变电站临时接地线管理系统

郝晓红 王文华 李燕辉 韩冬梅

摘 要：通过对大多数的变电站的调研发现，变电站普遍存在微机防误闭锁装置不能对临接地线的使用操作进行有效的管理。针对这一问题本课题设计了变电站临时接地线管理系统，并结合实际阐述了此系统在变电站实际操作中的应用。

关键词：防误闭锁；临时接地线；管理系统

引言

近年来，微机防误闭锁装置广泛运用于各个变电站中，通过五防系统微机軟件规则库控制现场锁具的闭锁和解锁，这在很大程度上减少了事故的发生，为现场运行人员的倒闸操作加了一道人身保险，提高了变电站的现代化管理水平。但是微机防误闭锁装置并没有实现对临时接地线有效管控和实时监测。据统计，全国因临时接地线使用不规范而引起的事故占误操作事故总数的60%，因此这是一个急需解决的问题。通过调研发现，目前大多数变电站一般只是将临时接地线安放在安全工器具室，具体使用和管理虽然有一套自己的管理制度，但更多的依赖于使用人员自身的安全意识和制度的约束，缺乏行之有效的技术手段。因此，本课题从现状出发，结合实际，设计了变电站临时接地线管理系统，将临时接地线管理与五防装置联合起来，实现不同类型、不同型号地线的有效管控和实时监测。

1 系统组成

本项目是研发一套临时接地线的状态采集系统，与微机五防系统综合使用，组成变电站临时接地线管理系统，实现对操作现场的临时接地线的挂接、拆除状态进行采集。采用前沿先进技术，集光、机、电于一体，以UT-Net微功耗无线网络和RFID射频通讯技术为平台，实现对全站临时接地线的统一管理及状态的时时跟踪，从而达到防止随意取/送接地线、挂/拆接地线的效果，弥补防误闭锁装置在临时接地线操作方面的薄弱环节，提高操作的安全性，从而杜绝误操作几率。

临时接地线管理系统主要由三个模块组成：主控模块（微机防误闭锁主机）、地线管理控制器、检测闭锁模块（见图1）。

2 功能介绍

2.1 主控模块：微机防误闭锁主机为整个系统的控制中心，其主要任务是通过地线管理控制器查询并显示接地线存放的相关信息和依据微机防误系统的要求向地线管理控制器发出解锁或闭锁接地插头的命令（与微机防误闭锁系统配合使用）。同时为系统与外部通信提供接口，它与地线管理控制器之间采用网络方式通讯。

2.2 地线管理控制器：是该系统的现场控制单元。也是主控机与现场闭锁装置的中间纽带，主要负责管理控制检测闭锁机构，对上执行防误闭锁主机闭锁和解锁的命令，对下能够实时检查接地线的当前状态。包含数据配置模块、识别输入模块、液晶显示与键盘输入模块。

2.3 检测闭锁机构：是该系统的执行部件，包含地线识别与闭锁附件和闭锁机构，负责检测识别接地线编号与闭锁、解锁接地线。在每条电力临时接地线上安装闭锁附件，使用无线码片作为接地线唯一的身份识别。闭锁机构安装在存放临时接地线地方（工具柜或支架）的特定控制闭锁机构，具有识别临时接地线和闭锁解锁临时接地线功能，当地线放回来（归还）时自动识别临时接地线并闭锁，当授权后可以解锁，同时还可以检测临时接地线的状态。

3 在变电站中的应用

从人机界面设置三个圆点对应接地线的实时状态，其中绿色圆点代表闭锁未使用的临时接地线，红色圆点已取走，并且已悬挂的临时接地线，黄色圆点代表已取走，但还未悬挂的临时接地线，当设备转检修需要用到临时接地线时，运行人员在防误闭锁主机模拟开票，整个开票流程不发生变动，只是当需要在某处悬挂临时接地线时，通过五防主机人机界面，选择需要使用的临时接地线，对应的临时接地线状态将发生变动，显示为黄色圆点，并提示悬挂地点。将电子票传票到电脑钥匙；同时，防误闭锁主机将解锁命令发送给地线管理主机；地线管理主机接收到防误主机的解锁命令后，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接地线，到现场操作。挂地线：运行人员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。智能地线头实时地把位置与状态上传给五防主机，对应的临时接地线状态显示为红色圆点并提示悬挂地点，实现指定临时接地线挂接到指定的地线桩上。在主机的地线管理界面上显示所有接地线的实时状态，方便监控人员实时监视。拆地线的顺序与上述相反。

系统预留紧急解锁功能，以适应紧急情况下或试验取用地线时的解锁需求。

4 系统的主要技术创新点

4.1 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实现接地线的防误闭锁及管理。

4.2 地线无线采码：每根地线都具有无线采码系统，通过采集地线桩上的码值来确定本地线挂在哪个地线桩上。

4.3 支持UT-NET无线网络：每根地线上都具有UT-NET无线网络节点，支持UT-NET无线网络协议。

4.4 无线地线实时状态汇报：每根地线都通过UT-NET无线网络实时与主机连接，汇报当前状态、在地线挂上和取下时，能够瞬时汇报（时间不超过6秒）。

4.5 无需外接电源，采用电池供电方式，电池使用寿命不低于3年。

4.6 具备防水、防晒、防摔功能。

4.7 具备位置定位功能，能够识别地线在户外与在工具室功能。

5 结束语

临时接地线管理系统集接地线智能管理、微机防误于一体的新型地线自动化管理系统，将临时接地线的存放、操作、使用全过程都纳入到微机五防闭锁系统，不仅规范了地线管理流程，实现地线状态的有效查询，同时也极大地减低了人为因素造成的恶性事故隐患，对电力设备的安全运行和操作人员的人身安全具有重大的意义。因此本系统可以在变电站广泛推广使用，切实提高变电站现代化安全管理水平。

参考文献

[1]刘晓文，徐文.变电站临时地线管理系统的应用及改进方式探讨[J].硅谷，2010（18）.

[2]国家电网公司防止电气误操作安全管理规定[S].国家电网安监[2006]904号文，2006.

[3]2003年以来国家电网公司防止电气误操作工作总结及调研报告[R].国家电网公司中国电力科学研究院.2006.

[4]国家电网公司电力安全工作规程（变电站和发电厂电气部分）[S].国家电网安监[2005]83号，国家电网公司，2005.

作者简介：郝晓红（1976-），女，内蒙古鄂尔多斯人，就职于鄂尔多斯电业局变电管理一处220kV康巴什运维站，负责运维站的运行和维护工作。

王文华（1971-），男，现就职于鄂尔多斯电业局变电管理一处，负责变电站的运行管理工作。

李燕辉（1972），女，本科，就职于鄂尔多斯电业局变电管理一处，负责变电运行的管理工作。

韩冬梅（1982-），女，研究生，硕士学位，就职于鄂尔多斯电业局变电管理一处220kV康巴什运维站，负责运维站的运行和维护工作。