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变电站临时地线管理系统开发与使用
[ 通信界 / 李强 / www.cntxj.net / 2010/11/28 19:33:44 ]
 
1、   引言
  随着经济的发展,对电力系统的要求越来越高,电力系统的稳定关系到经济发展的速度。而且,电力系统的每一次故障都有可能给社会、经济造成非常严重的影响。所以,所有的电力企业都把电力系统的安全和稳定运行作为首要任务。
  目前,变电站对地线管理的水平较低,一般只是将临时地线挂到工具室;许多变电站虽然采用了微机防误闭锁装置,这些装置的运行为电力生产的安全提供了有力的保障。但微机防误闭锁装置并没有将临时接地线的使用有效的管理起来,临时接地线存在使用混乱的情况,全国因地线使用不规范引起的事故时有发生。据国网公司统计,与临时接地线有关的电气误操作事故占误操作事故总数的60%。
针对上述问题,我们不但要完善管理措施、提高员工觉悟,还应在技术措施上寻求突破。
2、   解决方案
  地线管理系统用于管理变电站或电厂里所使用的临时接地线,使用先进的识别技术实现对不同的地线做出分别类的有效管理,防止误用地线,而且对地线的取走与放回做出记录,并可以通过记录提示地线是否在现场,有效提醒工作人员。
2.1系统组成
  系统由地线管理器主机与检测闭锁机构组成,主机负责管理控制检测闭锁机构,并向五防主机提供地线的当前状态以及执行五防主机解、闭锁命令。
  检测闭锁机构主要负责检测识别地线与闭锁解锁地线。检测闭锁机构个数可根据地线数量配置。一个主机最大可以管理64个检测闭锁机构。
 
 
2.2工作原理
  每根需要管理的地线上安装有地线识别与闭锁附件(简称附件),该附件上安装有无线码片,而每个检测闭锁机构上安装有无线码片识别电路和闭锁机构,当安装在地线上的附件挂到检测闭锁机构指定的卡位上时,检测闭锁机构上的无线码片识别电路将识别到码值,从而识别地线并能将正确的地线闭锁。
检测闭锁机构可以安装在工具室的墙壁上或地线柜内。当五防主机授权后,可将还回来的地线闭锁或将已闭锁的地线解锁,从而实现地线的闭锁与解锁功能。
  地线管理器主机统一管理各个检测闭锁机构,同时通过通信通道向五防主机报告地线当前状态,或执行五防主机的解锁或闭锁命令。
2.3操作方式
  当有操作任务时,由防误操作系统模拟开票,打印操作票,电子票传票到电脑钥匙;同时,五防系统主机将解锁命令发送给地线管理器主机;地线管理器主机接收到五防主机的解锁命令后,解锁对应闭锁机构,操作人员持已接票电脑钥匙及已解锁的临时地线,到现场操作。
 
2.3.1挂地线
  当操作需要在某一临时地点挂临时接地线时,先选取临时地线编号,然后再点击要挂临时接地线地点,五防主机根据网络拓扑关系自动分析出临时接地点是否带电,如果带电,禁止接地操作。其它设备模拟操作过程与以前(独立五防)相同,模拟完毕后,操作票传输到电脑钥匙,然后根据电脑钥匙的提示进行操作。如果当前步为挂地线操作,根据电脑钥匙的提示取相应编号的‘临时地线’,用电脑钥匙验证‘临时地线’地线夹处的无线码片,操作过程同开机械挂锁相同,码值正确后,电脑钥匙自动进入下一步挂接临时地线,重新验证地线头处的无线码片,码值正确后,把‘临时地线’接入地网,最后挂上‘临时地线’地线夹。挂地线的操作完成。
2.3.2拆地线
  当操作需要在某一临时地点拆除临时接地线时,直接点击要拆除临时接地线地点,其它设备模拟操作过程与以前(独立五防)相同。模拟完毕后,操作票传输到电脑钥匙,然后根据电脑钥匙的提示进行操作。如果当前步为拆地线操作,根据电脑钥匙的提示走到相应编号的‘临时地线’前,取下‘临时地线’地线夹,用电脑钥匙验证‘临时地线’地线夹的无线码片,操作过程同开机械挂锁相同,防止拆错地线。码值正确后,电脑钥匙自动进入下一步拆除临时地线,验证地线头处的无线码片,码值正确后,把‘临时地线’接地端从地网拆除。拆地线的操作完成。
  现场地线的挂接情况可通过五防计算机上的软件对临时地线情况进行统计查询,也可通过地线管理器液晶显示屏,查询统计地线室现有地线的情况以及解锁地线、已归还地线的情况。
3、   地线管理系统特点
3.1记录功能
  记录临时地线存取情况,容量大,可存储多达1000条操作记录,采用循环覆盖存储模式,数据掉电10年不丢失。
3.2浏览功能
  采用大屏幕工业级图形液晶显示屏幕,全中文菜单用户操作界面,操作直观方便。
3.3网络控制技术
  采用工业分布式网络控制技术,现场安装接线方便。
3.4安装灵活
  地线检测机构安装位置多样化,可以安装在地线柜内,也可以安装在地线室的墙壁上。
3.5地线检测机构机壳全金属化
  地线检测机构使用永不生锈金属材料制造,美观耐用,抗摔防锈。
3.6机械紧急解锁功能
  装置异常或故障时,可采用机械解锁钥匙紧急解锁。
3.7多种数据通讯接口功能
  本装置提供串行接口,可将操作记录,用户设定传输给其它设备使用。
3.8掉电保护时钟日历
  采用锂电池供电,在断电情况下时钟可以继续准确运行。
3.9非接触检测技术
  采用RFID技术,在线检测地线状态,无接触无磨损,使用可靠,寿命长。
3.10宽电压设计
  采用工业级电源模块,可以长时间不断电连续工作。
4、   系统技术要点
  4.1地线识别与闭锁附件,这个附件是安装固定在接地线上,用于识别地线和闭锁地线。附件使用无线码片作为接地线的唯一识别,其识别码值可以通过主机发送到闭锁装置,实现安全性及方便性。
  4.2闭锁机构,在存放地线地方(工具柜或支架)安装特定的控制闭锁机构,本机构是机电一体控制的,它可以安装在柜子里,也可以安装在存放地线的支架上。
  各个闭锁机构能识别地线,并允许对正确的地线进行闭锁,和解锁。每次地线使用完后必须让闭锁机构识别正确后才能对它进行闭锁。否则不能对其进行闭锁和返还认可。闭锁单元还能识别当前是否有地线在其闭锁状态,并向主控制单元提供地线的当前状态。如果装置故障,闭锁机构也提供临时紧急解锁方案,使用机械万能解锁钥匙可以解锁临时接地线,不需要经过其他步骤。
  4.3主控制单元,负责地线状态显示人机界面以及与其他主机通信功能。
  4.4与五防装置配合,可以单独使用,也可以与五防装置进行配合,实现指定地线挂到指定的地线桩上,操作完毕后保证地线从线路上拆下来。
5、   方案的实施效果
  本方案实施后,可实现对变电站接地线存放、使用的规范管理:
5.1地线身份唯一识别,每根地线具有唯一 的ID编码,区别于其他五防闭锁设备。
5.2地线闭锁与解锁,可以把地线闭锁在指定的存放位置上,解锁后允许使用。
5.3提供详细的地线使用记录可供查询。
5.4实现不同类型电压等级地线的同时管理。
5.5实现不同的地线放回到相应指定的存放位置存放。
5.6实时显示当前地线使用状态。
5.7智能语音提示为运行人员提供清晰准确的指导。
5.8既可与五防装置联机使用,也独立运行。
5.9管理地线数量可配置,一套装置最大可管理64组地线。
5.10实现指定地线挂接到指定的地线桩上(与五防装置配合)。
5.11实现操作完毕后把地线从接地点上拆下来(与五防装置配合)。
6、   总结
  本管理系统实现对不同型号的地线唯一识别,还可实现地线的闭锁与解锁(禁止使用与允许使用),实现地线的实时使用状态显示,实现远端通信解锁与本地电脑钥匙解锁,管理地线数量具有可配置性,可独立运行也可以与五防装置联机使用,提供地线使用记录查询,提供多种通信方式向上位机提供地线状态信息,实现指定地线挂到指定的地线桩上(与五防装置配合),操作完毕后保证地线从线路上拆下来(与五防装置配合),对电站检修安全和操作人员安全具有重要的作用和意义。
  通过实施本项目,规范地线管理流程,实现地线状态的有效查询,不仅为电力安全生产提供技术保证,也将极大的提升电力生产的信息化管理水平。为防范电力系统恶性误操作提供了先进的技术手段,值得大力推广普及。
 
 
参考文献:
  《防止电气误操作装置管理规定》国家电网公司 2003
  《电力安全工作规程》国家电网公司
  《防止电气误操作装置管理规定》国家电网公司
  《十八项电网重大反事故措施》国家电网公司
  《防止电气误操作事故十项措施》国家电网公司

 

作者:李强 合作媒体:专网通信世界-中国电力通信网 编辑:顾北

 

 

 
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