继电保护硬压板在线监测系统：提升电网运行安全性的智能解决方案
继电保护硬压板在线监测系统：提升电网运行安全性的智能解决方案
继电保护硬压板在线监测系统是用于监测继电保护装置中硬压板状态的智能化系统，通过实时监测硬压板的投退状态，可以有效预防因人为误操作导致的电网事故，提高电力系统的运行安全性和可靠性。
继电保护硬压板是用于控制继电保护装置的接入或退出的一种装置，通常安装在二次控制回路上。继电保护硬压板在线监测系统对各类压板（如：出口压板、功能压板）投退、位置等状态进行实时、在线监测。跳闸出口压板主要是对断路器或关联断路器的运行实行监测和保护，开关柜保护装置跳闸出口压板状态在线监测系统可以解决开关柜保护装置压板在长期振动过程中出现松动而无法准确、实时监测的问题。
图1：35KV开关柜继电保护硬压板在线监测
压板在线监测系统，全称为：压板状态在线监测系统。压板在线监测系统通过安装在靠近硬压板上的压板监测传感器，实时感知、采集硬压板的位置、投退状态等参数，并将这些数据传输到后台系统平台进行分析处理。当硬压板状态发生异常时，压板状态在线监测系统能够及时发出警报，提醒运维人员进行检修。
变电站硬压板在线监测系统从技术上实现了保护压板的状态检测、操作提示及管理操作等功能，提高了二次设备的智能化管理水平以及运行人员对调度指令中二次压板操作的执行正确率，从而减少因二次压板误操作引起的事故，提升变电运行继电保护的运行水平，从根本上保障了电网的安全运行和供电可靠性。
图2：变电站压板状态监测传感器
近年来，为提高电网/电厂设备运行安全，智能无线压板状态监测系统被规模化应用于变电站、配电房、箱变等场所的设备中。软压板/硬压板作为变电站高压开关柜/中置柜等设备的主要器件之一，变电站压板状态监测对于保障变电站的安全运行起着至关重要的作用。传统的压板监测方法存在着实时性差、监测精度不高等问题，因此需要引入智能压板状态监测技术对压板投退、位置等状态进行在线监测。
智能保护装置压板状态监测系统相比传统的压板监测方法，具有以下优势：
- 实时性强：压板状态在线监测系统能够对压板状态实现实时监测和预测，提高了监测的实时性。
- 监测精度高：压板状态在线监测通过云端建立起压板状态的预测模型，能够对压板状态进行准确的预测，提高了监测的准确性。
- 异常预警：压板状态在线监测系统能够对压板状态异常进行预警，提升了变电站设备的安全性。
- 运维便捷：压板状态在线监测系统实现了对压板状态的实时监测和预测，提高了设备的运维效率，减少了人力成本。
继电保护装置压板状态监测系统，简称为：压板状态在线监测。压板状态监测装置主要对继电保护装置压板的投退状态、位置进行实时在线监测，并对相关信息进行分析处理、告警输出、图形显示，以便相关人员及时获知保护装置压板的投退状态。
图3：硬压板（左红）与压板在线监测传感器（右暗黄）
变电站软/硬压板状态监测逻辑关系为与（and）关系 保护装置软压板(程序软开关)和功能压板(硬压板)是“与”关系，如：差动保护功能投入，必须是保护装置内部差动保护软压板(控制字)置“1”，同时保护屏柜内的差动保护功能压板在“投入”位置。
电力设备压板分类 开关柜等电力设备压板，分为软压板、硬压板两大类。硬压板又分为功能压板、出口压板两类，出口压板分为启动压板、跳闸压板两类。软压板与硬压板是与的逻辑关系。
变电站继电保护装置二次出口回路上加装传感器，实时监测二次出口压板状态，实现对继电保护装置内部信息和外部信息的全状态信息监视。变电站二次出口回路压板状态监测，可极大提升变电站二次系统的安全稳定性，有效防范因出口压板投退错误、二次回路绝缘降低及测量压板电位操作不当导致保护误出口造成的电网安全风险。
开关柜压板状态人工巡检的不足目前的保护装置压板监测基本靠巡视过程中运维人员肉眼去看，由于保护装置压板排布密集、数量多，尺寸小等因素影响，人工检测压板状态时容易产生视觉疲劳，记忆错觉等现象，并不能保证巡视时100%的发现投退错误的压板；而随电网运行调整、保护装置调整、检修工作需要等原因需改变压板投退状态时，存在变动时间较长，无有效记录，无有效防误措施等问题，造成保护装置压板投退状态不正确存在隐蔽性强、潜伏周期长的问题，为设备运行造成一定的隐患。压板状态监测作用一星科技压板状态在线监测及告警装置，旨在解决现有保护装置压板无法及时发现保护装置压板状态异常的问题。
图4：压板状态监测装置
压板状态在线监测系统包括压板状态监测传感器（简称“传感器”）、基站（数据接收节点单元 Data Sink Node Unit ，简称“DSU”）、手机客户端和后台系统四个部分。主要对保护装置压板的投退状态进行监测，并对相关信息进行分析处理、告警输出、图形显示，以便相关人员及时获知保护装置压板的投退状态。
压板状态监测传感器供电采用无源方式，系统应用蓝牙5.0和LoRa扩频等无线通信技术将数据传出。为传感器运行提供了实时、可靠的状态参数。压板状态在线监测功能开关柜压板状态监测系统可实时监测保护装置压板的投退状态和对应时间。后台系统软件具备数据分析处理、告警输出、图形显示等功能，并可通过客户端在局域网内远程访问服务器，浏览，查询数据。
图5：开关柜压板状态在线监测系统