硬压板状态在线监测系统的研究与应用

宿洪智 郑少明 董 鹏 刘 丹

（国家电网有限公司华北分部）

0 引言

《国家电网公司防止电气误操作安全管理规定》要求二次设备的防误操作向智能化方向发展。现阶段电网企业对压板的管理基本处于人工管理状态。运行人员或检修人员依照调度下发的保护定值单、保护压板核对卡进行压板投退操作及日常巡检。这种管理方式效率较低，且存在人员核对疏忽产生误投退、漏投退的潜在风险［1］。

综上所述，“硬压板状态在线监测系统”可实现二次硬压板的实时监测并同时纳入防误操作管理系统。硬压板状态在线监测系统与一次设备的防误闭锁系统完全兼容，使二次硬压板与一次设备同时纳入防误操作管理，实时对硬压板的投退状态进行监视与巡检。完善了变电站全站设备的状态巡检，有效杜绝硬压板误投退，漏投退等问题，保证电网设备安全稳定运行。

1 项目概况

目前压板操作存在不统一、不规范的管理现状，存在无通信、非实时的技术瓶颈，存在规则多样、人为失误多的规则缺陷，存在防误盲区、没有闭锁的防误漏洞。硬压板状态在线监测系统在常规压板的基础上，采用非电量接触式传感器检测压板的投退状态及投入是否到位，最终达到变电站硬压板统一管理、远程监控的高效管理模式，攻破了不停电安装、实时监视状态、非接触感应原理［2-4］的技术难题，制定了防误逻辑、操作预演判断规则，实现了开票操作、操作提示/报警的闭环控制。

2 运行平台及环境

2.1 软件运行环境

建议在windows7及更高版本上安装，使用J0Y0-J客户端。为了保证用户正常使用J0Y0-J客户端，五防机配置建议满足以要求如表1。

表1 五防机产品性能

2.2 系统网络环境

该系统压板控制器和五防机之间以标准以太网连接，组成专用数据网络。“硬压板状态在线状态监测系统”所有采集器均使用RS485线进行连接。系统网络环境如图1：

图1 系统网络环境图

图2 棒式固磁铁

3 技术方案

3.1 硬压板状态在线监测系统的研究与应用

硬压板状态在线监测系统由压板位置传感器、压板状态采集器、压板控制器、客户端软件、适配器、电脑钥匙六部分组成。客户端软件需与原微机防误闭锁软件兼容，共同安装于站内五防机内。压板位置传感器检测压板的投退状态及投入是否到位，并将压板的状态上传给压板状态采集器，再由采集器经压板状态控制器将压板信息上传给五防机，最终通过客户端软件实时监测各压板的状态并记录其变位信息。当进行压板操作时，需经五防机开操作票，然后通过适配器传送至电脑钥匙并由电脑钥匙按照操作票顺序将操作指令传给压板状态采集器，最后采集器发指令给对应压板，压板接收到操作指令后将相应的状态灯点亮并提示运行人员进行操作。若未经开票操作，检测到压板的状态发生变化则状态灯闪烁，压板控制器报警，并将告警信息上传给五防机，引起运行人员注意。从而实现了对站内所有二次硬压板的实时监测并与一次设备同时纳入了防误操作管理。

3.2 关键技术

“硬压板状态在线监测系统” 采用智能检测技术、可靠的硬件平台及通信技术，基于WⅠNDOWS/LⅠNUX跨平台的上位机操作系统，实现变电站全站硬压板投退状态的监视、硬压板操作的防误操作、压板状态采集、上传等功能。采用电磁检测及声音报警功能确保压板操作准确无误，保障电网安全、稳定、可靠运行。关键部件及原理具体叙述如下：

3.2.1 压板位置传感器

采用干簧式传感器，通过硬压板上安装的磁铁实现压板投退状态的上传。项目选择在薛家湾供电局巴汉图35kV变电站进行试验并最终投入运行。巴汉图35kV变电站硬压板固磁铁的安装形式分为棒式、盖式，具体如图所示：

图3 盖式固磁铁

图4 压板状态采集器

3.2.2 压板状态采集器

每一面保护屏均配备一个压板控制器，主要有以下功能：

1）采集、监测该屏所有硬压板的投退状态，并将该屏的所有硬压板信息与压板控制器进行交互；

2）通过压板控制器上的电子锁插孔与电脑钥匙的配合，实现对硬压板的解锁操作。

3.2.3 压板控制器

压板状态采集器与五防机之间的信息交换中枢，一方面将各压板状态采集器采集并监测的硬压板状态上传给五防机，另一方面将五防机发出的操作票信息传达给对应的压板状态采集器。

3.2.4 客户端软件

与原有微机防误闭锁软件兼容，共同安装与站内五防机内；人机交互界面，由于在线监测所有硬压板的位置，并进行防误闭锁的相关操作。此外适配器、电脑钥匙、五防机均与站内原有的防误闭锁系统实现统一共用，使原有硬件资源得以共享利用，节省资源。

4 结束语

硬压板状态在线监测系统可杜绝保护硬压板误投退、漏投退事故的发生，同时实现智能化管理，节省大量人工成本、时间成本，极大程度提高了运行人员的工作效率［5］。

硬压板状态在线监测系统后期还可接入智能辅助一体化平台，实现压板状态监视、压板状态核对及巡检等功能，为运行人员提供实时准确的决策数据。为变电站安全运行水平，特别是运维站集控模式下实现各设备信息、数据共享奠定基础。