摘要：变电站压板智能检测技术专业而复杂。结合微机防误闭锁系统特点及性能，灵活应用该技术，生成完整的防误闭锁方案。以此为背景，在线监测压板投退状态，对误投退、漏投退问题进行有效解决。本研究简要论述变电站压板智能检测技术应用背景，从多个方面，对保护压板智能检测技术进行分析，深入探讨智能压板在微机防误闭锁系统中的应用。
关键词：变电站；保护压板；智能检测；闭锁系统
前言：受各类计算机及通信技术影响，变电站内各类型装置已实现数字化和自动化。未来一段时间，将实现无人值班。该背景下，一、二次设备均具备智能特性，而压板的作用便是沟通自动装置、断路器操作回路等一系列常规系统，增强各系统、设备之间的关联性。通常情况下，继电保护确认、投退等，在变电站工作中比较复杂，不仅仅选择人工方式。而保护压板的类型杂而多，误投退和漏投退状况层出不穷，稍有不慎，便会发生误操作现象，导致压板管理工作受限。以智能方式进行替代，使这项操作更加准确、可靠。本研究借助非电量接触原理，在线监测压板投退状态，同步发挥微机防误闭锁系统作用，把压板误投退和漏投退问题解决掉，将完整的防误闭锁方案确定下来。
1变电站压板智能检测技术应用背景
在变电站内，继电保护非常关键，直接关乎电力设备能否安全、稳定运行。该过程中，智能压板不可或缺。然而，因变电操作人员技术水平有限，缺乏责任意识等，增加压板操作难度、失误率等，对整体继电保护工作产生干扰。智能压板技术便是在该背景下发展而来的，将其应用到继电保护工作中，效果明显。其能够规避各类人工投退问题，降低出错率，使变电站继电保护、整体管理水平得到明显提升[1]。基于上述情况考量，智能压板检测技术应力求科学、新颖，便于推进智能压板操作，使之效能得到明显提升。除此之外，还能够实时监控智能压板投退状态，为压板操作提供数据支持。
同步采用智能压板及各类检测技术，完善操作系统，优化变电站继电保护工作。除了选择新型技术检测智能压板外，还要关注其技术要求。以保护测控屏为例，该区域压板数量多而杂，呈集中分布状态，应在结构、数量上作适当精简，并在颜色、可视断点等方面，考量其和传统压板兼容与否。由于智能压板含通信接口，可及时传送投退状态至其余智能设备、上位机等。灵活运用智能压板检测技术，使之与具体要求相符，达到良好的实时监测效果。
发挥变电站内微机闭锁防误系统作用，将其与智能压板光电检测技术结合起来，有效解决变电站压板误操作问题，增强继电保护及变电站全网安全性。以智能压板控制器为载体，依托光电检测技术，检测、反馈压板信息，达到良好的防误操作效果，使压板效能得到明显提升。在众多变电站内，同类检测技术应用广泛，为变电站运行提供安全保障[2]。
2保护压板智能检测技术
2.1压板分类
依据结构分类，压板有常规分立式和线簧式两种，操作过程简便。直接拧松分立式压板两边的螺帽，适情况接入或者断开连片。而线簧式压板，仅拔出或插入拉手即可，操作过程简便。无论国网，还是南网，都以相同标准，使用红、黄、驼等颜色对压板进行区分。常规情况下，保护、自动装置出口跳闸处和功能投退位置，分别选红、黄压板，驼色即备用压板。
2.2压板智能化要求
（1）压板位于保护测控屏上，数量多而集中，故其结构力求精巧，实现微型化。（2）智能压板常规功能部件需要在可视断电、颜色区分、操作方面等，兼容于传统压板。（3）该背景下，需要在电气方面，杜绝智能检测、普通功能之间的关联性，保证压板功能不受智能检测部件状态影响，即使其发生损坏，也不会对前者产生负面影响[3]。（4）该设备的通信接口一定要标准，确保完成检测任务后，能够在第一时间把检测结果传送给上位机或者其他智能设备。（5）传统压板成本非常低，设计智能压板时，基于推广考虑，应尽量压缩成本。
2.3智能检测原理比较
重动继电器触点状态检测。在投入状态，固定压板，发挥RTU控制重动继电器作用，在压板回路上，串入重动继电器常开触点，继而使用RTU，对重动继电器触点开合情况实施检测。通过上述方式，对压板投退状态进行远程遥控和检测。这种方式能够对远程压板投退问题进行有效解决，但成本高，且存在漏洞，很难对压板退出情况进行准确判断。
识别图像。在变电站内，摄像机安装位置非常讲究，最佳选择是继电保护区域。其主要用来为压板提供服务，而压板位置在保护测控屏上。选定处理系统，上传压板图像。在数据库内，对压板状态实施保护和预存，在识别过程中，将已上传压板图像和数据库内预存压板状态作比较，以此完成投退状态检测工作。该方式实施过程简便，可靠性强，投资额度低，摄像机始终处于移动状态，且光线强度达标[4]。除此之外，保护屏上，有很多压板，在屏体低端安装。屏幕门处于关闭状态时，摄像机无法对压板状态进行拍摄，影响推广效果。
非电量原理。投退状态下，压板内的机械部件受位移影响，位置均发生了改变。选择非电量接触技术，完成位置变化转换工作，使之以电量信号形式存在。微处理器判断压板投退位置的指标为电量信号高低电平变化。这种方式，可靠性强，维护过程简便，无需投入太多资金、成本，性价比高。本研究中，智能检测的最佳途径即光电检测。
2.4基于光电检测技术的智能压板
2.4.1结构设计
目前，分立式压板使用并不多见，故而，在智能压板结构方面，应考量其是否能兼容于线簧式压板。因压板比较特殊，又受安装空间限制，只能在压板后端安装智能检测部件。如图1所示，智能压板结构示意图。
图1 智能压板结构示意图
2.4.2功能原理
智能压板结构内仅有智能检测部件和压板本体部件，二者在电气上无联系。如图2所示，智能压板功能原理图。
图2 智能压板功能原理图
首先，压板本体部件拥有常规压板功能、特性。不同于传统压板，其以导光塑料杆对线簧式压板转动杆进行替代，前者是透明的。在塑料杆尾端表层一侧作遮光涂层处理。这一过程中，一旦更改状态，便会影响遮光涂层位置，使之较以往有所差别。设置压板拉手时，非常讲究，选择透光材料，并发挥转动杆作用，导入光源至压板拉手部位[5]。其次，智能检测部件较复杂，除了常规CPU系统、电源之外，无论状态指示灯，还是各类检测器件，均涵盖在内。该部件的作用即检测压板投退状态。第三，选择红外对射管，作为压板位置检测器件。该过程中，不仅要将其设置在压板本体导光柱两端，还要对红外接收、发射管加以兼顾。受导光柱遮光涂层影响，接收管丧失其应有效用。压板投退状态便是在该背景下检测完成的。第四，投退、异常、可操作等作为常见压板状态，都通过指示灯来指示。第五，CPU系统以通信接口为载体，上传压板实时状态至各类智能设备、上位机管理系统，使应用功能多而复杂。
2.4.3系统目标
自动检测压板状态。在操作过程中，各保护层内二次压板对应的红外对射管包含在实时监测模块内。红外发射、接收管共同构成红外对射管，在集成控制模块上，对其进行连接。结束上述操作之后，经汇总，至某一交换机，发挥以太网和后台智能压板监控机载体作用，实施连接。该背景下，禁止其对二次压板回路产生干扰。无论二次压板，还是红外对射管，都处于独立状态，保护屏与集成控制模块保持一对一。
实时反馈压板状态。发挥集成控制模块作用，把检测结果传送至后台监控设备，完成保护屏压板信息接收之后，保证智能压板在线监测、操作系统软件处于运行状态，开展实时检测工作，并对压板变位问题进行提醒。
自动生成二次压板操作票。发挥智能压板监测系统软件作用，对保护屏二次压板投退状态，作实时检测，并对操作票进行编写，使后续数据查询更加便利[6]。这一过程中，把软件优势发挥出来，一旦压板出现异常，借助压板异常报警信息查询功能，在Excel表格内，完成信息输出工作，使后续系统操作过程更加准确、便利。
3微机防误闭锁系统中智能压板应用
微机防误闭锁系统因其独特的优越性，在各变电站内应用广泛，又为智能压板提供应用空间，使电力生产过程更加安全，但该系统存在局限性。其仅能够对变电站一次设备防误闭锁问题进行有效解决，因二次压板操作过于频繁，尚无相关闭锁措施。本研究选取JOYO-J型微机防误系统作为案例分析，对如何在微机防护系统内接入智能压板这一情况加以阐述，使压板投退状态监视、防误问题得到彻底解决。
3.1系统结构
无论防误主机、电脑钥匙，还是智能压板、智能压板控制器等，都是JOYO-J型微机防误系统的主要构成元件。该界面内，防误主机对一次设备防误闭锁功能进行集成。原理如下：发挥分层分布式结构作用，把智能压板控制器安装在各保护测控屏、开关柜上，对这一间隔内全部智能压板进行有效管理。通过以太网方式，在智能压板控制器和防误主机之间建立良好的通信关系，并使用RS-485方式，保持智能压板和智能压板控制器通信流畅。如图3所示，微机防误闭锁系统结构示意图。
图3 微机防误闭锁系统结构示意图
3.2系统功能
防误主机。功能如下：灵活运用三级目录（按站、间隔、屏），集中管理、监视全站或者多站压板；对压板状态实施全天候监测，倘若发生改变，第一时间录入数据库；如果未在防误主机上开票，或者执行压板操作，一旦被系统检测到压板变位的缘由为非法操作，立刻启动告警，给出提示，呼吁运行人员注意；这一系统为压板操作逻辑规则编辑提供支持，在数据库内，以典型票形式存在，便于后续由典型票库内调出压板，直接操作，确保在各类运行方式下都适用；发挥防误主机作用，完成开票工作，实施模拟预演，成功之后，传递操作票至电脑钥匙，进行压板操作；在实操中，重点关注压板检修状态，对其进行科学设置，又不会出现告警；按序操作压板，实施变位工作后，还要兼顾历史查询记录；发挥以太网作用，对压板状态进行实时查询。
电脑钥匙。该系统主要负责向智能压板控制器发送操作命令，顺序依据操作票情况而定。除此之外，还要对操作过程进行判断，评估是否顺利完成操作任务。结束全部操作工作之后，以传统适配器为载体，把操作结果传至上位机智能压板防误管理系统。
智能压板控制器。这项控制工作灵活度高，不拘泥于系统本身，主、从机模式均能够实现，组网方式是其主要影响因素。对于该系统来说，模式不同，应用界面也存在差别。诸如，智能压板主控制器在以太网背景下，实现与防误主机的通信。而智能压板从控制器发挥RS-485总线作用，与智能压板主控制器保持良好的通信关系[7]。由实际操作可知，智能压板控制器多元功能如下：在控制器内，按序采集智能压板状态，通过上传，由防误主机接收。除此之外，还要关注压板变位信息，确保其无异常状况，否则告警处理。倘若存在压板投退操作情况，使用钥匙通信接口，接收相关操作指令，经转发后，传送给智能压板。
智能压板。倘若检测压板投退状态、投入到位时，选择非电量接触原理；完成智能压板控制器操作指令接收之后，对压板状态指示灯闪烁进行控制。当智能压板处于操作状态时，灯常亮。倘若出具压板状态变化结果是在开票操作之前，压板状态指示灯和控制器分别闪烁和报警，上位机能够在较短时间内，完成告警信息接收工作。
3.3系统特点
其一，监视压板投退状态。在非电量接触原理指导下，全面把控压板投退状态，并作实时监控。其二，判断压板投退规则。发挥防误主机作用和优势，把压板投退规则制定出来，在操作预演过程中，判断相关规则。其三，自动识别智能压板地址。执行现场调试工作过程中，对智能压板地址作大概整定即可，结束上述工作后，交由系统自动识别。故障一经检测出来，立马更换，严禁出现地址二次整定情况。其四，间接闭锁压板操作。无操作背景下，压板始终保持闭锁。该界面内，倘若把开票环节忽略掉，操作不合法，智能压板控制器发出告警，发挥音响作用，把上位机启动起来，完成告警。开票工作，离不开防误主机作用，还要兼顾预演。在操作指令已知的情况下，压板状态指示灯通过闪烁提醒运行人员展开工作，使之执行相关操作命令。其五，压板不仅有可视断开点，也能够提供手动检测接口服务。其六，执行压板投入操作过程中，相关工作不达标，压板控制器和指示灯状态分别为报警和闪烁，以此提醒操作人员，使其展开行之有效的操作。其七，无缝接入防误系统。通常情况下，这一系统处于独立运行状态，或者，在防误系统中，以子系统形式嵌入，逐渐生成防误解决方案，保证其完整性[8]。其八，在智能压板控制器中，使用的规约非常标准，可直接在综合自动系统中接入，本质为间隔层设置。其目的在于全面监视软硬压板。
总结
综上所述，智能压板以光电检测技术为基础，对变电站压板投退状态在线监测工作进行优化。该过程中，辅之以微机防误闭锁系统，使压板误操作问题得到了有效解决，保证电网系统更加安全，压板误操作问题得到有效规避和解决，为用户提供安全、可靠的用电环境。这一技术，无论在社会层面，还是经济层面都极具优势，并在各类型变电站内得到了有效应用，很大程度上增强了变电站的智能化和可靠性。
参考文献：
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作者简介：刘文（1978.1-），男，汉，重庆忠县人，本科学历，工程师，主要研究方向：变电技术
论文作者:刘文,肖祥,吴云子,吴毅,方阳, 吕正品
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/8
标签：压板论文; 智能论文; 状态论文; 操作论文; 变电站论文; 系统论文; 控制器论文; 《电力设备》2019年第6期论文;