變電站智能壓板檢測的技術(shù)及運用探析

柏同楊

摘要：國民經(jīng)濟建設(shè)與經(jīng)濟社會發(fā)展需要穩(wěn)定的電力供應(yīng)，而變電站在其中承擔(dān)著不可替代的重要職責(zé)，必須做好相關(guān)工作。變電站開展繼電保護、電力設(shè)備維護與運行管理，必須涉及到壓板的操作，而其中的失誤率是必須要嚴格控制的。智能壓板的出現(xiàn)及相關(guān)檢測技術(shù)的應(yīng)用則大大提升了工作效率，必須引發(fā)充分的重視。本文擬以此為論述線索，主要分析了變電站智能壓板檢測技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，闡述了其特性、功能等話題。

關(guān)鍵詞：變電站;智能壓板;光電檢測技術(shù);繼電保護;電力設(shè)備

引言：智能壓板是變電站繼電保護的有效舉措，一般都由技術(shù)人員負責(zé)操作。然而受困于很多變電站操作人員的責(zé)任意識不足、技術(shù)能力低下以及其他方面的因素，壓板操作很容易出現(xiàn)問題，導(dǎo)致出錯率攀升，進而影響到整個繼電保護工作。因此，智能壓板及應(yīng)用技術(shù)應(yīng)運而生，而且在繼電保護中發(fā)揮了突出的作用。智能壓板可以解決人工投退的很多問題，避免了壓板的出錯幾率，對于提升變電站繼電保護及整體的管理水平都有積極的促進作用。因此，引入更加科學(xué)、新型的智能壓板檢測技術(shù)就顯得尤為重要了。一方面，有效的檢測技術(shù)利于智能壓板操作的推進，進一步提升智能壓板的效能;另一方面，檢測技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)對智能壓板投退狀態(tài)的實施監(jiān)控，并且為即時的壓板操作提供數(shù)據(jù)和依據(jù)，是壓板操作必不可少的一部分。所以嗎，智能壓板檢測技術(shù)的引入、應(yīng)用及創(chuàng)新是智能壓板工作的題中之義，必須引起工作人員的高度重視。

1 智能壓板檢測系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)

1.1壓板狀態(tài)自動檢測

實時監(jiān)測模塊包括每個保護屏中的二次壓板對應(yīng)的紅外對射管。紅外對射管包括紅外發(fā)射管與紅外接收管，并聯(lián)接在集成控制模塊，并匯總到一個交換機后通過以太網(wǎng)與后臺智能壓板監(jiān)控機連接。為避免影響到二次壓板回路，二次壓板與紅外對射管相對獨立，無電聯(lián)系，每個保護屏放置一個集成控制模塊。

1.2壓板狀態(tài)實時快速反饋

由集成控制模塊傳輸?shù)胶笈_監(jiān)控機，接收保護屏壓板信息，并運行智能壓板在線監(jiān)測及操作系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)實時檢測、提醒壓板變位的反饋功能。

1.3二次壓板操作票自動生成

智能壓板監(jiān)測系統(tǒng)軟件可實時檢測所有保護屏二次壓板的投退狀態(tài)，還可以編寫操作票，為便于以后查詢數(shù)據(jù)，本軟件還提供了壓板異常報警信息查詢功能，并可直接輸出到EXCEL。

2 智能壓板檢測系統(tǒng)原理

智能壓板檢測系統(tǒng)目的是在不改變現(xiàn)時壓板狀態(tài)及不接入壓板電流回路的前提下，提供一種變電站智能壓板監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)ψ冸娬径螇喊逋锻藸顟B(tài)進行自動、可視化的直觀顯示，在后臺可以進行模擬操作并可自動生成操作票，使運行人員能遠程在線監(jiān)測二次壓板狀態(tài)并實時記錄壓板錯誤投退信息，減少運行人員巡視的時間。上述目的由以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

（1）保護屏內(nèi)二次壓板：圖中狀態(tài)為退出位置，用于連接二次回路中的出口回路與功能回路等，第一排壓板命名為1LP1、1LP2…;第二排壓板命名為2LP1、2LP2…，以此類推。

（2）紅外對射管：由紅外發(fā)射管與紅外接收管組成，用于檢測二次壓板是否在投入位置，圖中可檢測出壓板在退出位置。

（3）集成控制模塊：用于收集每個紅外對射管的檢測數(shù)據(jù)，每個保護屏均設(shè)置一個集成控制模塊，每個保護屏相對獨立，互不干擾。

（4）網(wǎng)絡(luò)交換機：用于匯總每個保護屏二次壓板位置信息并上傳至后臺智能壓板監(jiān)控機。

（5）以太網(wǎng)：用于連接網(wǎng)絡(luò)交換機與后臺智能壓板監(jiān)控機，后臺智能壓板監(jiān)控機獲取壓板數(shù)據(jù)的橋梁。

（6）后臺智能壓板監(jiān)控機：主要包括智能壓板在線監(jiān)測及操作系統(tǒng)軟件（軟件下面介紹）。

（7）保護屏1P：虛線框內(nèi)為保護屏1P的接線圖，包括多行的二次壓板。本系統(tǒng)可在線監(jiān)測全站的保護屏（nP）壓板投退情況。

3 智能壓板檢測系統(tǒng)構(gòu)成

3.1實時監(jiān)測模塊

實時監(jiān)測模塊包括每個保護屏中的二次壓板對應(yīng)的紅外對射管。紅外對射管包括紅外發(fā)射管與紅外接收管，并聯(lián)接在集成控制模塊，并匯總到一個交換機后通過以太網(wǎng)與后臺智能壓板監(jiān)控機連接。為避免影響到二次壓板回路，二次壓板與紅外對射管相對獨立，無電聯(lián)系，每個保護屏放置一個集成控制模塊。

3.2.2集成控制模塊

集成控制模塊主要分為數(shù)據(jù)收集部分、數(shù)據(jù)處理部分和協(xié)議傳輸部分。數(shù)據(jù)收集部分由CD4051BE芯片負責(zé)對每組8位、共6組的保護屏數(shù)據(jù)進行收集匯總，數(shù)據(jù)處理部分是由STC廠家生產(chǎn)的工業(yè)級控制芯片89C52實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的處理與分析，本集成控制模塊則采用MAX485芯片負責(zé)對后臺監(jiān)控機傳輸數(shù)據(jù)。

3.2.3監(jiān)控機

后臺智能壓板監(jiān)控機為日常使用的普通臺式電腦，用于接收保護屏壓板信息，并運行智能壓板在線監(jiān)測及操作系統(tǒng)軟件。

3.2.4系統(tǒng)監(jiān)測軟件

智能壓板監(jiān)測系統(tǒng)軟件可實時檢測所有保護屏二次壓板的投退狀態(tài)，還可以編寫操作票，為便于以后查詢數(shù)據(jù)，本軟件還提供了壓板異常報警信息查詢功能，并可直接輸出到EXCEL。

4 智能壓板檢測系統(tǒng)特點

（1）合理的利用現(xiàn)有的平臺資源，并在不影響現(xiàn)有系統(tǒng)的運行情況下開展項目。

（2）獨立巡視系統(tǒng)，在不影響現(xiàn)在設(shè)備的情況下開展系統(tǒng)檢測

（3）安裝簡易方便，無需更改現(xiàn)有二次設(shè)備配置情況

（4）系統(tǒng)能準確地與后臺監(jiān)控機傳輸，能快速、及時、準確地放映二次壓板狀態(tài)變化情況。

（5）對繼電保護屏巡視能實現(xiàn)路線記錄規(guī)劃，提高效率，有效地防止重復(fù)巡視。

（6）有助于推動定二次設(shè)備巡視的規(guī)范化管理。

5 智能壓板檢測技術(shù)的應(yīng)用特性及功能

前面已經(jīng)提到，智能壓板在變電站中得到了較為普及的應(yīng)用，但是也存在一下問題和困難，集中表現(xiàn)為檢測技術(shù)的滯后?；诠怆姍z測技術(shù)的智能壓板可以突破傳統(tǒng)壓板的操作誤區(qū)，而且大大提升壓板的應(yīng)用效能。從此類檢測技術(shù)的功能上來看，此技術(shù)可以采用非電量接觸原理進行壓板的投退狀態(tài)及投入到位檢測，十分的便利快捷。其次，此技術(shù)能夠接收智能壓板控制器的操作指令，控制壓板狀態(tài)指示燈的閃爍即操作智能壓板時，燈常亮。所以，開展在線監(jiān)測并及時做出操作判斷都是可行的。因此，智能壓板的光電檢測技術(shù)能夠提升智能壓板的操作效能，是實踐中可行的技術(shù)。

此外，智能壓板檢測技術(shù)與微機防誤系統(tǒng)的有機結(jié)合能夠為變電站繼電保護及設(shè)備監(jiān)測提供全新的思路和方法，應(yīng)用意義重大。例如，與微機防誤系統(tǒng)結(jié)合的智能壓板檢測技術(shù)可以提供手動檢測接口，而且壓板具有明顯的可視斷開點，十分便于技術(shù)人員的分析和判斷。當(dāng)投入壓板時，若沒有投到位則壓板控制器報警，壓板狀態(tài)指示燈閃爍，提醒操作人員注意。還有就是，該類檢測技術(shù)與綜自系統(tǒng)的配合起到了很大的監(jiān)測作用，即智能壓板控制器采用標(biāo)準規(guī)約，可以作為一個間隔層的設(shè)備接入到綜自系統(tǒng)中，實現(xiàn)軟壓板和硬壓板的全面監(jiān)視。因此，此類監(jiān)測是變電站推進運轉(zhuǎn)工作所必需的。

6 結(jié)論

二次保護屏檢測項目的推廣應(yīng)用，由智能壓板監(jiān)測系統(tǒng)替代值班員到現(xiàn)場檢查，將結(jié)束以往由運行人員人工檢查的歷史。尤其是隨著監(jiān)測系統(tǒng)進一步研究和推行，將改變變電人員的巡視方式，大大減少二次壓板檢測的時間，節(jié)省了變電站人員寶貴的時間。 為解決二次保護巡視獨立研究了智能壓板檢測系統(tǒng)，解決當(dāng)前變電站壓板投退復(fù)雜、誤投誤退等問題，試驗有效。系統(tǒng)能有效運行，提高了變電站二次設(shè)備的可靠性，值得繼續(xù)深入研究推廣。

參考文獻：

[1]牛志剛，賈騰飛，徐慶錄，王建林，肖昆.智能壓板系統(tǒng)在齊齊哈爾馮屯500kV變電站中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2010（23）.

[2]吳小勇，劉春艷，李健，童小寒，胡蓉，陳湘波.繼電保護和自動裝置壓板回路遠方控制技術(shù)與應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動化，2008（15）.

[3] 鄔陳亮，季斌，劉怡.智能變電站中裝置檢修壓板的操作方法探討及研? ?究[J].湖北電力，2012，（5）.