变电站智能地线管理系统的研制与应用*

汤晓石++周刚++徐浩++张捷++胡滨

文章编号：2095-6835（2016）07-0073-02

摘 要：目前，变电站内的微机防误闭锁装置无法有效管理临时接地线，导致接地线管理防误水平低、工作效率低。简要介绍了新型变电站智能地线管理系统的工作原理，结合实际情况阐述了其在变电站内的应用模式和操作流程。使用智能地线管理系统能实现对临时接地线的有效管理，消除人为因素可能引发的误操作事故，降低变电站内检修维护现场作业的综合成本，以满足防误技术方面提出的要求，进而提高变电站的现代化管理水平。

关键词：智能地线管理系统；临时接地线；防误闭锁；变电站

中图分类号：TM63 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.07.073

近年来，随着科学技术的发展，微机防误技术被广泛应用于变电站内。因为五防系统防误逻辑严密、运行可靠、维护简单，所以，应用它能够提高变电站的防误管理水平，减少误操作、误入带电间隔等事故的发生。但是，相关部门对临时接地线的防误管理一直比较松，而且微机防误闭锁装置与临时接地线相互独立，两者之间没有建立有效的防误管理联系。

临时接地线是电力企业在线路或设备断电后进行检修前挂设的一种保证安全的工具，是用来保护人员和设备的安全，防止突然来电对人员和设备造成伤害。在日常工作中，如果临时接地线管理不当，就会造成严重的误操作甚至引发伤亡事故。据统计，临时接地线合刀闸误操作事故发生的概率占各类误操作事故的60%，因此，加强对临时接地线的规范管理，跟踪记录临时接地线的位置，对降低由临时接地线引发的误操作事故有重要的意义。

1 工作原理

变电站智能地线管理系统主要是由微机防误闭锁装置、地线管理器和通信网络组成的。微机防误闭锁装置是智能地线管理系统的核心单元，负责控制整个系统的正常运行。它既能与地线管理器通信，又能利用人机交互功能完成指定命令，规范使用和管理临时接地线，并在微机防误闭锁装置用户界面上显示地线异常告警信号。地线管理器是用来管理变电站内临时接地线的智能电子设备，它主要是由地线管理器主机、地线检测闭锁机构（从机）两部分组成的。地线管理器主机可通过RS232/RS422或以太网与微机防误闭锁装置通信，接收微机防误闭锁装置的解锁/闭锁等命令，并向微机防误闭锁装置提供当前地线的实时状态。地线检测闭锁机构可以通过RS485与地线管理器主机通信，每台检测闭锁机构（从机）可对一组临时接地线进行状态采集和解锁/闭锁管理。使用地线管理器不但可以解决微机防误闭锁装置无法识别、管理临时接地线等问题，还能实时查询地线是否位于地线室的指定位置，以及地线取走、放回的使用记录等。智能地线管理系统的构成情况如图1所示。

为了帮助智能地线管理系统掌握临时接地线的现场挂接位置，实现五防主机对临时接地线状态的实时监控和管理，在每组地线上配置了1台无线型地线检测装置。该装置具备读取地线桩ID码值和无线发送的功能。当地线挂上地线桩时，检测装置可读取地线桩ID ，将自身编码信息和地线桩ID通过无线网络发送到五防主机，五防主机通过这些信息识别哪一根地线挂在了哪个地线桩上；当拆除地线时，一旦无线装置检测到地线拆除，就会将地线自身编码信息和挂接状态信息通过无线网络

* 发明专利号：201510795391.5；实用新型专利号：201520921091.2

发给五防主机，五防主机便可通过这些信息识别哪根地线从地线桩上拆下来。同时，五防主机还可以根据该地线的挂接信息判断地线是从哪个地线桩上拆下来的。无线地线实时监控网络如图2所示。

2 综合应用

在使用智能地线管理系统前，临时接地线管理主要依靠的是接地线去向记录牌和工作人员的工作经验，它无法实时获取接地线的实际状态，存在管理不深入、效率低、对人有较高的依赖性等问题。在工作过程中，一旦人员疏忽导致接地线漏拆、误拆，将发生严重的生产事故，进而影响人、电网和设备的安全。

智能地线管理系统是将微机防误闭锁装置与地线管理器相结合，辅助以无线型地线检测装置，实现临时接地线的防误功

能，提高临时接地线的操作效率和正确率，有效预防或杜绝临时接地线误操作事故的发生，提高变电站接地线的规范化管理水平。智能地线管理系统的配置如图3所示。

2.1 应用模式

在应用智能地线管理系统时，可用智能地线柜存放各种电压等级的临时接地线（接地线上装有无线型地线检测装置），柜内部还配有电子智能设备——地线管理器主机和地线检测闭锁机构。将它们与五防主机连机使用，可以实现对临时接地线的检测和解闭锁。

目前，智能地线管理系统主要有2种应用模式，其详细描述、优缺点分析和应用范围如表1所示。

2.2 操作流程

当需要取用接地线时，可在五防主机上模拟操作票，并将操作票传输到电脑钥匙上，同时，五防主机会发送命令给地线管理器主机，操作票中对应接地线的地线检测闭锁机构解锁。此时，地线检测闭锁机构指示灯由绿色慢闪变为红色、绿色交替慢闪。这表示检测闭锁机构里放置着正确的地线，并且其处于解锁状态。取下接地线后，指示灯由红色、绿色交替慢闪变为红色慢闪。这表示检测闭锁机构里没有放置地线。此时，地线状态信息就会反馈到五防主机上。用电脑钥匙解锁打开指定接地桩后，可将接地线挂设牢固后闭锁。如果安装有无线型地线检测装置，即可将其所挂设的接地桩信息通过无线网络反馈到五防主机上。接地线取用操作流程如图4所示。

当工作结束需放回接地线时，可在五防主机上模拟操作票，并将操作票传输到电脑钥匙上，用电脑钥匙解锁，取下相关接地线后闭锁。如果装有无线型地线检测装置，可将已拆除的地线信息反馈到五防主机上，并将已拆除的地线放回相应的地线检测闭锁机构。这时，地线检测闭锁机构的指示灯会由红色慢闪变为红色、绿色交替慢闪。这表示检测闭锁机构里放置着正确的地线，且处于解锁状态。将电脑钥匙操作票回传，地线状

态信息就会反馈到五防主机上，五防主机就会向地线管理器主机下达闭锁命令，闭锁相关地线。这时，指示灯由红色、绿色交替慢闪变为绿色慢闪，表示检测闭锁机构里放置着正确的地线，且处于闭锁状态。接地线放回操作流程如图5所示。

由图5可知，地线管理器与微机防误闭锁装置联机使用能充分发挥地线管理器的防误作用。地线的配置信息、解锁与闭锁均由微机防误闭锁装置统一配置、管理。地线管理器会向微机防误闭锁装置提供地线当前的状态，并接收、执行微机防误闭锁装置发出的地线配置信息和解闭锁命令，并管理临时地线。

3 结束语

综上所述，采用智能地线管理系统可将微机防误闭锁装置与地线管理器相结合，从而实现对临时接地线的有效管理。从技术防误的角度出发，临时接地线的存放、管理、使用、归还过程要满足防误要求，符合安全规定中相关作业流程和管理规范，做到按章使用、有记录可查，消除人为因素可能造成的误操作事故，提高工作人员的操作效率，降低变电站内检修维护现场的综合作业成本，进一步完善变电站微机防误系统，从而取得良好的管理效益和社会效益，为电力安全生产提供有力的保障。

参考文献

[1]国家能源局.DL/T 687—2010 微机型防止电气误操作系统通用技术条件[S].北京：中国电力出版社，2011.

[2]张艳芳.电气误操作的原因[J].电力安全技术，2007（3）：51-53.

〔编辑：白洁〕