二次回路压板在线监测技术研究与应用

何志东 王迎新 张敏

【摘 要】压板投退与设备运行方式要求一致对变电站设备安全稳定运行具有重要作用，但是压板位置的获取是个难点问题，一直没有好的解决办法。本文从二次防误的角度提出了一种全新的基于非电气接触原理的压板位置监测技术，通过可靠的获取压板位置并使融入到防误管理系统中，完成压板状态的自动监测、远传和存储以及压板操作的记录等。

【关 键 词】保护压板；防误；在线监测

【中图分类号】TM774【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0216-02

一、引言

压板是继电保护保护装置联系相关二次回路的桥梁和纽带，在电网运行方式改变时，会涉及到保护压板的投退，如有错投退或误投退，会直接影响继电保护功能的实现，严重时会引起保护拒动或误动，扩大停电事故范围。虽然太原公司在运行管理方面均制定了一系列的措施，但压板状态不能实时监测，不能从根本上解决压板的错投和误投问题。

目前压板的控制处于一种开环状态，关键问题是无法监测压板的运行状态，在一次系统防误技术已经相当成熟的今天，压板的管理仍然只能依靠人工，不能很好的融入防误管理系统。显然，压板的监测技术已经成为了制约压板防误发展的瓶颈。

二、压板状态监测的难点

在传统的各种保护中，压板是用来接通或断开某个回路的，压板两端的接线不可避免会有电的联系。因此，获取压板的运行状态，改造已有压板，安全性是第一位的，至少应符合以下几点要求：

1.不得与压板有电气上的接触。

2.不得产生干扰压板和继电保护装置的无线电信号。

3.不得对压板进行物理改造，不得降低压板的可靠性。

4.不得从继电保护屏上获取电源。

5.能对目前使用的各种压板状态进行在线监测。

另外，从常规角度考虑，压板只有两个状态，要么投入，要么退出，但是，压板变位时如果不到位，检测部件能否自动识别，是否会误识别，这也是必须考虑的问题。

三、压板状态在线监测功能原理

综上所述，在常规压板的基础上，采用非电量接触原理来检测压板的投退状态和是否投入到位，并将压板的状态上送给压板状态采集装置。对于此种压板，由于要通过CPU最终完成状态的识别，我们称其为智能压板，以区别于常规普通压板。

非电量接触检测原理智能压板及外形示意图如下：（见图1）

智能压板具有以下几个特点：

1.安装时的开孔尺寸与常规压板完全相同。

2.压板智能检测部分与压板本体无任何电的联结关系。

3.通过压板位置检测器件1和压板位置检测器件2来完成对压板投退状态的检测。

4.光柱与压板本体可转动部分固定在一起，其表面一半为透明，另一半不透明。导光柱将CPU板的状态指示灯的发光导到压板表面，并配合压板位置检测器完成对压板投退状态的检测。

非电量接触原理能够对压板任意位置进行采样，并且脱离了压板本体的电气部分，不和二次回路有任何联系，在保证继电保护装置安全性的同时，也使得压板防误成为了可能。

四、智能压板技术的应用模式

传统的压板主要分为两类，功能压板和跳闸压板。功能压板作为一种遥信状态可以实时反映位置的变化，而跳闸压板因为串接在二次回路中，无法采集状态，在不涉及二次防误要求的前些年，人们对此没有要求也是可以接受的。压板状态位置检测的难点已突破，而且一次设备的防误技术已经相当成熟，完全可以将其应用于压板防误操作以及监控系统，以满足电力系统对二次防误的需求。目前现场有以下几种典型应用模式。

1.独立的智能压板监控系统，监视站内设备所属各个压板位置，建立专家系统，自动判断关联压板投退的正确性，建立压板运行历史数据库，对数据库设计各种高级应用功能，实现对压板系统的预演比对。

2.接入监控系统

压板位置信息进入监控系统的实时数据库，与监控系统的其它部分有机结合，形成新的应用点。与五防系统配合，提高五防系统的性能，利用压板的位置信息，远方操作时增加辅助判断功能及其它功能，太原电网中220千伏东流变电站和110千伏柴村变电站均采用此种模式。

3.故障信息系统

主站可远方监视查询压板当前状态、历史状态。与故障信息系统的专家系统配合，提高故障简报及故障测距的有效性。将压板位置纳入故障信息系统过滤条件，大大减少上送主站的垃圾信息。完善故障信息系统的收集数据，提升故障信息系统的实用性。 ，式站护五、压板防误系统组成及工作原理智能压板防误操作系统主要由5部分构成：智能压板防误主机、传输适配器、电脑钥匙、智能压板控制器、智能压板。

当运行人员进行压板操作时，从智能压板防误主机上开操作票，并传送至电脑钥匙。由电脑钥匙按照操作票的顺序将操作指令传给智能压板控制器，控制器发指令给对应的智能压板，智能压板接收到操作指令后将对应的状态灯点亮，提示运行人员进行操作。如果没有经开票操作，检测到压板的状态发生改变则状态灯闪烁，智能压板控制器报警，并将告警信息上传给智能压板防误主机。

其操作流程如图2 所示：

压板防误系统实现了如下功能：

1.压板状态实时监视，采用非电量接触原理实时监视压板的投退状态，并将状态上送给压板防误系统。

2. 压板投入到位监测，在投入压板时，如果没有投到位则压板控制器报警，压板状态指示灯闪烁，提醒操作人员注意。

3.压板实时防误，在无压板操作时，压板处于闭锁状态；如果没有经智能压板防误管理系统开票而非法操作压板，智能压板控制器告警，防误管理系统给出告警信息；正常操作时，智能压板防误管理系统开票并预演成功，智能压板根据操作指令指示灯闪烁，提示运行人员操作。

4.压板投退规则逻辑及判断，压板的投退规则可以在防误管理系统中进行制定，操作预演时进行规则判断。

5.智能压板地址的自动识别，现场调试时无需对智能压板的地址进行一一整定，系统可以自动识别；当由于智能压板故障需要

更换智能压板的智能检测部件时，也无需重新进行地址整定。

6.智能压板安装时的开孔尺寸与常规压板完全相同。智能压板控制采用标准规约，可以作为综自的一个间隔层的设备接入到综合自动化系统中，实现软压板和硬压板的全面监视。

非电量接触原理监测测压板位置状态使得压板防误成为现实，不仅从根本上解决了保护压板的错投和误投问题，而且也使得防误这一概念从单纯的一次系统防误升级为一二次系统的整体防误，充实了防误的概念，开辟了防误技术新的方向，该项技术已成功运用于太原供电公司220千伏东流变电站和110千伏柴村变电站，目前系统运行良好，受到了运行人员的广泛好评，该项技术的运用必将为太原电网安全稳定运行奠定坚实的基础。