清遠(yuǎn)抽水蓄能電站臨時(shí)接地線管理系統(tǒng)介紹

吳 迪，黃文浩

(清遠(yuǎn)蓄能發(fā)電有限公司，廣東 清遠(yuǎn) 511853)

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清遠(yuǎn)抽水蓄能電站臨時(shí)接地線管理系統(tǒng)介紹

吳 迪，黃文浩

(清遠(yuǎn)蓄能發(fā)電有限公司，廣東 清遠(yuǎn) 511853)

當(dāng)前，各水電廠的臨時(shí)接地線的管理主要依靠人工管理，臨時(shí)接地線的裝拆存在較大的風(fēng)險(xiǎn)，為了更加安全有效地管理臨時(shí)接地線，清遠(yuǎn)抽水蓄能電站根據(jù)實(shí)際情況，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并應(yīng)用射頻識(shí)別技術(shù)，對臨時(shí)接地線管理進(jìn)行電子化管理。管理系統(tǒng)通過對臨時(shí)接地線狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和邏輯判斷，有效降低了接地線誤操作的風(fēng)險(xiǎn)，保障了人身和設(shè)備的安全。

抽水蓄能電站；臨時(shí)接地線；管理

1 概述

臨時(shí)接地線是電力設(shè)備檢修過程中保障人身、設(shè)備安全的重要技術(shù)手段，是電力安全生產(chǎn)管理中重要的一環(huán)。當(dāng)前，發(fā)電廠對于臨時(shí)接地線的管理主要通過兩票實(shí)現(xiàn)，臨時(shí)接地線的安裝數(shù)量和地點(diǎn)依靠安裝人員的自覺，存在接地線誤裝、漏拆的風(fēng)險(xiǎn)[1]。清遠(yuǎn)抽水蓄能電站根據(jù)自身的需要和蓄能電站的特點(diǎn)，并吸取其他電廠臨時(shí)接地線管理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)了一套新型臨時(shí)接地線系統(tǒng)[2]。

圖1 專用接地線示意

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理

清蓄抽水蓄能電站臨時(shí)接地線系統(tǒng)主要由地線柜、地樁及其監(jiān)控主機(jī)、專用地線、電腦鑰匙及管理系統(tǒng)等組成。管理系統(tǒng)與電站發(fā)電生產(chǎn)管理系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測平臺(tái)對接，接地線管理信息在各平臺(tái)之間共享。

專用地線柜可實(shí)現(xiàn)臨時(shí)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(jù)設(shè)備檢修對臨時(shí)接地線的需求，地線柜分散布置在全廠，方便臨時(shí)接地線的取用與安裝。地線柜內(nèi)安裝有接地線管理主機(jī)，可接收管理系統(tǒng)服務(wù)器指令，授權(quán)打開柜內(nèi)指定地線，并通過射頻識(shí)別監(jiān)測判斷地線狀態(tài)，并將狀態(tài)數(shù)據(jù)上報(bào)管理系統(tǒng)服務(wù)器。

地樁采用無源標(biāo)簽設(shè)計(jì)[3]，通過輔助節(jié)點(diǎn)輸出接地線的裝拆狀態(tài)。地樁配備電磁鎖，可實(shí)現(xiàn)對接地線的閉鎖與解鎖功能。地樁監(jiān)控主機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測地樁狀態(tài)及接地線掛裝狀態(tài)，并根據(jù)電腦鑰匙的批核信息進(jìn)行邏輯判斷，實(shí)現(xiàn)地樁的閉鎖和解鎖。

電腦鑰匙為移動(dòng)終端設(shè)備，通過系統(tǒng)授權(quán)打開地樁的閉鎖機(jī)構(gòu)。鑰匙部署有移動(dòng)終端軟件系統(tǒng)，可通過廠內(nèi)無線辦公網(wǎng)絡(luò)下載當(dāng)前接地線操作流程，并全程指導(dǎo)操作人員現(xiàn)場進(jìn)行地線掛接及拆除工作，在出現(xiàn)不符合流程的操作時(shí)終端系統(tǒng)可發(fā)出音頻告警糾正錯(cuò)誤操作。

接地線地樁端嵌入具有唯一標(biāo)識(shí)的電子編碼的超高頻RFID標(biāo)簽，接地側(cè)為專用接頭，可直接插入地樁并通過電磁鎖實(shí)現(xiàn)閉鎖(如圖1所示)。

接地線管理系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡(luò)與地線管理主機(jī)及地樁監(jiān)控主機(jī)通訊，可實(shí)現(xiàn)接地線/樁的監(jiān)測及控制，實(shí)時(shí)顯示地線、地樁工作狀態(tài)，以及查詢歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)和各種地線解閉鎖指令及其執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)。與發(fā)電生產(chǎn)管理系統(tǒng)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(tǒng)發(fā)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(tǒng)結(jié)構(gòu)示意

3 管理系統(tǒng)功能

清蓄臨時(shí)接地線管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)分為3個(gè)部分(如圖3所示)：

1) 應(yīng)用功能，包括用戶權(quán)限管理模塊，地線地樁管理模塊，地線地樁狀態(tài)圖模塊，授權(quán)解授權(quán)管理模塊，及系統(tǒng)管理模塊。

2) 數(shù)據(jù)通訊，包括與地線管理主機(jī)、地樁監(jiān)控主機(jī)等硬件設(shè)備進(jìn)行通訊程序，及數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)。

3) 數(shù)據(jù)接口，包括與發(fā)電生產(chǎn)管理系統(tǒng)接口，與生產(chǎn)輔助系統(tǒng)接口程序及其他生產(chǎn)系統(tǒng)接口預(yù)留。

圖3 管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)示意

管理系統(tǒng)里可授權(quán)用戶管理地線系統(tǒng)，對接地線與地樁進(jìn)行相關(guān)配置。通過與現(xiàn)場的主機(jī)通訊，狀態(tài)圖可實(shí)時(shí)顯示地線的掛接狀態(tài)，對異常的掛接狀態(tài)通過報(bào)警管理進(jìn)行報(bào)警提示。

授權(quán)解授權(quán)管理分地線授權(quán)與地線解授權(quán)。地線授權(quán)管理，可在地線授權(quán)功能列表可查詢所有未授權(quán)且可用的地線。及可配對的地樁，用戶可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行地線地樁的配對授權(quán)操作，在現(xiàn)場用戶可在已授權(quán)的地線柜上刷卡，對得到授權(quán)的地線進(jìn)行取地線操作。配對的地樁信息則通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)诫娔X鑰匙，使電腦鑰匙取得打開相應(yīng)地樁的權(quán)限。

地線解授權(quán)管理，可在地線解授權(quán)功能列表可查詢所有已經(jīng)授權(quán)的地線及已經(jīng)配對的地樁信息，用戶根據(jù)工作現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行解授權(quán)操作(相應(yīng)信息同樣傳輸至電腦鑰匙中)，現(xiàn)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(yīng)地線柜內(nèi)指定位置。

4 管理流程

4.1 臨時(shí)接地線掛接流程

在工作票簽發(fā)后，工作許可人登錄臨時(shí)接地線管理系統(tǒng)，根據(jù)工作票要求，配置地線地樁配對信息(地線地樁配對信息實(shí)時(shí)更新至電腦鑰匙邏輯庫中)，即哪根地線接入哪個(gè)地樁上，授權(quán)相關(guān)操作人員，此時(shí)被授權(quán)的地線狀態(tài)為“已鎖定”，地線柜內(nèi)的閉鎖機(jī)構(gòu)解鎖，地線可以被取用。

圖4 臨時(shí)接地線掛接流程示意

工作許可人授權(quán)之后，操作人員在地線柜中刷卡取得狀態(tài)為已經(jīng)鎖定的地線，取線后該地線狀態(tài)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(tài)顯示為“已掛接”(如圖4所示)。

至此地線狀態(tài)為“已掛接”，表示此時(shí)臨時(shí)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(xiàn)場操作示意

圖6 接地線安裝完成效果示意

4.2 臨時(shí)接地線拆除流程

工作完成后，由工作許可人登錄臨時(shí)接地線管理系統(tǒng)，確認(rèn)當(dāng)前工作票安排的內(nèi)容已完成，授權(quán)操作人員可解除地線，電腦鑰匙實(shí)時(shí)更新授權(quán)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(xiàn)場拆除地線，此時(shí)該地線狀態(tài)更新為“已拆除”。在地線柜刷卡后，地線柜內(nèi)閉鎖機(jī)構(gòu)解鎖，地線可以掛接回指定卡位。歸還地線后，此時(shí)該地線狀態(tài)重新更新為“可用”，并被閉鎖在柜內(nèi)。至此地線狀態(tài)還原為“可用”，表示此時(shí)臨時(shí)接地線使用已完成(如圖7所示)。

圖8 接地線管理系統(tǒng)內(nèi)部邏輯判斷流程示意

在地線使用的過程中，管理系統(tǒng)內(nèi)部還對授權(quán)地線的狀態(tài)和工作時(shí)間進(jìn)行邏輯判斷，以確認(rèn)地線的裝拆是符合要求的。出現(xiàn)狀態(tài)異?；蚬ぷ鲿r(shí)間超時(shí)，報(bào)警信息將在各個(gè)共享地線狀態(tài)的系統(tǒng)及地線管理系統(tǒng)內(nèi)提示，電腦鑰匙也將產(chǎn)生蜂鳴，提醒操作人員及時(shí)按要求完成地線的掛接和拆除。

5 主要特點(diǎn)

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

2) 實(shí)時(shí)報(bào)警，防止地線漏拆及出現(xiàn)異常情況。管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)從地線管理主機(jī)及地樁監(jiān)控主機(jī)獲取地線狀態(tài)并進(jìn)行邏輯判斷，異常情況將及時(shí)通知相關(guān)工作負(fù)責(zé)人，接入短信系統(tǒng)后，報(bào)警信息可以發(fā)送給指定工作負(fù)責(zé)人。工作完結(jié)后，若地線未按要求拆除，系統(tǒng)將判定地線狀態(tài)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(xù)流轉(zhuǎn)(如圖8所示)。

3) 結(jié)構(gòu)簡單，安裝改造方便。系統(tǒng)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(jiān)控主機(jī)通訊。地線監(jiān)控主機(jī)可單獨(dú)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(jù)需要訂制。系統(tǒng)主要通過無線網(wǎng)絡(luò)和射頻技術(shù)通訊，無需架設(shè)專門通訊通道。

4) 地線現(xiàn)地使用，拆裝方便。在電氣設(shè)備較分散的水電廠，地線現(xiàn)地存放可以減輕操作人員負(fù)擔(dān)，加快裝拆工作進(jìn)度。

5) 管理系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)。地線管理系統(tǒng)預(yù)留功能接口，可以根據(jù)實(shí)際需要接入短信系統(tǒng)、微機(jī)五防系統(tǒng)、設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)地線信息與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，進(jìn)一步改進(jìn)地線的管理。

6 結(jié)語

清遠(yuǎn)抽水蓄能電站臨時(shí)接地線系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了地線在使用過程中的全程實(shí)時(shí)監(jiān)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(quán)管理及電腦鑰匙的提示，規(guī)范了地線裝拆工作，降低了檢修過程中使用地線出現(xiàn)事故的可能性，有效保障了人身和設(shè)備的安全。

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

[2] 李程煌，宋遠(yuǎn)超.水電站臨時(shí)接地線防誤操作方案設(shè)計(jì)及應(yīng)用探討[J].水電站機(jī)電技術(shù)，2011，34(3):99—101.

[3] 甄巖，李祥珍.RFID技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].數(shù)字通信，2011(1):33—35.

(本文責(zé)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(yùn)行管理工作。

TV743

B

1008-0112(2016)08-0056-05