变电站压板状态监测与远程巡检管理

周勇军，达娃伦珠，董智华

（国网拉萨供电公司，西藏 拉萨 850000）

0 引言

压板是电力系统非常重要的二次设备，在变电站相关电力设备都已不同程度实现智能化的形势下，压板的智能化管理还是未有大的发展。目前，变电站压板的管理还是采用传统的方式，周期性地进站巡检，消耗人力物力，人为比对容易发生错漏，巡检效率低，效果不好，在提倡智能化、无人化管控的大时代，这种管理方式已经不能满足生产的需求。

本文介绍的装置能够在不影响变电站正常运行（即不停电、不更换）的情况下，采用非电量原理，实现对二次压板的状态监测和智能化管理。

1 系统构成

压板远程巡检管理系统主要包含压板状态采集装置、无线猫、云服务器以及应用软件。压板状态采集装置实现站端压板的状态采集，包括传感器、状态采集器、控制器。在完全不影响二次压板所在的保护、功能、出口回路的情况下，根据压板投退时的机械动作和位置，将二次压板的投入、退出状态采集上来，在变电站端各保护测控屏上各安装压板状态采集器与压板控制器，采集上来的投入、退出状态首先汇集至该压板状态采集器，再通过网络、RS485通信的方式将这些状态发送至上位机管理系统，压板控制器负责全站压板的集中采集并通过无线猫将数据通过4G公网进行转发。云服务器实现数据的管理以及应用服务、Web服务等功能，巡维人员能够在巡维中心通过Web访问或移动APP的方式实现对压板状态的远程巡检。

图1 压板状态监视及管理系统网络结构图

2 硬件设计

2.1 非电量监测传感系统

非电量监测传感器系统包括导轨模块和感应模块，感应模块安装在压板拉手上，导轨模块粘贴在压板的上方或下方。导轨模块可根据一排压板的数量、间距进行调整安装；感应模块根据设备类型及结构形式采用不同的感应形式，实现对设备状态的监测。

图2 非电量监测传感系

2.2 状态采集器

压板状态采集器实现单元屏柜压板状态的集中收集，通过单向通信的方式与非电量监测传感系统通信，压板状态采集器将收集的压板状态通过RS485、网络等形式上送至压板控制器。

图3 压板状态采集器

2.3 控制器

控制器通过RS485与所有状态采集器进行通信，集中读取全站压板的状态。

图4 压板控制器

2.4 云服务器

通过移动公网与各变电站内无线猫通信，实时获取各变电站压板控制器信息，进行统一的存储、管理和发布。云服务器还负责向Web端和移动APP实时推送各变电站压板的状态等信息。

3 应用软件

应用软件主要实现压板状态的管理，包括压板状态的实时监视、压板巡检功能的实现、压板变位记录等功能。通过云服务器Web发布，能够在巡维中心通过PC端进行Web查看或者移动APP查看。主要功能如下：

图5 图形化显示

（1）图形化显示设备状态，可按变电站、保护室、屏柜分层级显示，与现场排布保持一致，实时显示设备的投、退、异常等状态信息，一目了然。

（2）压板总数量、各种状态的数量统计。

（3）自动记录二设备操作、变位等信息，可按照时间、设备关键词进行空开及压板的操作和变位历史记录查询。

（4）压板巡检功能，可设置为定时自动巡检或手动巡检，巡检依据采用运行方式模板，生成巡检报告，并可打印存档。

4 系统特点

（1）不停电改造，施工灵活方便。对于改造站，不用停电，无需改动原有空开或压板，安装时也不会改变设备的原有状态。状态检测装置安装方便，不受设备类型、间距、数量的约束。

（2）采用非电量检测原理。采用非电量感应原理实现状态检测，不会影响设备的自身信号，安全可靠。

（3）远程巡检管理。本系统通过无线公网将压板状态上送至云服务器，能够通过 Web访问、移动 APP的方式实现压板的远程巡检。

5 实施方案

5.1 控制器

控制器采用标准 1U机箱规格设计，直接安装在保护屏柜空面板处，控制器一般选定在主控制室进行安装。

图6 控制器安装示意图

5.2 状态采集器

每面保护屏上安装一台状态采集器，安装采用贴装的方式，其中，安装底座贴装于屏体表面，状态采集器本体通过卡扣安装于安装底座上，方便维护。

图7 状态采集器安装示意图

采集器接至屏内接线端子的连接线（电源、 RS485）通过保护屏面板的固定螺丝孔或面板之间的缝隙穿过至屏后。与状态传感器的连接线采用线槽隐藏。

5.3 导轨式传感器

导轨式传感器分为导轨模块的安装以及磁钢支架的安装。针对压板的安装时，首先使用防护套保护压板状态，避免安装过程中误动压板。导轨模块采用双面胶粘贴的方式安装在压板的上方或下方，导轨模块内部传感子模块根据压板的拉手位置可进行左右调整，可适应不同的间距；感应附件根据压板的类型（线簧式压板和连片式压板）选择相应的感应附件直接卡装在压板拉手上，并可调整方向和位置。导轨模块与采集器之间的接线通过线槽隐蔽。

图8 压板防护套安装示意图

图9 轨道式状态传感器安装示意图

图10 线簧式压板感应附件

图11 连片式压板感应附件

6 结束语

目前，二次压板的常规管理由运行人员定期检查，没有专门对压板的监控、采集辅助管理手段，造成巡维人员工作负荷大，工作效率低。本方案采用建立保护压板等二次设备图模数据，实现其状态的实时采集；有操作记录，方便提供事件的可追溯性；并在状态监测的基础上，实现二次设备状态远程巡视等功能，实施后能提高巡维人员工作效率，减少人员损耗与系统经济支出。本方案主要是通过移动办公，具有灵活、简单、人性化特点，实施后符合智能化、自动化建设需求，实现规范化管理，能提高巡维人员工作效率，减少人员损耗，最终减少系统经济支出。