跳闸智能压板在综自系统中报警功能的应用

周灵江，吴 健，赵 萍，徐 华，郑远德，陈 鑫

（1.国网浙江临海市供电公司，浙江 临海 317000；2.国网浙江台州市供电公司，浙江 台州 318000）

随着近年来国家电网公司三集五大战略的实施，各地变电站集控中心的建设也同步推进，调度系统信息化、智能化水平已经达到了很高的程度。继保装置作为电网的重要组成部分，虽然其本身的信息化、智能化水平很高，但是压板管理方面的信息化、智能化水平则相对较低，技术手段已经不能满足集控中心的技术进步的要求，具体表现在跳闸压板运行状态还没有被保护装置或后台系统采集上来，而由于跳闸压板在整个跳闸回路中的特殊作用，一旦出现操作错误及巡检疏漏，特别是变电站实现无人值班后，跳闸压板投退错误更难于及时发现。如果此时保护装置已经正常投运而对应的跳闸压板未投入，若此时装置判断线路故障发出跳闸命令，则对应的断路器等不会执行跳闸命令，会造成重大事故发生。

根据近5年变电站事故统计资料，人为误投退、漏投退保护跳闸压板引起的事故仍然居高不下，给电力系统的稳定运行带来安全隐患。因此必须要加强对变电站硬压板的操作防误，避免发生硬压板误投、漏投、虚投等问题，确保变电所安全稳定运行。

保护跳闸压板采用智能压板后，通过和综自系统后台相结合解决了这一难题。智能压板实时状态遥信量接入后台系统，通过后台采集到的保护装置的各种信息，结合对应的跳闸压板实时状态进行逻辑设置，对不正确的运行方式及时报警，确保变电站保护装置跳闸的任务的完成，避免出现事故，并在临海35kV花园变电站的应用中取得良好的效果，提高了电网运行的安全性。

1 现有保护装置跳闸存在的主要问题

继电保护装置是电力系统安全运行的重要保障。保护装置在跳闸回路上设有硬压板，装置中压板的投退决定了继电保护装置相应的保护功能是否能正常投入使用和保护动作出口是否能与断路器的跳闸线圈相连。该压板具有明显的断开点，便于运行人员判断继电保护装置的跳闸回路，是否联通，为检修、运行提供了极大的方便。但目前硬压板的投退完全由人工操作，仅靠运行人员的技术水平来把关，缺少防误环节。故在实际操作过程中，因压板投退不当，造成保护系统不能正确动作的现象常有发生，严重影响了电力系统的安全可靠运行。

根据变电所运维工作人员和调控继保专业管理人员对微机保护装置和传统压板的运维实践，存在问题如下：

（1）微机保护装置和后台系统无法确认跳闸压板投退状态；

（2）微机保护装置正确动作时，由于无法判断跳闸压板是否投入，只是完成发送跳闸命令，而无法保证断路器跳闸是否能执行；

（3）当微机保护投入运行使用而跳闸压板未投入时，一旦发生设备故障，会造成断路器拒动引发安全事故。

2 智能压板

2.1 智能压板的基本原理

根据磁接近感应原理：使用非电量感应装置，实现压板位置的监视。根据压板投入状态，可以实现后台远方监视，并在远方和就地压板上同步显示压板的实时运行状态。智能压板信息接入综自系统后台后，可实现对跳闸压板的实时监视。在后台中通过把采集到的保护装置的运行数据结合跳闸智能压板的状态设置一种报警运行模式，从而消除了微机保护装置投入而跳闸压板未投入造成的安全事故隐患，落实反事故措施，促进电网安全稳定运行。压板的硬件原理图，如图1所示。

2.2 智能压板的功能配置

功能配置应符合表1的规定。

图1 智能压板的基本硬件原理图

表1 压板及其显示定义

智能压板具有智能诊断功能，能够检查出失电、网络断网、压板故障等情况。

3 跳闸智能压板报警应用的构成及功能

跳闸智能压板采用先进的计算机与网络通信技术、自动化技术、传感器技术，实时采集跳闸压板的投退状态，将其通过远程通信实时上报给后台监控系统，由上位机实现对现场保护跳闸压板的实时监视及不正确状态告警。

智能压板采用12V电压网络方式与智能硬压板管理模块相连，该管理器通过RS485网络与上位机相连；跳闸压板的信息直接读入后台系统。

3.1 智能压板系统原理图

智能压板接入后台系统的原理图见图2。

图2 智能压板接入后台图

（1）硬件相同，地址相同，智能硬压板管理模块只需要设定压板数目和RS485子节点地址；

（2）非电气接触的压板投退位置检测；

（3）就地LED显示压板工作位置；

（4）高压数据管理通信网络，接线非常简单；

（5）压板损坏，只需重新替换，操作简单。

3.2 本应用的主要功能

变电站现场运行对跳闸压板提出如下要求：

（1）压板通断必须肉眼可视；

（2）操作简单和原压板操作程序一样；

（3）对处于中间位置状态能指示；

（4）后台远方查询压板的通断位置。

智能压板信息接入后台实现了如下主要功能：

（1）后台系统能实时监测到跳闸压板的状态；

（2）当微机保护装置投入运行时，如果对应的跳闸压板未投入，则系统会声光报警提示。

3.3 本应用的实现目的

（1）跳闸智能压板检测元件通过磁接近感应原理获取信息，无寄生回路产生。

（2）当跳闸压板检测元件发生异常或损坏，装置的自检功能会提示，缺陷处理时保护装置不停用，减少停电提高供电可靠性。

（3）当继电保护装置正常投运时，对应的跳闸压板如果投入，则后台系统确认为正确的运行方式。如果对应的跳闸智能压板未投入，则后台系统确认为错误运行方式，系统采用声光报警提示，提示运行人员及时消除事故隐患。

4 变电站应用实例

4.1 花园35kV变电站简介

35kV花园变位于全国优美乡镇—尤溪镇，变电站供电区域135km2，供电人口2.6万人，供电区域内水电资源丰富，水电并网容量为6MW，该站在2012年进行了主变扩容和综合自动化改造（升级为南瑞继保设备），主变规模为2×20 MW，35kV线路间隔4回，10kV线路间隔12回。

4.2 综合自动化后台功能描述

本综合自动化后台系统可现实微机保护装置的遥信、遥控、遥测量，同时可显示所有智能压板的实时状态，特别是设定了微机保护装置投运状态和对应的跳闸压板的逻辑报警功能，该功能可消除事故隐患，避免重大事故的发生。

4.2.1 智能压板测点显示

可根据变电站屏柜和压板实际数量灵活配置，系统显示界面显示保护装置屏柜的压板状态。一旦保护屏上压板动作，系统界面就可显示当前压板的工作位置状态，提示运行人员。

4.2.2 保护运行状态和对应跳闸压板报警

5 结语

智能压板的使用成功解决了长期以来电力系统继电保护设备跳闸压板的位置监视问题，特别是跳闸压板的实时状态和微机保护装置跳闸动作命令科学的结合，避免了保护跳闸动作命令发出而断路器不动作的事故隐患，从而可避免重大事故发生。智能压板适用于各个等级的变电站，在目前国网公司大力推行的集控中心站建设中，不仅完成了保护跳闸压板状态远程读取信息的任务，而且还填补了微机保护装置运行而跳闸压板未投入带来的事故隐患无法消除的技术手段的空白。

智能压板在综合自动化系统中的应用，进一步完善了微机保护装置在电网安全运行中的功能，从整体上提升电网调度运行管理水平。该应用在国网浙江台州临海市供电公司花园35kV变电站中运行稳定可靠，电网运维人员给予高度评价，在总结运行经验的基础上，具备推广应用价值。

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