng)

主站可遠(yuǎn)方監(jiān)視查詢壓板當(dāng)前狀態(tài)、歷史狀態(tài)。與故障信息系統(tǒng)的專家系統(tǒng)配合，提高故障簡(jiǎn)報(bào)及故障測(cè)距的有效性。將壓板位置納入故障信息系統(tǒng)過(guò)濾條件，大大減少上送主站的垃圾信息。完善故障信息系統(tǒng)的收集數(shù)據(jù)，提升故障信息系統(tǒng)的實(shí)用性。 ，式站護(hù)五、壓板防誤系統(tǒng)組成及工作原理智能壓板防誤操作系統(tǒng)主要由5部分構(gòu)成：智能壓板防誤主機(jī)、傳輸適配器、電腦鑰匙、智能壓板控制器、智能壓板。

當(dāng)運(yùn)行人員進(jìn)行壓板操作時(shí)，從智能壓板防誤主機(jī)上開(kāi)操作票，并傳送至電腦鑰匙。由電腦鑰匙按照操作票的順序?qū)⒉僮髦噶顐鹘o智能壓板控制器，控制器發(fā)指令給對(duì)應(yīng)的智能壓板，智能壓板接收到操作指令后將對(duì)應(yīng)的狀態(tài)燈點(diǎn)亮，提示運(yùn)行人員進(jìn)行操作。如果沒(méi)有經(jīng)開(kāi)票操作，檢測(cè)到壓板的狀態(tài)發(fā)生改變則狀態(tài)燈閃爍，智能壓板控制器報(bào)警，并將告警信息上傳給智能壓板防誤主機(jī)。

其操作流程如圖2 所示：

壓板防誤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了如下功能：

1.壓板狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)視，采用非電量接觸原理實(shí)時(shí)監(jiān)視壓板的投退狀態(tài)，并將狀態(tài)上送給壓板防誤系統(tǒng)。

2. 壓板投入到位監(jiān)測(cè)，在投入壓板時(shí)，如果沒(méi)有投到位則壓板控制器報(bào)警，壓板狀態(tài)指示燈閃爍，提醒操作人員注意。

3.壓板實(shí)時(shí)防誤，在無(wú)壓板操作時(shí)，壓板處于閉鎖狀態(tài)；如果沒(méi)有經(jīng)智能壓板防誤管理系統(tǒng)開(kāi)票而非法操作壓板，智能壓板控制器告警，防誤管理系統(tǒng)給出告警信息；正常操作時(shí)，智能壓板防誤管理系統(tǒng)開(kāi)票并預(yù)演成功，智能壓板根據(jù)操作指令指示燈閃爍，提示運(yùn)行人員操作。

4.壓板投退規(guī)則邏輯及判斷，壓板的投退規(guī)則可以在防誤管理系統(tǒng)中進(jìn)行制定，操作預(yù)演時(shí)進(jìn)行規(guī)則判斷。

5.智能壓板地址的自動(dòng)識(shí)別，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)無(wú)需對(duì)智能壓板的地址進(jìn)行一一整定，系統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別；當(dāng)由于智能壓板故障需要

更換智能壓板的智能檢測(cè)部件時(shí)，也無(wú)需重新進(jìn)行地址整定。

6.智能壓板安裝時(shí)的開(kāi)孔尺寸與常規(guī)壓板完全相同。智能壓板控制采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，可以作為綜自的一個(gè)間隔層的設(shè)備接入到綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)軟壓板和硬壓板的全面監(jiān)視。

非電量接觸原理監(jiān)測(cè)測(cè)壓板位置狀態(tài)使得壓板防誤成為現(xiàn)實(shí)，不僅從根本上解決了保護(hù)壓板的錯(cuò)投和誤投問(wèn)題，而且也使得防誤這一概念從單純的一次系統(tǒng)防誤升級(jí)為一二次系統(tǒng)的整體防誤，充實(shí)了防誤的概念，開(kāi)辟了防誤技術(shù)新的方向，該項(xiàng)技術(shù)已成功運(yùn)用于太原供電公司220千伏東流變電站和110千伏柴村變電站，目前系統(tǒng)運(yùn)行良好，受到了運(yùn)行人員的廣泛好評(píng)，該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用必將為太原電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。