變電站壓板狀態(tài)監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程巡檢管理

周勇軍，達(dá)娃倫珠，董智華

（國(guó)網(wǎng)拉薩供電公司，西藏 拉薩 850000）

0 引言

壓板是電力系統(tǒng)非常重要的二次設(shè)備，在變電站相關(guān)電力設(shè)備都已不同程度實(shí)現(xiàn)智能化的形勢(shì)下，壓板的智能化管理還是未有大的發(fā)展。目前，變電站壓板的管理還是采用傳統(tǒng)的方式，周期性地進(jìn)站巡檢，消耗人力物力，人為比對(duì)容易發(fā)生錯(cuò)漏，巡檢效率低，效果不好，在提倡智能化、無(wú)人化管控的大時(shí)代，這種管理方式已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的需求。

本文介紹的裝置能夠在不影響變電站正常運(yùn)行（即不停電、不更換）的情況下，采用非電量原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)二次壓板的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和智能化管理。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

壓板遠(yuǎn)程巡檢管理系統(tǒng)主要包含壓板狀態(tài)采集裝置、無(wú)線貓、云服務(wù)器以及應(yīng)用軟件。壓板狀態(tài)采集裝置實(shí)現(xiàn)站端壓板的狀態(tài)采集，包括傳感器、狀態(tài)采集器、控制器。在完全不影響二次壓板所在的保護(hù)、功能、出口回路的情況下，根據(jù)壓板投退時(shí)的機(jī)械動(dòng)作和位置，將二次壓板的投入、退出狀態(tài)采集上來(lái)，在變電站端各保護(hù)測(cè)控屏上各安裝壓板狀態(tài)采集器與壓板控制器，采集上來(lái)的投入、退出狀態(tài)首先匯集至該壓板狀態(tài)采集器，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、RS485通信的方式將這些狀態(tài)發(fā)送至上位機(jī)管理系統(tǒng)，壓板控制器負(fù)責(zé)全站壓板的集中采集并通過(guò)無(wú)線貓將數(shù)據(jù)通過(guò)4G公網(wǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。云服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理以及應(yīng)用服務(wù)、Web服務(wù)等功能，巡維人員能夠在巡維中心通過(guò)Web訪問(wèn)或移動(dòng)APP的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)壓板狀態(tài)的遠(yuǎn)程巡檢。

圖1 壓板狀態(tài)監(jiān)視及管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

2 硬件設(shè)計(jì)

2.1 非電量監(jiān)測(cè)傳感系統(tǒng)

非電量監(jiān)測(cè)傳感器系統(tǒng)包括導(dǎo)軌模塊和感應(yīng)模塊，感應(yīng)模塊安裝在壓板拉手上，導(dǎo)軌模塊粘貼在壓板的上方或下方。導(dǎo)軌模塊可根據(jù)一排壓板的數(shù)量、間距進(jìn)行調(diào)整安裝；感應(yīng)模塊根據(jù)設(shè)備類型及結(jié)構(gòu)形式采用不同的感應(yīng)形式，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。

圖2 非電量監(jiān)測(cè)傳感系

2.2 狀態(tài)采集器

壓板狀態(tài)采集器實(shí)現(xiàn)單元屏柜壓板狀態(tài)的集中收集，通過(guò)單向通信的方式與非電量監(jiān)測(cè)傳感系統(tǒng)通信，壓板狀態(tài)采集器將收集的壓板狀態(tài)通過(guò)RS485、網(wǎng)絡(luò)等形式上送至壓板控制器。

圖3 壓板狀態(tài)采集器

2.3 控制器

控制器通過(guò)RS485與所有狀態(tài)采集器進(jìn)行通信，集中讀取全站壓板的狀態(tài)。

圖4 壓板控制器

2.4 云服務(wù)器

通過(guò)移動(dòng)公網(wǎng)與各變電站內(nèi)無(wú)線貓通信，實(shí)時(shí)獲取各變電站壓板控制器信息，進(jìn)行統(tǒng)一的存儲(chǔ)、管理和發(fā)布。云服務(wù)器還負(fù)責(zé)向Web端和移動(dòng)APP實(shí)時(shí)推送各變電站壓板的狀態(tài)等信息。

3 應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件主要實(shí)現(xiàn)壓板狀態(tài)的管理，包括壓板狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視、壓板巡檢功能的實(shí)現(xiàn)、壓板變位記錄等功能。通過(guò)云服務(wù)器Web發(fā)布，能夠在巡維中心通過(guò)PC端進(jìn)行Web查看或者移動(dòng)APP查看。主要功能如下：

圖5 圖形化顯示

（1）圖形化顯示設(shè)備狀態(tài)，可按變電站、保護(hù)室、屏柜分層級(jí)顯示，與現(xiàn)場(chǎng)排布保持一致，實(shí)時(shí)顯示設(shè)備的投、退、異常等狀態(tài)信息，一目了然。

（2）壓板總數(shù)量、各種狀態(tài)的數(shù)量統(tǒng)計(jì)。

（3）自動(dòng)記錄二設(shè)備操作、變位等信息，可按照時(shí)間、設(shè)備關(guān)鍵詞進(jìn)行空開(kāi)及壓板的操作和變位歷史記錄查詢。

（4）壓板巡檢功能，可設(shè)置為定時(shí)自動(dòng)巡檢或手動(dòng)巡檢，巡檢依據(jù)采用運(yùn)行方式模板，生成巡檢報(bào)告，并可打印存檔。

4 系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）不停電改造，施工靈活方便。對(duì)于改造站，不用停電，無(wú)需改動(dòng)原有空開(kāi)或壓板，安裝時(shí)也不會(huì)改變?cè)O(shè)備的原有狀態(tài)。狀態(tài)檢測(cè)裝置安裝方便，不受設(shè)備類型、間距、數(shù)量的約束。

（2）采用非電量檢測(cè)原理。采用非電量感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)，不會(huì)影響設(shè)備的自身信號(hào)，安全可靠。

（3）遠(yuǎn)程巡檢管理。本系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線公網(wǎng)將壓板狀態(tài)上送至云服務(wù)器，能夠通過(guò) Web訪問(wèn)、移動(dòng) APP的方式實(shí)現(xiàn)壓板的遠(yuǎn)程巡檢。

5 實(shí)施方案

5.1 控制器

控制器采用標(biāo)準(zhǔn) 1U機(jī)箱規(guī)格設(shè)計(jì)，直接安裝在保護(hù)屏柜空面板處，控制器一般選定在主控制室進(jìn)行安裝。

圖6 控制器安裝示意圖

5.2 狀態(tài)采集器

每面保護(hù)屏上安裝一臺(tái)狀態(tài)采集器，安裝采用貼裝的方式，其中，安裝底座貼裝于屏體表面，狀態(tài)采集器本體通過(guò)卡扣安裝于安裝底座上，方便維護(hù)。

圖7 狀態(tài)采集器安裝示意圖

采集器接至屏內(nèi)接線端子的連接線（電源、 RS485）通過(guò)保護(hù)屏面板的固定螺絲孔或面板之間的縫隙穿過(guò)至屏后。與狀態(tài)傳感器的連接線采用線槽隱藏。

5.3 導(dǎo)軌式傳感器

導(dǎo)軌式傳感器分為導(dǎo)軌模塊的安裝以及磁鋼支架的安裝。針對(duì)壓板的安裝時(shí)，首先使用防護(hù)套保護(hù)壓板狀態(tài)，避免安裝過(guò)程中誤動(dòng)壓板。導(dǎo)軌模塊采用雙面膠粘貼的方式安裝在壓板的上方或下方，導(dǎo)軌模塊內(nèi)部傳感子模塊根據(jù)壓板的拉手位置可進(jìn)行左右調(diào)整，可適應(yīng)不同的間距；感應(yīng)附件根據(jù)壓板的類型（線簧式壓板和連片式壓板）選擇相應(yīng)的感應(yīng)附件直接卡裝在壓板拉手上，并可調(diào)整方向和位置。導(dǎo)軌模塊與采集器之間的接線通過(guò)線槽隱蔽。

圖8 壓板防護(hù)套安裝示意圖

圖9 軌道式狀態(tài)傳感器安裝示意圖

圖10 線簧式壓板感應(yīng)附件

圖11 連片式壓板感應(yīng)附件

6 結(jié)束語(yǔ)

目前，二次壓板的常規(guī)管理由運(yùn)行人員定期檢查，沒(méi)有專門(mén)對(duì)壓板的監(jiān)控、采集輔助管理手段，造成巡維人員工作負(fù)荷大，工作效率低。本方案采用建立保護(hù)壓板等二次設(shè)備圖模數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)其狀態(tài)的實(shí)時(shí)采集；有操作記錄，方便提供事件的可追溯性；并在狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)程巡視等功能，實(shí)施后能提高巡維人員工作效率，減少人員損耗與系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)支出。本方案主要是通過(guò)移動(dòng)辦公，具有靈活、簡(jiǎn)單、人性化特點(diǎn)，實(shí)施后符合智能化、自動(dòng)化建設(shè)需求，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理，能提高巡維人員工作效率，減少人員損耗，最終減少系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)支出。