智能防误——电力安全的新思路

详细内容

介绍一种智能防误装置
1 概述
本文所涉及的是一种用于电力系统中防止电气操作事故发生的智能装置。该装置安装在模拟屏上，可模仿人的思维对模拟操作的每个步骤进行监视和判断，在模拟操作阶段又筑起一道安全防线。
本智能模拟块分XL、XLP两种。XL型为标准型，XLP用于带旁母的线路操作。目前在模拟盘中应用最广的为XL型，约占总量的百分之九十，下面着重加以介绍。

XL型主要用于接在单母线分段型母线上的线路，它每组包括两组刀闸及一组断路器结构见图1。XL型模块可对所有的在这种结构的线路上发生的误操作报警，它们是：
① 带电挂地线；
② 带负荷拉线路刀闸；
③ 带负荷拉母线刀闸；
④ 在拉闸过程中拉开断路器后先拉母线刀闸；
⑤ 在合闸过程中先合断路器；
⑥ 在合闸过程中先合线路刀闸；
⑦ 在合闸过程中合上母线刀闸后先合断路器；
⑧ 在地线未拆除的情况下合母线刀闸；
⑨ 在地线未拆除的情况下合线路刀闸；
 (10) 在地线未拆除的情况下合断路器。
本装置具有性能稳定，成本低廉的特点，其成本仅为微机防误装置的百分之五左右。
2 结构原理
本装置由信号采集，信号变换，逻辑判断，报警输出四部分组成。
信号的采集及变换由与模拟开关同步的双刀双掷开关中的一只开关完成。在模拟操作中，它将模拟开关的机械变位信号变成电信号，然后将该信号送入逻辑判断部分。逻辑判断部分收到送来的开关变位信号后进行逻辑判断，如为正常操作，其输出部分仍保护低电位不变。如为误操作其输出部分由低电平变为高电平，启动报警部分动作，发出声音信号提示操作者。
本装置的逻辑判断及报警输出部分安装在一块线路板上，元器件全部采用CMOS集成电路，功耗小，可靠性好。安装完成后用环氧树脂封固，使用时通过插座与外线路联接，分别由A、B、C、D送入模拟母线刀闸，模拟断路器，模拟线路刀闸，模拟接地开关信号，F接蜂鸣器的负端(正端接电源正极)，+、-、接电源正负极。
3 安装方法
为说明方便，我们以图1所示线路为例来说明。图中M为该线路所接入的母线；GLM为母线刀闸，DL为断路器，GLX为线路刀闸。
在普通模拟屏中，一般用不同颜色的塑料条来代表不同电压等级的母线或线路，而用一段可自由移动的塑料条来代表刀闸或断路器的不同状态。为实现智能防误，我们用双刀双掷开关来代替刀闸或断路器。双刀双掷开关中的一组用来控制二个不同颜色的指示灯，用于指示开关的不同状态，双刀双掷开关的另一组开关则用来提供开关变位信号，供逻辑智能块进行判断，其原理图为2。图中K１K２K３分别为三只双刀双掷开关，分别装在模拟屏中GLM、DL、GLX的位置(见图1)分别代表模拟母线刀闸，模拟断路器及模拟线路刀闸。K4为接地开关，安装在模拟屏中地线标志存放区中。

4 使用方法
(1) 作为模拟操作的智能监视用，这是一种基本的使用方法。
(2) 与一次设备操作同步进行，作为一次设备的辅助防误设施。在这种情况下，需操作一次设备时，每个步骤均先在模拟屏上进行。模拟屏与一次设备操作现场应通过有(无)线通讯设备进行协调。
(3) 作为一次设备的简易仿真设施使用。由于改造后的模拟屏的操作与一次设备的操作更加接近，而且还可对误操作进行声音提示，故可利用它对新职工进行一次设备的操作培训，在具备一定操作经验后再进行实际操作。
5 使用中应注意的问题
(1) 本装置可在不增加任何操作程序的情况下在模拟操作阶段为发现工作票及操作票中的错误。但它只能作为一种辅助防误措施，不能代替安规要求的其它措施。
(2) 本装置的核心部件智能报警模块主要由CMOS电路组成，电压适应范围较宽，可达3～18V。本装置推荐电源电压为5V。考虑到一般变电站电源电压较高，因而在选择电源时要留有较大余度，最好选用对输入电压有较宽适应范围的开关电源。
(3) 为增加安全程度，在模拟操作前用误操作的十种情况或它们的一部分进行试验，如能进行正常报警再进行正式操作。
(4) 本装置在生产过程中对工艺及元器件进行了严格的筛选，线路板完成后又用环氧树脂进行密封，因而提高了稳定性。在使用中应避免接触有害气体，并注意防尘。