高风险回路线缆智能安全防护新型装置的应用

［摘 要］文章旨在探讨变电站误接入误拆除事故的危害，并提出一种基于新型装置的解决方案，即高风险回路线缆智能安全防护装置。变电站内工作常伴随着二次线缆的误接入、误拆除，以及对端子排的误触、误碰等问题，这些操作风险可能导致严重的电力安全事件。文章通过危害分析，阐述了这一问题的严重性，并介绍了新型智能防护装置的原理、应用前景以及技术创新点。该装置通过智能化设计、人工智能、物联网技术等多方面创新，有效解决了线缆误接入误拆除的问题，提高了工作安全性和效率。

［关键词］变电站；误接入；误拆除；高风险回路线缆；智能安全防护装置

［中图分类号］TM75 ［文献标志码］A ［文章编号］2095–6487（2024）03–0065–03

在变电站内，误接入误拆除是一种普遍存在的风险，其危害涵盖多个层面。因变电站内电气回路繁多、复杂，线缆众多、接线位置不固定，操作人员可能无法准确辨识线缆和设备，从而导致误接入错误的回路或误拆除线缆。此类错误可能导致设备损坏、电力中断或电流过载，进而引发严重故障。

1 危害分析

继电保护装置是电力系统的重要组成部分，其正常运行对系统的稳定性和安全性至关重要。然而，变电站误接入误拆除可能导致继电保护装置误动作，造成以下危害：①设备损坏和系统不稳定。当误接入或误拆除发生时，可能导致继电保护装置误认为某一部分电气设备需要断开或保护，而导致错误的操作。这可能会损坏设备，如变压器、断路器、隔离开关等，并引发电力系统的不稳定。例如，误拆除主变压器的保护可能导致主变压器过载，甚至损坏。②停电和生产损失。继电保护装置误动作可能会引起误切断电源，导致变电站或附近地区的停电。这不仅会影响生产和运营，还可能对民生和商业活动造成重大损失。③电力质量问题。继电保护装置误动作可能导致短时电压波动、频率波动或其他电力质量问题，影响电力系统的稳定性，也可能对设备和系统的寿命产生负面影响。④环境风险。误动作可能导致设备故障，释放有害物质，如油污或化学物质，对环境造成污染，需要昂贵的清理和修复。

为了更具体地分析继电保护装置误动作的危害，以二次回路（图1）为例，说明误接入、误拆除、误碰、误触等操作可能带来的风险。①误接入操作。如果错误地将额定电压为直流110 V 的二次回路1CD1 连接到主变压器的保护跳闸输入二次回路1KD1，继电保护装置可能会误认为主变压器处于故障状态，触发断路器跳闸，导致断电。这不仅会影响生产和民生，还可能损坏断路器。②误拆除操作。当错误地拆除上述二次回路连接时，可能导致继电保护装置无法检测主变压器状态，这可能使主变压器在故障状态下运行，导致设备损坏或火灾。③误碰操作。如果误碰到二次回路的连接，可能导致二次电缆连接不牢固，出现隐性安全风险，进而影响主变压器的正常运行，引发停电和设备损坏。④误触操作。错误地触碰继电保护装置的设置参数或者压板状态，可能导致装置误动作或者非正常状态运行，造成安全隐患。

2 新型装置介绍

2.1 高风险回路线缆智能安全防护新型装置工作原理

高风险回路线缆智能安全防护新型装置的核心工作原理是通过智能技术实现对电缆线路的准确监测和保护。该装置采用多种硬件和软件组件，包括智能锁、检测装置、网络连接、后台服务器等。智能锁和检测装置构成了线缆接头的防护设备。每个检测装置通常带有多个线缆检测夹，可同时检测多个线缆接头。这些检测装置与后台服务器和控制中心连接，形成一个智能安全系统。通过后台管理系统，操作人员可远程监控、布防和撤防，实时接收告警信息。其中，控制线缆锁装置包括智能锁和N 个线缆检测夹，智能锁与N 个线缆检测夹通过电信号连接，用于检测线缆检测夹的状态，其中，智能锁包括主控电路、内部按键和433M 芯片，N 个检测夹通过电信号与所述主控电路连接。线缆检测夹如图2所示，智能锁如图3所示。

2.2 技术创新点

高风险回路线缆智能安全防护新型装置技术创新点如下：①编码扩展和线缆接头检测。装置通过编码扩展实现了线缆接头检测范围的扩大。这意味着操作人员可以更全面地监测线缆连接，减少了漏检的可能性。此技术创新使操作更加简便、快捷，提高了可用性，适用范围更广。②智能锁与专用亚克力结构设计。智能锁与专用亚克力结构设计相结合，使线缆接头的防护更为灵敏和可靠。当外部物体触碰到防护设备时，立即触发告警，确保及时采取措施来防止事故发生。这种一体化设计在结构上更加简单，但在实际应用中展现了出色的防护效果。③人工智能和物联网技术应用。装置采用了人工智能和物联网技术，通过三制式网关与后台服务器连接，实现了快速检测和智能告警功能。操作人员可通过后台管理系统对装置进行远程管理，实时接收告警信息。这一技术创新使装置更快速、智能、安全，有助于提高工作的可操作性和安全性。

2.3 应用前景和优势

高风险回路线缆智能安全防护新型装置的应用前景广泛，其优势在于提高了电力系统维护和改造工作的安全性和效率，具体如下：①可减少误接入误拆除的风险，提高了操作人员的生命安全；②提供了智能化的线缆接头监测和告警系统，减少了人工巡检的需要，提高了工作效率；③通过编码扩展和线缆接头检测，装置能够覆盖更广泛的检测范围，减少了漏检风险；④采用了智能锁和专用亚克力结构设计，提高了线缆接头的防护效果；⑤采用了人工智能和物联网技术，使监测和告警更快速、更智能、更安全。

3 案例分析

（1）案例一：误接入导致的变电站事故。在某市区的变电站，一次误接入事件引发了一场严重事故。在此次事故中，由于操作人员的疏忽大意，一台未停电的设备被错误地接入运行中的系统，导致系统失衡，电流突增，引发了火花和设备损坏。这一瞬间的失误带来的连锁反应导致了整个变电站的严重故障，影响到周边地区的电力供应。事故发生的主要原因在于操作人员未能正确执行标准操作程序，未确认设备的停电状态就进行了接入操作。此外，由于设备操作界面不够直观，也增加了误操作的可能性。这一事故的教训表明，当前的变电站设备操作系统亟需进一步优化，以减少人为因素导致的事故。通过引入高风险回路线缆智能安全防护新型装置可解决误接入问题的发生。该装置能够通过先进的感知技术实时监测设备的运行状态，并通过智能算法判断设备是否停电。一旦检测到设备未停电，该装置将自动禁止接入操作，从而有效避免误操作引发的事故。此外，该装置还配备了直观的操作界面，使操作人员更容易理解设备状态，降低了操作失误的概率。

（2）案例二：误拆除导致的变电站事故。另一起事故中，维护人员在对变电站进行设备维护时，错误地拆除了一个关键元件，导致了整个系统的崩溃。这个错误的拆除操作不仅使得设备受损，还引发了电力系统的不稳定，最终导致了电力供应的中断。事故原因分析：维护人员在进行拆卸操作时未能正确识别设备的重要性，以及该设备对整个系统的关键作用。此外，缺乏明确的拆卸流程和标准化的操作指南也是导致事故的原因之一。这一事件凸显了对设备操作规程和标准化维护程序的迫切需求。通过引入高风险回路线缆智能安全防护新型装置可针对误拆除问题提供解决方案。该装置通过智能识别技术，能够辨别设备的功能和重要性，并在维护人员进行拆卸操作时提供实时警告。该装置的应用将大幅降低因为维护操作不当而引发的事故概率，为变电站的安全运行提供有力支持。

需要注意的是，目前高风险回路线缆智能安全防护新型装置尚处于推广阶段，还未广泛应用于各个变电站。其在提高变电站安全性方面的潜力需要在更广泛的试验和试点中验证，以确保其稳定性和可靠性。

4 高风险回路线缆智能安全防护新型装置应用效果

4.1 提升安全性和效率

在上述案例中，高风险回路线缆智能安全防护新型装置显著提高了工作的安全性和效率。通过智能检测和告警系统，操作人员可在进行任何操作之前准确识别线缆连接，从而减少了误操作的可能性。这不仅改善了工作的安全性，还提高了工作效率。装置的一体化设计和技术创新点，如智能锁与专用亚克力结构，为工作提供了更为可靠和灵敏的防护，确保了操作人员的生命安全。因此，高风险回路线缆智能安全防护装置不仅提高了电力系统的可靠性，还为电力公司提供了更安全和高效的维护和改造解决方案。

4.2 减少回路风险和预防电力安全事件

上述案例表明，高风险回路线缆智能安全防护新型装置成功降低了误接入、误拆除和误碰触等回路风险。通过实时监测和告警系统，装置可迅速识别潜在的危险，减少了电力安全事件的发生。能够预防电力系统的中断和设备损坏，降低了维修费用和供电中断对客户的影响。该装置的成功应用证明了其在电力系统可维护性和可操作性方面的关键作用，为电力行业提供了一种重要的工具，以预防电力安全事件的发生。

5 结束语

文章探讨了高风险回路线缆智能安全防护新型装置的应用。这一装置通过智能监测和告警系统，有效减少了电力系统维护过程中的误操作风险，提高了工作安全性和效率。通过减少回路风险，有力地预防了电力安全事件的发生，减少了设备损坏和供电中断对电力公司和客户的不良影响。

参考文献

[1] 唐辉秀，王晴晴，王桥，等. 基于NBIOT 的厨房安全防护装置设计[J]. 电子制作，2022，30（12）：94-96，99.