变电站智能压板检测的技术及运用探析
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摘要：国民经济建设与经济社会发展需要稳定的电力供应，而变电站在其中承担着不可替代的重要职责，必须做好相关工作。变电站开展继电保护、电力设备维护与运行管理，必须涉及到压板的操作，而其中的失误率是必须要严格控制的。智能压板的出现及相关检测技术的应用则大大提升了工作效率，必须引发充分的重视。本文拟以此为论述线索，主要分析了变电站智能压板检测技术的应用现状，阐述了其特性、功能等话题。
关键词：变电站;智能压板;光电检测技术;继电保护;电力设备
引言：智能压板是变电站继电保护的有效举措，一般都由技术人员负责操作。然而受困于很多变电站操作人员的责任意识不足、技术能力低下以及其他方面的因素，压板操作很容易出现问题，导致出错率攀升，进而影响到整个继电保护工作。因此，智能压板及应用技术应运而生，而且在继电保护中发挥了突出的作用。智能压板可以解决人工投退的很多问题，避免了压板的出错几率，对于提升变电站继电保护及整体的管理水平都有积极的促进作用。因此，引入更加科学、新型的智能压板检测技术就显得尤为重要了。一方面，有效的检测技术利于智能压板操作的推进，进一步提升智能压板的效能;另一方面，检测技术的应用可以实现对智能压板投退状态的实施监控，并且为即时的压板操作提供数据和依据，是压板操作必不可少的一部分。所以吗，智能压板检测技术的引入、应用及创新是智能压板工作的题中之义，必须引起工作人员的高度重视。
1 智能压板检测系统设计目标
1.1压板状态自动检测
实时监测模块包括每个保护屏中的二次压板对应的红外对射管。红外对射管包括红外发射管与红外接收管，并联接在集成控制模块，并汇总到一个交换机后通过以太网与后台智能压板监控机连接。为避免影响到二次压板回路，二次压板与红外对射管相对独立，无电联系，每个保护屏放置一个集成控制模块。
1.2压板状态实时快速反馈
由集成控制模块传输到后台监控机，接收保护屏压板信息，并运行智能压板在线监测及操作系统软件，实现实时检测、提醒压板变位的反馈功能。
1.3二次压板操作票自動生成
智能压板监测系统软件可实时检测所有保护屏二次压板的投退状态，还可以编写操作票，为便于以后查询数据，本软件还提供了压板异常报警信息查询功能，并可直接输出到EXCEL。
2 智能压板检测系统原理
智能压板检测系统目的是在不改变现时压板状态及不接入压板电流回路的前提下，提供一种变电站智能压板监测系统，能够对变电站二次压板投退状态进行自动、可视化的直观显示，在后台可以进行模拟操作并可自动生成操作票，使运行人员能远程在线监测二次压板状态并实时记录压板错误投退信息，减少运行人员巡视的时间。上述目的由以下技术方案实现：
（1）保护屏内二次压板：图中状态为退出位置，用于连接二次回路中的出口回路与功能回路等，第一排压板命名为1LP1、1LP2…;第二排压板命名为2LP1、2LP2…，以此类推。
（2）红外对射管：由红外发射管与红外接收管组成，用于检测二次压板是否在投入位置，图中可检测出压板在退出位置。
（3）集成控制模块：用于收集每个红外对射管的检测数据，每个保护屏均设置一个集成控制模块，每个保护屏相对独立，互不干扰。
（4）网络交换机：用于汇总每个保护屏二次压板位置信息并上传至后台智能压板监控机。
（5）以太网：用于连接网络交换机与后台智能压板监控机，后台智能压板监控机获取压板数据的桥梁。
（6）后台智能压板监控机：主要包括智能压板在线监测及操作系统软件（软件下面介绍）。
（7）保护屏1P：虚线框内为保护屏1P的接线图，包括多行的二次压板。本系统可在线监测全站的保护屏（nP）压板投退情况。
3 智能压板检测系统构成
3.1实时监测模块
实时监测模块包括每个保护屏中的二次压板对应的红外对射管。红外对射管包括红外发射管与红外接收管，并联接在集成控制模块，并汇总到一个交换机后通过以太网与后台智能压板监控机连接。为避免影响到二次压板回路，二次压板与红外对射管相对独立，无电联系，每个保护屏放置一个集成控制模块。
3.2.2集成控制模块
集成控制模块主要分为数据收集部分、数据处理部分和协议传输部分。数据收集部分由CD4051BE芯片负责对每组8位、共6组的保护屏数据进行收集汇总，数据处理部分是由STC厂家生产的工业级控制芯片89C52实现对数据的处理与分析，本集成控制模块则采用MAX485芯片负责对后台监控机传输数据。
3.2.3监控机
后台智能压板监控机为日常使用的普通台式电脑，用于接收保护屏压板信息，并运行智能压板在线监测及操作系统软件。
3.2.4系统监测软件
智能压板监测系统软件可实时检测所有保护屏二次压板的投退状态，还可以编写操作票，为便于以后查询数据，本软件还提供了压板异常报警信息查询功能，并可直接输出到EXCEL。
4 智能压板检测系统特点
（1）合理的利用现有的平台资源，并在不影响现有系统的运行情况下开展项目。
（2）独立巡视系统，在不影响现在设备的情况下开展系统检测
（3）安装简易方便，无需更改现有二次设备配置情况
（4）系统能准确地与后台监控机传输，能快速、及时、准确地放映二次压板状态变化情况。
（5）对继电保护屏巡视能实现路线记录规划，提高效率，有效地防止重复巡视。
（6）有助于推动定二次设备巡视的规范化管理。 5 智能壓板检测技术的应用特性及功能
前面已经提到，智能压板在变电站中得到了较为普及的应用，但是也存在一下问题和困难，集中表现为检测技术的滞后。基于光电检测技术的智能压板可以突破传统压板的操作误区，而且大大提升压板的应用效能。从此类检测技术的功能上来看，此技术可以采用非电量接触原理进行压板的投退状态及投入到位检测，十分的便利快捷。其次，此技术能够接收智能压板控制器的操作指令，控制压板状态指示灯的闪烁即操作智能压板时，灯常亮。所以，开展在线监测并及时做出操作判断都是可行的。因此，智能压板的光电检测技术能够提升智能压板的操作效能，是实践中可行的技术。
此外，智能压板检测技术与微机防误系统的有机结合能够为变电站继电保护及设备监测提供全新的思路和方法，应用意义重大。例如，与微机防误系统结合的智能压板检测技术可以提供手动检测接口，而且压板具有明显的可视断开点，十分便于技术人员的分析和判断。当投入压板时，若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。还有就是，该类检测技术与综自系统的配合起到了很大的监测作用，即智能压板控制器采用标准规约，可以作为一个间隔层的设备接入到综自系统中，实现软压板和硬压板的全面监视。因此，此类监测是变电站推进运转工作所必需的。
6 结论
二次保护屏检测项目的推广应用，由智能压板监测系统替代值班员到现场检查，将结束以往由运行人员人工检查的历史。尤其是随着监测系统进一步研究和推行，将改变变电人员的巡视方式，大大减少二次压板检测的时间，节省了变电站人员宝贵的时间。 为解决二次保护巡视独立研究了智能压板检测系统，解决当前变电站压板投退复杂、误投误退等问题，试验有效。系统能有效运行，提高了变电站二次设备的可靠性，值得继续深入研究推广。
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