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变电站硬压板在线状态监测系统的应用

发表时间：2020/12/23 来源：《基层建设》2020年第24期作者：张晓蕾柴树玲

[导读] 摘要：继电保护装置作为变电站重要的设备，其安全运行与否影响着整个变电站的安全运行。

        国网伊犁供电公司新疆伊犁 835000
        摘要：继电保护装置作为变电站重要的设备，其安全运行与否影响着整个变电站的安全运行。而保护硬压板发生误投退或者漏投退，会影响到保护装置功能的实现，因此，在目前人员精简的情况下，杜绝保护硬压板状态核对不到位的错误，须利用技术手段来完成硬压板的在线状态监测，避免工作人员疏忽所造成的硬压板位置不一致等问题。介绍了硬压板管理现状分析，对硬压板在线状态监测系统进行研究，并就其应用进行分析。
        关键词：变电站；硬压板；在线状态监测
        0 引言
        伴随着电网规模的逐渐扩大、调度运行管理的信息化大幅提高，以及调控一体化的快速发展，变电站继电保护硬压板信息管理方面，依然完全依赖于人工巡检方式，技术手段已不能满足现场运行管理自动化的要求，硬压板状态在线监视已成为调控运行一体化工作的重点。
        1 硬压板管理现状分析
        一直以来，继电保护硬压板的状态由运行人员进行巡视，在实际工作中总结经验，防止因保护硬压板的错误投退引发设备事故。例如在保护压板下方贴上名称标签和状态标签，通过定值通知单以及调度命令进行检查和核对，这些措施在一定程度上可减少误操作的次数，但是其防误效果具有一定的局限性。并且由于硬压板种类多、布局密集等特点，很容易出现巡检疏漏及操作错误，一旦硬压板运行状态错误且未及时发现，就会造成保护装置误动或者拒动。
        常规变电站的硬压板智能化管理与防误操作还存在一定的安全隐患，主要表现如下[1]。
        （1）压板状态，特别是出口压板状态无法实现在线监视。在无人值守运行模式下，仅靠人工方式难以验证、保证压板是否正确投退，安全隐患潜伏时间长，往往在事故后才能发现。
        （2）压板管理方式落后。各变电站主要还是依靠人工管理，按照各屏柜压板的布置情况制定压板投退表，并附加相关的操作说明。压板操作时虽然按投退表进行，但也不能完全杜绝误投误退的现象，特别是在软、硬压板的相互逻辑关系方面。
        （3）变电站防误系统主要针对一次设备，实现对一次设备操作的闭锁逻辑校验及强制闭锁。对二次设备的操作一般只能做到提示操作。一、二次设备的操作逻辑判断关系较弱。
        （4）随着“调控一体化”、“三集五大”运行模式的推广运用各个受控站按无人值班模式设计，数据信息集中上送，统一管理成为发展的必然趋势。但对压板位置的检查仍采用人工方式，这种管理方式耗时耗工，并且存在误投退、漏投退的风险。

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        2 硬压板在线状态监测系统的研究
        硬压板的工作状态监测功能一般可分为二种[2]：
        （1）在硬压板上加一个电路通断状态监测器，电路通断监测器可用多种传感器制成，现在的电路通断状态监测器一般都是通过监测电路当中是否有电流通过而制成的，在实际的工作当中，其监测电路一般都是由桥式电路构成，该桥式电路是一个不平衡的桥式电路，当硬压板处于漏投的状态时，电路当中有信号流过，此时的桥式电路当中有输出电信号，输出信号一般为电压信号。一般来说，即使不适用桥式电路也可以监测电路当中是否有电流通过，使用桥式电路进行监测的主要原因是由于桥式电路具有灵敏度高、稳定性好的优点；在实际的工作当中，不仅可以用来监测硬压板的工作状态，也可以用来监测硬压板的工作状况是否正常，桥式电路对电路当中的电流变化都特别敏感，一旦硬压板出现问题的时候，通过桥式电路所输出的信号也可以确定其工作状态。这种方式的主要缺点是当电路当中出现短路等事故时，就会使原来分开的压板发生非指令闭合，从而造成事故，存在巨大的潜在风险。
        （2）该状态监测的方式属于非接触式监测方法，可以通过在硬压板上装一个能够发射红外线之类的射线的装置，当硬压板处于工作状态时，电路处于通电状态，此时该装置可发射出相应的射线，然后通过传感器接受到外界信号的刺激，将信号转化成电信号，通过相应电路的处理，将电路的通断状态显示在仪表上。这种监测电路由于与硬压板没有触电，所以在电路当中出现错误的时候，不会影响电路的工作，也不会导致电路的损耗。同时，该监测电路的检修方式简单，成本较低，适应于大范围的推广，但是这种监测方式比第一种监测方式灵敏度要低。综上所述，由于该监测方式安全性较好，所以非接触式监测方法应用较广[3]。
        3 系统的应用
        （1）应用情况
        某供电公司对220千伏变电站安装硬压板在线状态监测系统，根据现场保护测控屏上的硬压板类型，选用相应类型的硬压板在线状态传感器。通过该变电站内的保信子站系统与主站端连接，实现硬压板状态的监测和管理。在任何一个硬压板状态发生改变后，保信主站监视画面同步更新，并触发硬压板状态不一致信号，保护人员可通过界面监视压板信息，与运行人员沟通以达到监视硬压板的目的。
        在该系统运行半年以来，压板状态信息正确率为 100 %，成功实现了压板状态监视的实时化、自动化等功能，为保护和运行人员对硬压板状态进行监视管理和电网运行分析提供了有效手段。
        （2）性能分析
        首次实现了硬压板状态实时采集和自动校核功能，减轻了运行人员的巡视压力，使数据时效性和可用性更强，能够适应大运行体系的管理要求。
        其次能够实现电网一、二次设备的实时监控，在一次设备监控的基础上补充了保护出口硬压板状态信息，使用者可全面实时地掌握现场设备情况。
        4 结语
        应用该系统能够很好地监控保护硬压板的状态，避免了因保护硬压板数量多，人工检查容易出现疏漏的缺点，且其具有硬压板巡视功能，进一步将需要人工逐个检查的工作交由系统自动完成，极大地提高了工作效率。在变电站少人化、无人化的大背景下，该系统的应用既可以将运行人员从单一、重复、繁杂的工作中解脱出来，又可以提高工作效率和准确性。
        参考文献：
        [1]周翼，石-峰，李博.变电站硬压板状态在线监测功能研究[J].华东科技：学术版，2018（1）：230.
        [2]吉瑞.变电站压板在线状态监测系统的应用[J].电力安全技术，2016，18（2）：31-33.
        [3]罗斌，柯敏倩，李杰，等.变电站二次压板状态在线监测系统[J].农村电气化，2019（3）：20.