智能地线管理系统（共7篇）
智能地线管理系统 篇1
近年来, 随着科学技术的发展, 微机防误技术被广泛应用于变电站内。因为五防系统防误逻辑严密、运行可靠、维护简单, 所以, 应用它能够提高变电站的防误管理水平, 减少误操作、误入带电间隔等事故的发生。但是, 相关部门对临时接地线的防误管理一直比较松, 而且微机防误闭锁装置与临时接地线相互独立, 两者之间没有建立有效的防误管理联系。
临时接地线是电力企业在线路或设备断电后进行检修前挂设的一种保证安全的工具, 是用来保护人员和设备的安全, 防止突然来电对人员和设备造成伤害。在日常工作中, 如果临时接地线管理不当, 就会造成严重的误操作甚至引发伤亡事故。据统计, 临时接地线合刀闸误操作事故发生的概率占各类误操作事故的60%, 因此, 加强对临时接地线的规范管理, 跟踪记录临时接地线的位置, 对降低由临时接地线引发的误操作事故有重要的意义。
1 工作原理
变电站智能地线管理系统主要是由微机防误闭锁装置、地线管理器和通信网络组成的。微机防误闭锁装置是智能地线管理系统的核心单元, 负责控制整个系统的正常运行。它既能与地线管理器通信, 又能利用人机交互功能完成指定命令, 规范使用和管理临时接地线, 并在微机防误闭锁装置用户界面上显示地线异常告警信号。地线管理器是用来管理变电站内临时接地线的智能电子设备, 它主要是由地线管理器主机、地线检测闭锁机构 (从机) 两部分组成的。地线管理器主机可通过RS232/RS422 或以太网与微机防误闭锁装置通信, 接收微机防误闭锁装置的解锁/闭锁等命令, 并向微机防误闭锁装置提供当前地线的实时状态。地线检测闭锁机构可以通过RS485 与地线管理器主机通信, 每台检测闭锁机构 (从机) 可对一组临时接地线进行状态采集和解锁/闭锁管理。使用地线管理器不但可以解决微机防误闭锁装置无法识别、管理临时接地线等问题, 还能实时查询地线是否位于地线室的指定位置, 以及地线取走、放回的使用记录等。智能地线管理系统的构成情况如图1 所示。
为了帮助智能地线管理系统掌握临时接地线的现场挂接位置, 实现五防主机对临时接地线状态的实时监控和管理, 在每组地线上配置了1 台无线型地线检测装置。该装置具备读取地线桩ID码值和无线发送的功能。当地线挂上地线桩时, 检测装置可读取地线桩ID , 将自身编码信息和地线桩ID通过无线网络发送到五防主机, 五防主机通过这些信息识别哪一根地线挂在了哪个地线桩上;当拆除地线时, 一旦无线装置检测到地线拆除, 就会将地线自身编码信息和挂接状态信息通过无线网络发给五防主机, 五防主机便可通过这些信息识别哪根地线从地线桩上拆下来。同时, 五防主机还可以根据该地线的挂接信息判断地线是从哪个地线桩上拆下来的。无线地线实时监控网络如图2 所示。
2 综合应用
在使用智能地线管理系统前, 临时接地线管理主要依靠的是接地线去向记录牌和工作人员的工作经验, 它无法实时获取接地线的实际状态, 存在管理不深入、效率低、对人有较高的依赖性等问题。在工作过程中, 一旦人员疏忽导致接地线漏拆、误拆, 将发生严重的生产事故, 进而影响人、电网和设备的安全。
智能地线管理系统是将微机防误闭锁装置与地线管理器相结合, 辅助以无线型地线检测装置, 实现临时接地线的防误功能, 提高临时接地线的操作效率和正确率, 有效预防或杜绝临时接地线误操作事故的发生, 提高变电站接地线的规范化管理水平。智能地线管理系统的配置如图3 所示。
2.1 应用模式
在应用智能地线管理系统时, 可用智能地线柜存放各种电压等级的临时接地线 (接地线上装有无线型地线检测装置) , 柜内部还配有电子智能设备——地线管理器主机和地线检测闭锁机构。将它们与五防主机连机使用, 可以实现对临时接地线的检测和解闭锁。
目前, 智能地线管理系统主要有2 种应用模式, 其详细描述、优缺点分析和应用范围如表1 所示。
2.2 操作流程
当需要取用接地线时, 可在五防主机上模拟操作票, 并将操作票传输到电脑钥匙上, 同时, 五防主机会发送命令给地线管理器主机, 操作票中对应接地线的地线检测闭锁机构解锁。此时, 地线检测闭锁机构指示灯由绿色慢闪变为红色、绿色交替慢闪。这表示检测闭锁机构里放置着正确的地线, 并且其处于解锁状态。取下接地线后, 指示灯由红色、绿色交替慢闪变为红色慢闪。这表示检测闭锁机构里没有放置地线。此时, 地线状态信息就会反馈到五防主机上。用电脑钥匙解锁打开指定接地桩后, 可将接地线挂设牢固后闭锁。如果安装有无线型地线检测装置, 即可将其所挂设的接地桩信息通过无线网络反馈到五防主机上。接地线取用操作流程如图4 所示。
当工作结束需放回接地线时, 可在五防主机上模拟操作票, 并将操作票传输到电脑钥匙上, 用电脑钥匙解锁, 取下相关接地线后闭锁。如果装有无线型地线检测装置, 可将已拆除的地线信息反馈到五防主机上, 并将已拆除的地线放回相应的地线检测闭锁机构。这时, 地线检测闭锁机构的指示灯会由红色慢闪变为红色、绿色交替慢闪。这表示检测闭锁机构里放置着正确的地线, 且处于解锁状态。将电脑钥匙操作票回传, 地线状态信息就会反馈到五防主机上, 五防主机就会向地线管理器主机下达闭锁命令, 闭锁相关地线。这时, 指示灯由红色、绿色交替慢闪变为绿色慢闪, 表示检测闭锁机构里放置着正确的地线, 且处于闭锁状态。接地线放回操作流程如图5 所示。
由图5 可知, 地线管理器与微机防误闭锁装置联机使用能充分发挥地线管理器的防误作用。地线的配置信息、解锁与闭锁均由微机防误闭锁装置统一配置、管理。地线管理器会向微机防误闭锁装置提供地线当前的状态, 并接收、执行微机防误闭锁装置发出的地线配置信息和解闭锁命令, 并管理临时地线。
3 结束语
综上所述, 采用智能地线管理系统可将微机防误闭锁装置与地线管理器相结合, 从而实现对临时接地线的有效管理。从技术防误的角度出发, 临时接地线的存放、管理、使用、归还过程要满足防误要求, 符合安全规定中相关作业流程和管理规范, 做到按章使用、有记录可查, 消除人为因素可能造成的误操作事故, 提高工作人员的操作效率, 降低变电站内检修维护现场的综合作业成本, 进一步完善变电站微机防误系统, 从而取得良好的管理效益和社会效益, 为电力安全生产提供有力的保障。
参考文献
[1]国家能源局.DL/T 687—2010微机型防止电气误操作系统通用技术条件[S].北京:中国电力出版社, 2011.
[2]张艳芳.电气误操作的原因[J].电力安全技术, 2007 (3) :51-53.
云峰发电厂地线使用管理系统改造 篇2
云峰发电厂现使用的地线管理系统为北京东方万恒科技有限公司生产的DXJ-3000型临时地线监测管理装置, 该装置于2007年10月发生故障, 导致地线管理系统运行瘫痪。
2 设计原则及实现的功能
2.1 设计原则
先进、可靠、简单、实用的原则。使用方便、易于维护、便于扩充的原则。
2.2 系统的功能与特点
·具有对地线使用情况实时监控的功能。
·具有在上位机显示现场地线挂点状态的功能。
·具有语音提示和光字牌提示功能。
·该系统操控采用接地线电压等级闭锁条件。
·该系统易于操作、易于维护、易于编程。
·该系统易于扩充, 可扩展遥测、遥信、遥控功能, 可将生产现场的环境监测、动力监控和数据远传等融入该系统。
·该系统采用施奈德公司的Unity Pro软件开发Modicon M340自动化平台应用程序, 设计合理、数据显示清晰。
·首次在东北公司系统内采用中小型施奈德PLC系统应用在发电厂接电线管理领域。
3 系统结构
地线管理系统由三部分构成:上位机部分、网络传输部分和现地下位机部分。
3.1 上位机部分
采用一台研华工控机 (CPU P4 3.0G RAM 1.0G 硬盘 160G) 作为操作员站构成上位机系统。上位机系统放置在发电部中控室, 主要用于网络管理、运行监视、操作管理等工作。上位机系统采用WINDOWS XP SP2操作系统, 软件开发系统为InTouch9.5中文版软件。
3.2 下位机部分
采用高可靠性、具有抗恶劣环境的工业用施奈德公司Modicon340自动化控制平台、监控盘及开关元件构成。
Modicon340自动化控制平台是地线管理系统的核心部件, 由它控制各测点的数据采集、处理、传输工作, 现地控制程序就装在PLC主站中。采集开入量为48点。
采集中心站与各地线柜之间敷设型号为KVVP14×1型控制电缆。
4 应用软件编制
4.1 下位机软件
采用Schneider Electric公司的Unity Pro 4.0软件编写PLC应用程序, 用于采集现场各点数据, 此程序循环运行, 每一个循环都将检测到的数据存入PLC内部数据区。此数据区中的数据通过PLC与上位机通讯可被上位机所调用。
4.2 上位机软件
在本系统中, 采用InTouch 9.5软件作为工作站的开发和实时系统的运行平台, 以实现与计算机监控系统可靠、快速的实时数据共享与交换。
在地线使用状况发生变化时, 有光字牌弹出并有语音提示功能, 在该软件中设计220kV、66kV、13.8kV、400V的电气系统图, 在此系统图中标明地线的挂接情况, 并需要人工进行干预确定, 因为取出一组地线后何时能挂接该系统无法检测, 同理拆除地线时也需要人工干预确定, 只有这样才能保证此软件系统中的电气系统图的接地线状态与现场相符, 从而达到地线使用管理的目的。
上位机应用程序应设计成人机界面良好、功能齐全、便于操作, 具有WINDOWS应用程序风格。用InTouch 9.5编写应用程序, 采用图形化语言, 程序界面美观大方, 人机界面良好, 便于操作, 采用多种方法将检测数据显示在程序界面上, 达到专业水准。应用程序可实时采集现场数据, 当采集的开关量发生变位时, 应用程序即可发出声光报警, 以便值班人员及时发现设备的运行状态, 达到监测目的。
5 接地线点量定仪 (如下表)
6 施工概况、施工内容
该地线使用管理系统于2008年经上级部门批复并建设施工, 全部由我厂技术人员自行设计、制作和施工, 共建设1个基站、1个维护终端、4个地线机柜、48个监控点。
施工主要包括PLC监控盘制作、地线柜改造、综合布线, 上、下位机硬件配置、软件编制和调试, 地线使用管理系统调试。
(1) PLC监控盘制作。
监控盘采用19英寸标准机柜, 主要安装Modicon340自动化控制平台、电源模块、输入输出端子排、空气开关, 并进行机柜配线。
(2) 地线柜改造。
该系统使用原地线柜, 更换原地线柜输入端子排, 将原监控点开关的常闭节点改造为常开接点。
(3) 综合布线。
PLC监控盘电源采用原地线管理系统电源。
分别敷设监控盘至东66kV变电站地线柜、西66kV变电站地线柜、13.8kV配电室一号机侧地线柜、210层电缆室四号机侧地线柜共4条型号为KVVP14×1.0mm2的控制电缆, 累计600米。
敷设监控盘至维护终端1条超五类网线, 长度为30米。
(4) 上、下位机硬件配置、软件编制和调试。
①上位机硬件配置、软件编制和调试。
上位机采用1台研华6187工控机 (CPU为3.0GHz, 内存为2GB, 硬盘为160GB) 作为操作员站, 主要用于网络管理、数据存储管理、运行监视、操作管理、数据查询等工作。上位机系统采用WINDOWS XP SP2操作系统, 软件开发系统为InTouch.9.5中文版软件。
②下位机硬件配置、软件编制和调试。
下位机部分采用高可靠性、具有抗恶劣环境的工业用施奈德公司Modicon340自动化控制平台、监控盘及开关元件构成。
Modicon340自动化控制平台是地线管理系统的核心部件, 由它控制各测点的数据采集、处理、传输工作。采用Schneider Electric公司的Unity Pro 4.0软件编写PLC应用程序, 用于采集现场各点数据, 此程序循环运行, 每一个循环都将检测到的数据存入PLC内部数据区。此数据区中的数据通过PLC与上位机通讯可被上位机所调用。
(5) 地线使用管理系统调试。
7 系统运行情况
云峰发电厂地线使用管理系统改造于2008年10月31日全部完工, 经1个月的试运行后投入正式运行。自2008年12月投入运行至今, 该系统工作稳定、数据采集准确, 操控动作、上位机语音报警、光示牌显示正确率为100%, 达到了设计目的和技术要求。
上位机系统由研华工控机和音箱等组成, 运行至今未发生任何异常或故障。下位机系统由Modicon340自动化与控制平台、电源模块及开关元件构成, 运行至今未发生任何异常或故障。
(1) 发电部运行人员使用情况。
该系统可直观接地线位置。接地线使用情况通过系统接地线位置图来确认。例如:23变-低压侧地线被移走后, 将出现语音和光字牌报警提示。当发电部值班员将此地线安装在23变低压侧后, 需要手动在上位机的系统接地线位置图中, 将地线安装到图上的23变低压侧, 以接线图的形式直观的显示出来, 安装点位置在地线使用期间图标闪烁, 这样发电部人员可以方便交接班, 也可以很清楚的了解到地线的使用情况。
该系统具有语音提示功能。当某个接地线从地线柜中拿出后, 上位机就会有语音提示, 提醒发电部值班员注意。
该系统具有光字牌提示功能。当某个接地线从地线柜中拿出后, 上位机地线使用情况光字牌就会以红色显示此地线已被使用, 非常直观。
(2) 地线使用管理系统信息统计。
8 结语
云峰发电厂地线使用管理系统改造通过1个月的艰苦研制、开发和施工, 完成了PLC监控盘制作、地线柜改造、综合布线, 上、下位机硬件配置、软件编制和调试和地线使用管理系统调试等工作。完成预定的设计目标, 达到了实用化的要求。该系统功能齐全, 设计合理, 应用程序人机界面好, 数据显示清晰、美观, 易于操作, 便于维护, 可扩性好, 具有一定的专业水准。通过该系统可实时掌握接地线的使用情况, 强化接地线的现场管理。此项工程的完成为云峰厂的安全生产提供了有力的保障。
云峰发电厂地线使用管理系统自2008年12月运行以来, 一直稳定可靠, 实现了对地线使用的自动控制管理。该系统软件操控采用接地线电压等级闭锁条件, 使接地线使用符合现场设备规定, 规范倒闸操作步骤, 可以防止无关人员乱动接地线、防止运行操作人员走错位置误装接地线、防止接地线拆除后放错位置。该系统投入运行后, 可以结合云峰发电厂接地线提示板同时使用, 使运行值长能够实时掌握接地线的使用情况, 接地线规格、安装位置等, 为云峰厂的安全生产工作提供了有力的安全保障。
(统计数据为2009年1月-10月)
说明:此系统采集数据为连续采集, 10个月的采集操作数据累计为558次, PLC动作可靠率为100%。
摘要：云峰发电厂地线使用管理系统采用施奈德公司自动化与控制ModiconM340系列PLC, 用Unity Pro软件开发软件编写PLC应用程序, 用InTouch9.5软件作为工作站的开发和实时监控系统的运行平台, 网络传输采用以太网协议。本使用管理系统可对云峰发电厂地线的运行状态实现监控管理。
智能地线管理系统 篇3
电力系统设备检修是一项安全要求特高的工作, 首要重点是接地线要安全装设到位, 检修工作完成后接地线安全拆除并及时归位有序存放。在检修工作中, 一旦发生误挂、误拆、遗漏等情况, 哪怕仅有一次也会给检修工作造成重大损失甚至危及人员的生命安全。当前大多数电力企业除了在制度上对接地线的使用做一些基本要求外, 对接地线的具体管理还不够规范, 对接地线的存储、使用等各环节的管理和控制还缺少一套行之有效的办法, 管理更多的依赖于工作人员自身的安全意识和自觉性, 缺乏行之有效的技术手段或措施。在电力企业设备检修中, 由于带接地线合闸而造成人员伤亡和设备严重损坏等重大安全事故屡有发生。
湖北黄龙滩水力电厂共有老厂2台8.5万kW水轮机组和新厂2台17万kW水轮机组, 其中老厂2台8.5万kW水轮机组并入十堰电网110 kV系统, 新厂2台17万kW水轮机组并入十堰电网220 kV系统, 另外还有3台防汛机组。设备相对较多, 所处位置分散, 作为调峰电厂, 运行方式变更快, 秋冬季机组检修任务重。现场运行值班人员管辖设备多、作业面广, 操作频繁, 造成了作业过程中的安全隐患源多。目前现场接地线存放地点共有5处, 现场接地线使用情况主要依靠人员记忆及手工台账记录。中控室虽有使用登记, 但不能实时反映现场接地线的使用及位置情况。现场在做好安全作业操作规程、方法等方面下功夫来保证作业的安全外, 还需要采取先进的技术管理手段来加强管理, 重点是解决接地线要安全封到位, 检修工作完成后接地线安全拆除并及时归位有序存放, 防止发生接地线误封、错封、遗忘, 施工完成后接地线不能及时收回存放等现象, 监测已使用接地线是否真正已封到位, 与地线对应编号是否封位准确, 弥补当前管理方式存在的安全管理隐患。
1 系统组成及工作原理
黄龙滩电厂接地线远程管理系统主要由接地线识别系统与微机防误管理系统构成。接地线识别系统包括后台管理机、智能安全工器具柜、接地线检测装置、电脑无线接收终端等设备。
1.1 接地线检测装置
接地线检测装置利用本身自带的线卡与接地线捆绑, 线卡内部带有红外检测探头, 当有接地线通过线卡, 系统识别到有地线正在使用。通过红外线非接触式探测检测物体的有无, 把光信号转换成电信号, 传到主电路上。本系统设置有3个线卡, 可应用到三相接地线的检测, 也可应用到单相接地线检测。接地线连接好后, 本系统大约悬挂在距地面1 m左右的高度, 将本号地线的编号卡插入到系统的识别槽内, 卡片的识别就是通过传感器把卡片的信息转换成可被单片机识别的电信号。系统检测到该号地线正在使用中。经内部处理芯片处理后, 将地线使用数据发送到主控制室电脑。地线使用完毕后, 将系统从接地线上面取下, 并拔掉编号识别卡, 系统向主控室发送数据, 本号地线已归位。地线识别系统如图1所示。
1.2 通讯方式
系统与中控室接收设备通讯完全采用无线传输, RF通讯方式, 433 MHz载波频率, 开阔地信号传输距离达2 000 m以上, 完全满足工区内部使用。主控室接收系统由一个外部设备与电脑的串口相连 (类似于读卡器、打印机等) , 用于接收来自安全工器具室以及接地线检测系统的信息, 经接收系统处理后, 上传到后台管理机的电脑软件中, 通过电脑软件可直接反映安全工器具室内地线存放情况以及施工现场的接地线装设情况。
1.3 工作时间
本地线检测系统采用7.4 V、5 200 m A·h锂离子电池供电, 体积小、重量轻, 在使用时无需其他外部供电设备, 一次充电可连续工作2周以上。
2 系统主要功能
黄龙滩电厂接地线远程管理系统包括以下几个主要功能: (1) 存放监控功能。通过安装在每组接地线上的识别码, 系统可以对接地线进行识别, 实现接地线在安全工器具柜中的对号存放, 若出现不符合系统事先设定的操作取用接地线, 或错放、漏放接地线时系统均发出相应的语音提示进行警示。 (2) 记录检索功能。后台管理机软件系统具有操作记录与检索功能, 可以将操作人员信息、接地线编号、接地线装设的位置、接地线装设和拆除时间等信息都记录下来, 为接地线管理提供有效的依据。并且可进行现场及远程分类查询, 查询内容包括接地线库存情况、接地线使用情况 (借出/在库) 。 (3) 防误功能。后台管理计算机与微机五防系统紧密相结合, 对接地线使用情况实现同步管理。可以通过微机五防系统为操作人员提供实时、准确、清晰的设备状态与接地线装设信息, 可以规范操作人员的操作行为。操作前经过防误闭锁装置的闭锁, 可以用微机五防系统进行模拟操作、装设和拆除接地线, 系统结合现场实际情况对当前装设 (拆除) 接地线操作进行逻辑判断, 并能发出相应错误报警。 (4) 检验周期管理功能。对于纳入管理的接地线, 可以将其安检周期及安检时间输入系统中, 待检验时间到达前系统主动发出提示。 (5) 数据备份功能。数据库可自动按设置时间进行备份, 并且保证在服务器操作系统崩溃的情况下, 修复后数据库仍能正常使用并不存在数据丢失、数据被破坏等情况。数据库自动备份时间可手动进行设置。服务器具备断电后, 重新恢复供电时, 自动启动服务器及智能管理系统功能。
3 系统应用
黄龙滩电厂接地线远程管理系统将接地线识别系统各设备 (后台管理机、智能安全工器具柜、地线检测装置、电脑无线接收终端等) 之间进行无线通讯连接, 并对接地线进行唯一编号, 通过RFID (射频识别) 技术对接地线状态实施实时监控, 在接地线的存储、使用等环节中对接地线进行正确的身份、位置、状态和操作步骤等信息识别, 并将这些信息与变电站现有微机防误系统实现无缝连接, 使接地线的操作和使用纳入现有微机防误闭锁系统, 实现全程微机防误闭锁管理, 确保接地线从存放管理到使用、归还的全过程符合安规所设定的作业流程及管理标准, 从而改变接地线储存及使用时依赖于制度防误的现状, 有效避免带接地线合闸事故的发生。
4 结语
黄龙滩电厂接地线远程管理系统消除了人为疏忽造成的恶性事故隐患, 减轻作业人员人为判断的劳动强度, 规范倒闸操作作业中接地线使用的流程, 彻底杜绝发生误挂、误拆接地线操作的可能。同时提供智能化的安全工器具管理方式, 并具备到期校验提醒功能, 为现场作业提供全新的安全管理手段。
参考文献
[1]DL/T687—1999微机型防止电气误操作装置通用技术条件[S]
[2]张海龙, 徐建源, 王爱弘, 等.配网中可移动地线防误管理系统的研究[J].低压电器, 2008 (15) :34～37
携带型短路接地线的管理与试验 篇4
(2) 接地线应放在专门设置的安全工器具室内, 应有统一编号和固定的存放位置或工具柜, 存放接地线的位置 (或工具柜) 也要有编号, 以便将接地线按照对应的编号放置。严禁将接地线捆在一起, 存放在工具柜上, 或堆放在高压室内墙角边。经验表明, 对号入座式的存放, 不但便于对接地线状况进行检查, 而且还可防止拿用不合要求的接地线和工作结束后漏拆接地线。编号时一定要注意, 同一个变电所内不应出现两组相同编号的接地线, 并可与其他不同站所编号区分。
(3) 接地线在通过一次短路电流后, 应予报废。这是因为接地线在经受短路电流后, 会因导线过热导致绝缘护套熔化, 若继续使用, 安全性、可靠性难以保证。
(4) 接地线每半年应检查1次, 发现缺陷及时修复, 无法修复的接地线应及时更换。
(5) 严禁使用自制接地线, 应使用符合接地线技术标准的合格接地线。自制的接地线, 大部分因工艺粗糙不符合要求。
(6) 接地线在使用前和使用后, 必须对其本体进行检查和维修。要求导体端头压紧弹簧完好, 各压紧螺丝紧固, 接地线导体无严重烧伤断股, 绝缘操作杆绝缘良好。严禁使用烧伤严重、残缺的不合格接地线。
智能地线管理系统 篇5
关键词：接地线,GPRS,GPS,安全,报警
1 系统组成
电力作业接地线安全检测报警系统由以下几部分组成:位于作业现场的接地检测器和接地复示装置、工作负责人 (监护人) 手持的移动数据终端设备、位于线路工区的后台维护终端设备。各组成部分描述如下:
1.1 接地复示装置
接地复示装置取代原有的接地线夹。接地复示装置为无源装置, 其接口信号包括1路接地复示信号, 1路设备连接指示信号和一根公共信号回线。
接地复示装置与接地检测器连接, 其作用是向接地检测器提供接地线连接状态复示以及接地检测器和接地复示装置的连接状态指示。
1.2 接地检测器
接地检测器为便携式设备, 由线路作业班组人员随身携带。现场作业时, 作业人员先装设接地线, 然后将接地检测器与接地线的接地复示装置通过专用的信号线相连接。
接地检测器的作用是:检测接地线连接状态, 定位接地线装设位置 (杆塔号) , 并具有远程无线数据传输功能。接地检测器主要由以下几个功能模块组成:
(1) 输入端口。用于采集接地状态和检测设备连接状态。
(2) 操作按钮。包括“挂接”按钮和“拆除”按钮, 现场作业班组通过“挂接”按钮和“拆除”来确认接地线挂接和接地线拆除。“挂接”和“拆除”按钮的作用是:和接地复示接点配合, 双重确认接地线挂接和拆除操作。
(3) GPS定位模块。用于自动实时定位接地线的物理坐标, 即经纬度。接地线的经纬度数据, 通过无线上传到作业负责人手持的移动数据终端后, 用于判断接地线所在位置的杆塔或铁塔编号。
(4) GPRS/SMS通信模块。用于向移动数据终端实时无线传输检测到的信息, 包括:接地线连接状态、检测设备连接状态、按钮操作、GPS经纬度数据以及接地检测器自身工作状态等等。
(5) LED指示灯。包括接地指示灯、设备状态指示灯以及电源指示灯。
(6) 微处理器。用于实现接地检测器的各项功能。
(7) 电源。采用可充电锂电池供电。
1.3 移动数据终端
移动数据终端为手持便携式设备, 由作业负责人 (监护人) 随身携带。
移动数据终端通过GPSR/SMS通信方式接收从多个接地检测器传送来的数据, 以图形和列表方式显示各接地线的挂接位置和状态, 并贮存接地线挂接和拆除的作业过程历史数据。与此同时, 移动数据终端也可将接地线挂接信息, 实时传送到后台维护终端, 使接地线挂接和拆除作业过程能在后台上实时显示, 供线路工区和其他部门在线监视。移动数据终端主要包括以下几个功能模块:
(1) 键盘。作业负责人通过操作键盘来查看各个作业现场的接地线连接状态, 设置工作模式, 管理接地检测器和接地线编号等。
(2) LCD显示。用于人机交互。以图形和文本方式显示操作界面, 实时在线显示接地线连接信息等等。
(3) RFID扫描。用于扫描输入各接地线编号和接地检测器的编号。RFID扫描功能为可选项, 作业负责人也可通过键盘手工输入接地线编号和接地检测器编号。
(4) GPRS/SMS通信模块。用于接收从位于作业现场的接地检测器发送来的接地线连接状态、检测设备连接状态、按钮操作、GPS经纬度数据以及接地检测器自身工作状态等数据信息;同时, 也用于向后台维修终端和上级系统的监控平台实时传送现场数据。
(5) 杆塔GPS数据库。用于检索接地线的杆塔序号。从现场传回来的数据格式为接地线的GPS经纬度数据, 通过检索GPS数据库, 将接地线的GPS经纬度数据转换为杆塔编号。
(6) 微处理器及存储。用于实现移动数据终端的各项功能, 并记录接地线挂接和拆除的作业过程数据。
(7) 本地通信接口。支持标准USB和RS232通信接口, 用于和后台维修终端通信。
(8) 电源。采用可充电锂电池供电。
1.4 后台维护终端
后台维护终端为PC机, 设置于输配电工区, 用于后台维护GPS数据库以及设备管理, 同时也支持在线实时监视作业现场的接地线挂接状态。
在进行现场作业时, 后台维修终端不需要同步在线运行。现场作业结束后, 移动数据终端可以通过USB或RS232通信方式将数据上传到后台维修终端。
2 系统功能
电力作业接地线安全检测报警系统主要实现以下功能:
2.1 在线实时监测接地线状态
接地线连接状态, 包括接地线编号、接地线挂接及拆除的时间和位置, 实时显示在工作负责人 (监护人) 手持的移动数据终端上。根据需要也可实时显示在后台维修终端和上级系统的监控平台上。工作负责人 (监护人) 或其他职能部门能够实时监视接地线挂接和拆除的作业过程。
2.2 错挂报警
作业负责人在检修准备阶段, 在移动数据终端上预先设置检修杆塔号。接地线挂接后, 接地检测单元自动上报接地线所处位置 (GPS经纬度数据) , 移动数据终端通过检索本地GPS经纬度数据库, 得出接地线对应的杆塔号。当接地线挂接的实际杆塔号与预先设置的检修杆塔号不一致时, 移动数据终端发出声音和文字报警, 并图形显示接地线错挂位置。
2.3 漏拆报警
现场作业班组, 在拆除每一根接地线后, 都必须按下接地检测器上的“拆除”按钮确认接地线已拆除。
移动数据终端在接收到接地检测器自动检测到的接地拆除信号, 并且接收到作业人员按下“拆除”按钮的信息后, 判定对应的接地线有效拆除。
当检修线路上所有的接地线都有效拆除后, 移动数据终端将自动显示“所有接地线都已拆除”的信息。
2.4 作业过程记录
移动数据终端自动记录所有作业班组挂接和拆除接地线的时间和位置信息。这些历史数据可以上传到维修终端, 并形成数据报表, 供历史记录回放和作业评估考核使用。
2.5 设备自检
智能地线管理系统 篇6
工艺地线是一个电气系统网络，施工和使用中一点失误，都将导致电气指标全线崩溃。所以在各机房系统集成时必须严格把关，按照相同的规范进行施工与连接，才能确保整个工艺地线系统的安全。
一、我台新中心工艺地线系统简介
本系统包含安徽广播电视台新中心东楼、演播楼和综合楼。其中东楼包含主楼和裙楼两部分；演播楼包含2000平米演播厅区域、3600平米剧场西部制作区两部分；综合楼为独立建筑。每栋楼都有各自独立的工艺地线垂直主干线，由于技术机房分布广泛，工艺地线垂直主干线都有两条以上，并在不同的楼层水平联通。工艺地线主要采用树状拓扑结构，连接着工艺接地支干线、工艺接地支线、工艺接地分支线等。工艺地线的地下部分在土建施工期间已经完成，与整座建筑的地下钢筋连成一体，形成地下联合接地体。主干线采用屏蔽电缆，垂直走向，安装在工艺管井内，要求绝缘，不能与建筑地线或其它导电体接触，从上到下一直到达大楼的地下接地网。在有工艺地线的工艺管井内设置分接箱，分支线从分接箱引出，采用低压低烟无卤阻燃电缆，经由工艺桥架进入各工艺机房。接地主干线的屏蔽层和接地铜缆一起采用热熔焊接在接地总端子板上，焊接完成后做防潮防腐处理。工艺接地干线在每一层的接地分线处就近与管井中的等电位接地体用等电位均衡器连接，连接线长度不超过0.5米，等电位均衡器使用德国进口地极保护器480，内部采用钨铜金属，具有非常高的抗老化性，具有良好的防雷效果。
工艺地线水平分支线在敷设时按照强电电缆的要求施工，严禁与建筑防雷、桥架、线管或其它地线碰线。凡是分接处需采用焊锡加焊，防止氧化产生接触电阻，接头处采用绝缘胶带可靠包扎。
二、设备的接地方法
1.工艺地线只允许广播电视设备接入，并与其它接地系统严格区分与隔离。
2.要保证工艺接地与建筑结构绝缘，在引至大楼的地下工艺接地端子前，不能与建筑结构及其它导电体接触。然后接入的技术设备和机柜、机架也必须与建筑结构绝缘。
3.各机柜、机架的工艺接地分支线应采用不小于10m m[2]多股黄绿护套铜线接至工艺接地端子箱。为避免设备之间相互影响，严禁各机柜串联接地，应按照下图接地（如图1）。
4.另一种做法是用铜带汇流条汇接后引至工艺接地端子箱，铜带汇流条要用绝缘子固定在地面（如图2）。
5.机柜应在垂直方向固定1～2条截面不小于25m m×3m m的接地多孔铜带，一般安装在机柜的背面两侧，方便各机器设备的接地。
三、设备接地的注意事项
（一）设备的接地端和电源的PE线都应同时接入工艺地线
1. 设备专用接地端或外壳接至机房工艺接地端子或接地铜带。
2. 为设备供电的单相三极电源插座PE线要与工艺地线连接。
（二）机柜上的设备严禁通过以下方法接入工艺地线
1. 电源中性线严禁作为设备接地线与工艺地线相连。
2. 信号线缆屏蔽层不得作为设备的“间接接地”或“迂回接地”。
3. 不得通过面板固定螺丝或导轨“自然接地”作为设备的工艺接地。
四、工艺地线与交流电源地线的配合要求
工艺交流电源进入机房后，须将电源线路的PE线断开，换成工艺地线。技术系统所有用电设备的PE线接工艺地（连接方式参照图3）。
五、施工及使用中需特别注意的事项
工艺接地是保障电子信息系统工作稳定的基础，是电气设备安全的重要保证。但由于该系统属于隐蔽性的基础工程，往往不被注意和重视，施工及使用不当，有可能给广电工艺系统带来一些未知的风险和隐患，所有要注意以下几点：
1.不能随意挪动工艺地线的电缆和工艺地线分支箱。
2.工艺地线是工艺设备的电气保护和工作接地，其他类型的接地系统不得接入，以确保工艺接地的工作接地安全、可靠。
3.工艺地线拆装时不得对其他设备（或地面）短路，应保持开路或绝缘，如有断头应做好绝缘处理。
4.每年应做好最少一次工艺地线（箱）的检测工作，确保工艺地线完好。发现阻值变化较大，应及时查明原因，并整改。
5.工艺地线接地电阻应小于0.5欧姆。
六、结语
2013年6月，安徽广播电视台技术系统试运行，10月22日正式全部投入使用，九个广播信号和五个电视信号从安徽广电新中心传输出去。三年多的实际运行效果显示我台新中心的工艺接地系统安全可靠，为我台的安全播出奠定了基础。
参考文献
[1].何恒经.广播电视机房设备接地浅探[J].现代电视技术,2007(8).
[2] .宫鸣宪,刘孔泉,刘洁心.广电中心工艺地线系统高频接地体设计及工程实例[J].广播与电视技术,2009(10).
智能地线管理系统 篇7
目前变电站临时接地线管理普遍缺乏成熟的技术方法。例如采用GPS卫星定位等技术, 不仅配套繁杂, 成本高, 受场地影响大, 而且只能实现对接地线使用状态的监视, 不能规范强制接地线正确地存取、装设和拆除等操作。另外, 有些系统仅仅解决了装设地点接地线的状态判断, 不能有效控制临时接地线存取、装设地点的正确性, 也不能对接地线的使用记录进行详细登记。
为进一步加强接地线的可控、在控管理, 笔者结合实际情况并经研究分析和不断探索, 开展了变电站临时性接地线程序化闭锁控制管理。
1 变电站临时接地线的程序化闭锁控制主要结构及功能
近年来, 随着微机防误闭锁技术日趋完善及其相关产品的不断成熟, 微机防误闭锁系统已逐步成为电力系统防止电气误操作事故的主要技术装备, 目前已在各电压等级的变电站、发电厂及厂矿企业涉电部门得到了广泛应用。变电站临时接地线的操作、存放管理与微机防误闭锁系统紧密结合, 是实现临时接地线程序化闭锁控制管理的有效手段。将变电站临时接地线的存取、装设等状态以正确的操作顺序编入微机防误闭锁程序, 借助微机防误闭锁程序有效地控制变电站临时接地线, 从而达到接地线的可控和在控, 防止电气设备操作中出现漏拆、漏接接地线的情况出现。
变电站临时接地线程序化闭锁控制管理系统采用标准的分布式控制系统架构。该系统由布置在主控室的变电站一次设备主接线图 (主控图形系统) 和布置在安全用具室的地线管理控制器、智能安全用具柜 (架) 、接地线闭锁桩、接地插头及接地线等构成。
变电站一次设备主接线图是该系统的主控单元, 由微机主站和运行于该系统上的接地线管理图形软件组成。该软件可以是微机“五防”图形软件, 也可以是独立运行的软件。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, 依据“五防”系统要求向地线管理控制器发出解锁或闭锁接地插头的命令。它与临时接地线管理控制器之间采用以太网方式通讯。
临时接地线管理控制器是该系统的现场控制单元, 主要通过接地线闭锁桩轮询接地线存放状态, 并向主控图形系统汇报;接收主控图形系统下达的命令, 并将命令传达到接地线闭锁桩。
接地线闭锁桩是该系统的执行部件, 主要实现程序化解锁或闭锁临时接地线和检测接地线的存放情况。接地线闭锁桩采用了1种可沿圆周 (360°) 读码的RFID (射频识别) 读取技术, 使接地插头在地线闭锁桩上的操作非常简单、方便, 具有极高的可靠性。系统中, 接地线闭锁桩的数量可根据变电站接地线的实际数量配置。专用接地插头及接地线是该系统的被控部件。专用接地插头上设置有与“五防”接地桩的连接接口和用于接地线身份标识的圆形RFID码片。
变电站临时接地线的程序化闭锁控制管理是一个基于全方位、多系统组成的监控系统。它与微机“五防”闭锁系统相配合, 能够实现接地线存取、装设和拆除等全过程实时在线监控。采用RFID技术对临时接地线、装设地点、接地端进行编码, 确保其唯一性和微机防误闭锁系统读取、识别的正确性和可靠性;采用机械闭锁机构实现接地线存取的强制闭锁;通过微机防误闭锁系统生成所需操作的接地线编号, 根据编号实现接地线存取的解闭锁操作;通过微机防误闭锁系统对接地端进行的解闭锁操作, 实现接地线按照操作票的步骤要求进行操作, 见图1。
2 实现变电站临时接地线管理系统的技术方案
该系统包括微机防误闭锁系统、临时接地线、接地端、含有固定桩的接地线库房 (或存放柜) 以及装设地点。其中, 装设地点同电力线路或设备的导体相连接;临时接地线由插头、线缆、夹头依次连接而成, 接地端固定在电力线路或设备施工现场的地网上, 接地端包含接地端锁体、接地端孔槽、接地端支架;固定桩包含固定桩锁体、固定桩孔槽、固定桩支架;插头与接地端孔槽或者与固定桩孔槽相配接, 相应的夹头置于装设地点上或者闲置。
3 临时接地操作步骤
临时接地线管理系统通过实现以下步骤的操作来完成对接地线的程序化闭锁控制功能, 以某变电站#1主变低压侧开关转检修为例, 临时接地操作流程见图2。
(1) 模拟操作。
在微机防误闭锁模拟系统图上进行倒闸操作的模拟预演并获得操作序列, 通过微机防误闭锁系统对需要装设临时接地线的电力线路或设备进行模拟装设, 并获得操作序列。
(2) 取临时接地线。
当变电站运行人员在模拟图上完成某一倒闸操作任务的模拟演练, 并经微机防误闭锁系统确认模拟操作正确后, 微机防误闭锁系统在向操作员机或电脑解锁钥匙传递操作程序指令的同时, 自动访问接地线库固定桩信号处理单元, 读取固定桩身份识别码对固定桩进行识别, 从接地线库中符合操作序列的固定桩上解除对临时接地线的锁定, 取出符合操作序列的接地线, 并锁定固定桩。
(3) 装设临时接地线。
(1) 利用微机防误闭锁系统通过访问接地端信号处理单元读取接地端身份识别码, 并对接地端进行识别, 将符合操作序列的接地端解除锁定, 插入接地线插头。 (2) 通过接地端信号处理单元对设置在接地线插头处的接地线身份识别码进行读取, 并反馈到微机防误闭锁系统上进行识别;如果接地线使用正确, 微机防误闭锁系统将允许接地线插头紧固在接地端上;同时通过接地端信号处理单元对接地线插头与接地端孔槽配接是否紧固进行识别判断, 并反馈到微机防误闭锁系统。 (3) 如果接地线使用正确且被紧固到接地端上, 微机防误闭锁系统将允许接地线夹头装设到装设地点上, 接地端信号处理单元通过接地线对装设地点身份识别码读取, 并反馈到微机防误闭锁系统进行识别。
(4) 拆除接地线。
当检修工作结束后, 需要进行恢复供电时, 在微机防误闭锁模拟系统图上进行倒闸操作的模拟预演时, 微机防误闭锁系统会提示运行人员, 先分离临时接地线与装设地点, 系统通过接地端信号处理单元对装设地点身份识别码的读取确认, 接地线与装设地点全部分离后, 再分离接地端和临时接地线。微机防误系统通过接地端信号处理单元对插头处的接地线身份识别码的读取, 确认接地线与接地端的分离状况。如果接地线漏拆或未拆除而进行供电操作时, 系统会不断闪烁, 并语音提示“接地线尚未拆除”, 并自动闭锁操作程序。待接地线确认拆除后, 再行恢复操作程序。
(5) 归还临时接地线。
现场操作完成后, 微机防误系统提示向接地线库归还所使用过的全部临时接地线;微机防误系统通过身份识别码解除固定桩锁定;微机防误系统通过固定桩信号处理单元对接地线身份识别码的读取确认, 判断与原有设定编号对应一致后, 临时接地线被锁定在固定桩上, 完成一组临时接地线的归还;当全部临时接地线归还后, 微机防误系统判断完成全部工作。
4 结束语