基于電磁感應(yīng)原理的保護(hù)硬壓板狀態(tài)采集與遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)視

沈昕然 王亮 李宏才

摘要：本文介紹了利用在保護(hù)屏上增加電磁感應(yīng)元件采集保護(hù)硬壓板投退狀態(tài)，通過(guò)采集器將硬壓板狀態(tài)上送至五防后臺(tái)機(jī)與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)。根據(jù)下發(fā)的保護(hù)定值單內(nèi)的軟硬壓板投退情況邏輯運(yùn)算生成保護(hù)壓板不一致異常告警信號(hào)。通過(guò)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)將保護(hù)壓板不一致告警信號(hào)上送至監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程保護(hù)壓板信號(hào)狀態(tài)監(jiān)視。保護(hù)硬壓板的投退通過(guò)五防機(jī)進(jìn)行防誤操作監(jiān)護(hù)，防止誤投退保護(hù)硬壓板。目前該項(xiàng)目在貴州多個(gè)變電站應(yīng)用，具有良好的可靠性和準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：硬壓板狀態(tài)采集、硬壓板防誤操作、保護(hù)壓板狀態(tài)不一致告警

1? 引言

目前，保護(hù)出口硬壓板信號(hào)無(wú)法采集，或者采集時(shí)需要對(duì)原廠家硬壓板二次回路進(jìn)行改造，導(dǎo)致目前絕大部分保護(hù)的出口硬壓板狀態(tài)處于無(wú)法遠(yuǎn)程監(jiān)視的狀態(tài)。僅通過(guò)運(yùn)行人員在日常的設(shè)備巡視過(guò)程中通過(guò)保護(hù)專(zhuān)業(yè)人員給定的硬壓板投退狀態(tài)定值單進(jìn)行核實(shí)，無(wú)人值守站無(wú)法做到遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)地進(jìn)行硬壓板狀態(tài)監(jiān)視。本文介紹通過(guò)不改動(dòng)原廠家硬壓板回路，通過(guò)電磁感應(yīng)元件采集保護(hù)硬壓板狀態(tài)上送至五防機(jī)與自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)壓板投入不到位時(shí)自動(dòng)檢測(cè)，并且告警提示，并對(duì)壓板操作進(jìn)行防誤校驗(yàn)。站內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)按照保護(hù)定值單邏輯運(yùn)算生成每個(gè)間隔保護(hù)壓板不一致異常告警信號(hào)后上送至監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守站保護(hù)硬壓板狀態(tài)異常遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)視。

2? 基于電磁感應(yīng)原理的保護(hù)硬壓板狀態(tài)采集實(shí)現(xiàn)原理

通過(guò)在保護(hù)硬壓板上方增加一個(gè)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌內(nèi)在每個(gè)硬壓板上方放置了壓板狀態(tài)采集模塊，狀態(tài)采集傳感器的附件鑲嵌在硬壓板上。狀態(tài)采集模塊基于電磁感應(yīng)原理，當(dāng)硬壓板退出時(shí)，磁鐵的兩極遠(yuǎn)離，采集裝置判定壓板狀態(tài)為退出。當(dāng)保護(hù)應(yīng)壓板投入時(shí)磁鐵的兩極靠近，從而采集裝置判定壓板狀態(tài)投入，采集器將壓板狀態(tài)的變化轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)量輸出。

壓板狀態(tài)采集裝置將所有狀態(tài)采集后通過(guò)上送至壓板控制器后再上送至五防機(jī)與自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。導(dǎo)軌內(nèi)每個(gè)保護(hù)硬壓板狀態(tài)采集器內(nèi)部編號(hào)，五防后臺(tái)機(jī)與自動(dòng)化系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際保護(hù)裝置具體壓板名稱(chēng)進(jìn)行命名。

3? 保護(hù)硬壓板狀態(tài)信號(hào)的提升應(yīng)用

3.1五防系統(tǒng)對(duì)保護(hù)硬壓板操作的防誤校驗(yàn)

保護(hù)硬壓板信號(hào)采集至五防機(jī)后，對(duì)保護(hù)硬壓板的投切將通過(guò)五防機(jī)進(jìn)行開(kāi)票后進(jìn)行操作，操作后五防鑰匙再將操作結(jié)果回傳至五防后臺(tái)機(jī)，保持五防后臺(tái)機(jī)保護(hù)硬壓板位置與實(shí)際壓板狀態(tài)的一致性。當(dāng)需要操作壓板時(shí)，該壓板對(duì)應(yīng)的指示燈為常亮，操作人員根據(jù)提示進(jìn)行壓板投退操作。當(dāng)檢測(cè)到壓板有異常操作時(shí)， 該壓板對(duì)應(yīng)的指示燈會(huì)閃爍，提醒運(yùn)行人員注意。如果任何未通過(guò)五防機(jī)進(jìn)行的保護(hù)硬壓板狀態(tài)改變操作，五防機(jī)將進(jìn)行告警響鈴提示錯(cuò)誤。典型運(yùn)行方式下需要投退的壓板以典型票的方式保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，如果壓板投退狀態(tài)和當(dāng)前運(yùn)行方式不一致，在管理系統(tǒng)主機(jī)會(huì)彈出告警窗?，F(xiàn)場(chǎng)五防機(jī)同時(shí)具備壓板操作記錄、變位記錄及歷史查詢(xún)功能。

壓板操作序列直接由上位機(jī)五防機(jī)管理系統(tǒng)傳給壓板控制器。順序操作可有效提高壓板操作的正確性，如果不按操作提示操作壓板，會(huì)有聲光告警，提醒操作人員及時(shí)修正。減少倒閘操作時(shí)，運(yùn)行人員到保護(hù)測(cè)控屏查找壓板時(shí)間。

3.2變電站自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)保護(hù)壓板投退異常信號(hào)的告警監(jiān)視

根據(jù)采集到的保護(hù)硬壓板狀態(tài)與保護(hù)軟壓板狀態(tài)量，在遠(yuǎn)動(dòng)裝置內(nèi)按照間隔保護(hù)定值單進(jìn)行保護(hù)壓板投退異常狀態(tài)信號(hào)邏輯合成，并將合成信號(hào)上送至監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程告警及監(jiān)

視。以220kV 1號(hào)主變A套保護(hù)定值為例，遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)內(nèi)將采集到的保護(hù)硬壓板信號(hào)與保護(hù)裝置軟壓板信號(hào)根據(jù)下發(fā)的該套保護(hù)定值單進(jìn)行邏輯合成。其中大部分壓板狀態(tài)為投入，少量壓板信號(hào)為退出，為減少遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)計(jì)算工作量，將未投入信號(hào)壓板狀態(tài)0進(jìn)行取反后與其他投入壓板狀態(tài)值1進(jìn)行與的運(yùn)算，然后再將與的結(jié)果取反后賦值給該間隔的保護(hù)壓板不一致異常告警信號(hào)。

當(dāng)保護(hù)壓板正常按照保護(hù)定值單投退時(shí)運(yùn)算結(jié)果為0，該間隔保護(hù)壓板不一致告警信號(hào)不發(fā)起;如果任何一塊或者更多壓板狀態(tài)值不與定值單狀態(tài)一直，合成結(jié)果將為1。表示該間隔保護(hù)壓板不一致告警信號(hào)發(fā)起，提示現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)壓板與當(dāng)前保護(hù)定值單要求不一致，需現(xiàn)場(chǎng)檢查核實(shí)。該信號(hào)上送至監(jiān)控中心后，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)無(wú)人值守站內(nèi)保護(hù)壓板的狀態(tài)值的異常改變。

4? 保護(hù)硬壓板信號(hào)采集項(xiàng)目的成果及效益

該項(xiàng)目硬壓板狀態(tài)采集不改動(dòng)原廠家硬壓板，不接入硬壓板二次回路，通過(guò)簡(jiǎn)單可靠的電磁元件進(jìn)行采集。解決了保護(hù)出口硬壓板狀態(tài)無(wú)法采集并且監(jiān)視的現(xiàn)狀。優(yōu)化了運(yùn)行人員對(duì)保護(hù)硬壓板的操作與巡視方式，通過(guò)五防機(jī)進(jìn)行保護(hù)硬壓板操作防誤校驗(yàn)，消除因?yàn)槿藶樵驅(qū)е抡`投退保護(hù)硬壓板造成保護(hù)無(wú)法正確動(dòng)作的事故事件。近幾年隨著變電站繼電保護(hù)裝置的不斷更新、改造，二次設(shè)備的投退正確性對(duì)于電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行越顯重要，對(duì)二次設(shè)備防止電氣誤操作管理原則也提出了要求：“對(duì)壓板操作、電流端子操作、切換開(kāi)關(guān)操作、插拔操作、二次開(kāi)關(guān)操作、按鈕操作、定值更改等繼電保護(hù)操作，應(yīng)制定正確操作要求和防止電氣誤操作措施” 。二次設(shè)備的操作正確與否，密切影響著電網(wǎng)的運(yùn)行方式以及安全穩(wěn)定水平，該項(xiàng)目填補(bǔ)了目前硬壓板狀態(tài)無(wú)法采集、防誤與遠(yuǎn)程監(jiān)視的技術(shù)空白，提升了二次設(shè)備裝備水平，提升了電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。在自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備內(nèi)對(duì)每個(gè)間隔根據(jù)保護(hù)定值壓板投退狀態(tài)邏輯運(yùn)算生成保護(hù)壓板不一致異常告警信號(hào)上送至監(jiān)控中心，在精簡(jiǎn)信號(hào)減輕監(jiān)控人員信號(hào)監(jiān)視工作量的同時(shí)又能保障及時(shí)發(fā)現(xiàn)無(wú)人值守站保護(hù)壓板誤投退情況，避免因保護(hù)壓板情況異常而未及時(shí)發(fā)現(xiàn)造成的保護(hù)誤動(dòng)作造成的事故事件帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。

結(jié)論

目前該硬壓板采集系統(tǒng)已應(yīng)用于貴州多個(gè)變電站，具有良好的可靠性和準(zhǔn)確性。在采集到的硬壓板狀態(tài)信號(hào)基礎(chǔ)上，通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)裝置邏輯生成保護(hù)壓板不一致告警信號(hào)上送主站，進(jìn)一步完善無(wú)人值守變電站遠(yuǎn)程的信號(hào)監(jiān)測(cè)。

參考文獻(xiàn)：

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智能變電站輔助監(jiān)控系統(tǒng)分布式體系結(jié)構(gòu)研究[J]. 王慧，楊秀蘭，白小會(huì)，楊然靜，張利.? 供用電. 2017（02）

作者介紹

沈昕然（1989.8-），女，四川綿陽(yáng)人，山東大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化本科，工程師，單位：貴陽(yáng)供電局，從事專(zhuān)業(yè)：調(diào)度自動(dòng)化，電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)

王亮（1983-），男，陜西人，西安交通大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化，高級(jí)工程師，貴陽(yáng)供電局，從事專(zhuān)業(yè)：繼電保護(hù)，調(diào)度自動(dòng)化，電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)

李宏才（1990.6-），男，黑龍江人，山東大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化本科，工程師，單位：貴陽(yáng)供電局，從事專(zhuān)業(yè)：變電檢修，設(shè)備維護(hù)