變電站智能壓板檢測的技術及運用探析

柏同楊

摘要：國民經濟建設與經濟社會發展需要穩定的電力供應，而變電站在其中承擔著不可替代的重要職責，必須做好相關工作。變電站開展繼電保護、電力設備維護與運行管理，必須涉及到壓板的操作，而其中的失誤率是必須要嚴格控制的。智能壓板的出現及相關檢測技術的應用則大大提升了工作效率，必須引發充分的重視。本文擬以此為論述線索，主要分析了變電站智能壓板檢測技術的應用現狀，闡述了其特性、功能等話題。

關鍵詞：變電站;智能壓板;光電檢測技術;繼電保護;電力設備

引言：智能壓板是變電站繼電保護的有效舉措，一般都由技術人員負責操作。然而受困于很多變電站操作人員的責任意識不足、技術能力低下以及其他方面的因素，壓板操作很容易出現問題，導致出錯率攀升，進而影響到整個繼電保護工作。因此，智能壓板及應用技術應運而生，而且在繼電保護中發揮了突出的作用。智能壓板可以解決人工投退的很多問題，避免了壓板的出錯幾率，對于提升變電站繼電保護及整體的管理水平都有積極的促進作用。因此，引入更加科學、新型的智能壓板檢測技術就顯得尤為重要了。一方面，有效的檢測技術利于智能壓板操作的推進，進一步提升智能壓板的效能;另一方面，檢測技術的應用可以實現對智能壓板投退狀態的實施監控，并且為即時的壓板操作提供數據和依據，是壓板操作必不可少的一部分。所以嗎，智能壓板檢測技術的引入、應用及創新是智能壓板工作的題中之義，必須引起工作人員的高度重視。

1 智能壓板檢測系統設計目標

1.1壓板狀態自動檢測

實時監測模塊包括每個保護屏中的二次壓板對應的紅外對射管。紅外對射管包括紅外發射管與紅外接收管，并聯接在集成控制模塊，并匯總到一個交換機后通過以太網與后臺智能壓板監控機連接。為避免影響到二次壓板回路，二次壓板與紅外對射管相對獨立，無電聯系，每個保護屏放置一個集成控制模塊。

1.2壓板狀態實時快速反饋

由集成控制模塊傳輸到后臺監控機，接收保護屏壓板信息，并運行智能壓板在線監測及操作系統軟件，實現實時檢測、提醒壓板變位的反饋功能。

1.3二次壓板操作票自動生成

智能壓板監測系統軟件可實時檢測所有保護屏二次壓板的投退狀態，還可以編寫操作票，為便于以后查詢數據，本軟件還提供了壓板異常報警信息查詢功能，并可直接輸出到EXCEL。

2 智能壓板檢測系統原理

智能壓板檢測系統目的是在不改變現時壓板狀態及不接入壓板電流回路的前提下，提供一種變電站智能壓板監測系統，能夠對變電站二次壓板投退狀態進行自動、可視化的直觀顯示，在后臺可以進行模擬操作并可自動生成操作票，使運行人員能遠程在線監測二次壓板狀態并實時記錄壓板錯誤投退信息，減少運行人員巡視的時間。上述目的由以下技術方案實現：

（1）保護屏內二次壓板：圖中狀態為退出位置，用于連接二次回路中的出口回路與功能回路等，第一排壓板命名為1LP1、1LP2…;第二排壓板命名為2LP1、2LP2…，以此類推。

（2）紅外對射管：由紅外發射管與紅外接收管組成，用于檢測二次壓板是否在投入位置，圖中可檢測出壓板在退出位置。

（3）集成控制模塊：用于收集每個紅外對射管的檢測數據，每個保護屏均設置一個集成控制模塊，每個保護屏相對獨立，互不干擾。

（4）網絡交換機：用于匯總每個保護屏二次壓板位置信息并上傳至后臺智能壓板監控機。

（5）以太網：用于連接網絡交換機與后臺智能壓板監控機，后臺智能壓板監控機獲取壓板數據的橋梁。

（6）后臺智能壓板監控機：主要包括智能壓板在線監測及操作系統軟件（軟件下面介紹）。

（7）保護屏1P：虛線框內為保護屏1P的接線圖，包括多行的二次壓板。本系統可在線監測全站的保護屏（nP）壓板投退情況。

3 智能壓板檢測系統構成

3.1實時監測模塊

實時監測模塊包括每個保護屏中的二次壓板對應的紅外對射管。紅外對射管包括紅外發射管與紅外接收管，并聯接在集成控制模塊，并匯總到一個交換機后通過以太網與后臺智能壓板監控機連接。為避免影響到二次壓板回路，二次壓板與紅外對射管相對獨立，無電聯系，每個保護屏放置一個集成控制模塊。

3.2.2集成控制模塊

集成控制模塊主要分為數據收集部分、數據處理部分和協議傳輸部分。數據收集部分由CD4051BE芯片負責對每組8位、共6組的保護屏數據進行收集匯總，數據處理部分是由STC廠家生產的工業級控制芯片89C52實現對數據的處理與分析，本集成控制模塊則采用MAX485芯片負責對后臺監控機傳輸數據。

3.2.3監控機

后臺智能壓板監控機為日常使用的普通臺式電腦，用于接收保護屏壓板信息，并運行智能壓板在線監測及操作系統軟件。

3.2.4系統監測軟件

智能壓板監測系統軟件可實時檢測所有保護屏二次壓板的投退狀態，還可以編寫操作票，為便于以后查詢數據，本軟件還提供了壓板異常報警信息查詢功能，并可直接輸出到EXCEL。

4 智能壓板檢測系統特點

（1）合理的利用現有的平臺資源，并在不影響現有系統的運行情況下開展項目。

（2）獨立巡視系統，在不影響現在設備的情況下開展系統檢測

（3）安裝簡易方便，無需更改現有二次設備配置情況

（4）系統能準確地與后臺監控機傳輸，能快速、及時、準確地放映二次壓板狀態變化情況。

（5）對繼電保護屏巡視能實現路線記錄規劃，提高效率，有效地防止重復巡視。

（6）有助于推動定二次設備巡視的規范化管理。

5 智能壓板檢測技術的應用特性及功能

前面已經提到，智能壓板在變電站中得到了較為普及的應用，但是也存在一下問題和困難，集中表現為檢測技術的滯后?；诠怆姍z測技術的智能壓板可以突破傳統壓板的操作誤區，而且大大提升壓板的應用效能。從此類檢測技術的功能上來看，此技術可以采用非電量接觸原理進行壓板的投退狀態及投入到位檢測，十分的便利快捷。其次，此技術能夠接收智能壓板控制器的操作指令，控制壓板狀態指示燈的閃爍即操作智能壓板時，燈常亮。所以，開展在線監測并及時做出操作判斷都是可行的。因此，智能壓板的光電檢測技術能夠提升智能壓板的操作效能，是實踐中可行的技術。

此外，智能壓板檢測技術與微機防誤系統的有機結合能夠為變電站繼電保護及設備監測提供全新的思路和方法，應用意義重大。例如，與微機防誤系統結合的智能壓板檢測技術可以提供手動檢測接口，而且壓板具有明顯的可視斷開點，十分便于技術人員的分析和判斷。當投入壓板時，若沒有投到位則壓板控制器報警，壓板狀態指示燈閃爍，提醒操作人員注意。還有就是，該類檢測技術與綜自系統的配合起到了很大的監測作用，即智能壓板控制器采用標準規約，可以作為一個間隔層的設備接入到綜自系統中，實現軟壓板和硬壓板的全面監視。因此，此類監測是變電站推進運轉工作所必需的。

6 結論

二次保護屏檢測項目的推廣應用，由智能壓板監測系統替代值班員到現場檢查，將結束以往由運行人員人工檢查的歷史。尤其是隨著監測系統進一步研究和推行，將改變變電人員的巡視方式，大大減少二次壓板檢測的時間，節省了變電站人員寶貴的時間。 為解決二次保護巡視獨立研究了智能壓板檢測系統，解決當前變電站壓板投退復雜、誤投誤退等問題，試驗有效。系統能有效運行，提高了變電站二次設備的可靠性，值得繼續深入研究推廣。

參考文獻：

[1]牛志剛，賈騰飛，徐慶錄，王建林，肖昆.智能壓板系統在齊齊哈爾馮屯500kV變電站中的應用[J].電力系統保護與控制，2010（23）.

[2]吳小勇，劉春艷，李健，童小寒，胡蓉，陳湘波.繼電保護和自動裝置壓板回路遠方控制技術與應用[J].電力系統自動化，2008（15）.

[3] 鄔陳亮，季斌，劉怡.智能變電站中裝置檢修壓板的操作方法探討及研? ?究[J].湖北電力，2012，（5）.