董世勇　劉武

摘 要：文章研究獲取繼電保護裝置采集的實時數(shù)據(jù)，以及接收運行環(huán)境的在線監(jiān)測信息，從而形成一體化繼電保護裝置的監(jiān)測裝置。當繼電保護裝置運行環(huán)境指標超出正常運行允許范圍時，監(jiān)測裝置進行報警，以避免環(huán)境因素造成繼電保護設備誤動作，提高繼電保護設備運行安全性和可靠性。

關鍵詞：繼電保護裝置；運行環(huán)境；監(jiān)測；方法

1 概述

隨著計算機技術的發(fā)展和變電站自動化水平的提高，國內很多地區(qū)建設了繼電保護故障信息處理系統(tǒng)，但因為系統(tǒng)的復雜性，各地都在摸索適應自身的實用方案。尤其是繼電保護裝置的運行環(huán)境存在很大的隱患。非法闖入盜竊、自然或人為的因素導致火災發(fā)生，這些事故隱患一旦發(fā)生，會造成較大的生產(chǎn)安全事故。但是，如果能夠及時較早的預知這些隱患，及時地解決，防患于未然。溫度過高或者過低，工作的環(huán)境過于干燥或潮濕，空調漏水或雨水浸入等，如果不及時的發(fā)現(xiàn)和處理，都對繼電保護裝置的正常工作造成嚴重損害，導致生產(chǎn)事故的發(fā)生。另一方面，振動、大氣污染等都可使繼電器產(chǎn)生誤動。據(jù)統(tǒng)計分析，由于環(huán)境造成的保護誤動作占保護動作的5.4%。而保護設備異常動作比例為12.6%，可見，由于環(huán)境造成的異常動作占所有異常動作的43%，所以，對繼電保護設備運行環(huán)境進行監(jiān)測，對系統(tǒng)的正常運行起著重要作用。

目前由于事故責任歸屬問題，行業(yè)內只關注繼電保護設備本體運行狀態(tài)的監(jiān)測，對繼電保護設備運行環(huán)境的重視程度遠遠不夠。而且，繼電保護設備運行環(huán)境監(jiān)測是一項綜合性工作，系統(tǒng)的實施同時受限于變電站運行管理規(guī)程，所以市場上沒有對繼電保護裝置運行環(huán)境的在線監(jiān)測裝置。

2 建設目標

2.1 監(jiān)測方法特征及手段

文章所研究裝置包括監(jiān)測終端，所述監(jiān)測終端分別與繼電保護裝置、視頻采集裝置、在線運行環(huán)境采集裝置連接，所述在線運行環(huán)境采集裝置分別與氣體傳感器、溫度采集器、濕度采集器和振動傳感器連接；所述氣體傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、振動傳感器外殼加入一層屏蔽網(wǎng)進行屏蔽，所述屏蔽網(wǎng)為致密銅網(wǎng)；所述氣體傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、振動傳感器安裝面通過磁性材料貼裝在繼電保護裝置柜壁，所述磁性材料為磁鐵；所述監(jiān)測終端包括數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊與數(shù)據(jù)分析模塊連接，所述數(shù)據(jù)分析模塊與數(shù)據(jù)存儲模塊和報警模塊連接，所述數(shù)據(jù)分析模塊分別與繼電保護裝置數(shù)據(jù)采集模塊、視頻采集模塊和環(huán)境信息采集模塊連接；所述在線運行環(huán)境采集裝置包括數(shù)據(jù)上傳模塊，數(shù)據(jù)上傳模塊與數(shù)據(jù)轉換模塊連接，所述數(shù)據(jù)轉換模塊分別與模擬量接口模塊、數(shù)字量接口模塊和控制量接口模塊連接。

2.2 所述方法步驟

步驟（1）：數(shù)據(jù)采集：（1）繼電保護裝置運行信息通過RS232總線上傳給監(jiān)測終端，所述繼電保護裝置的運行信息包括模擬量信息、開關量信息和報警信息；（2）視頻采集裝置采集主控室出入口的信息，并通過以太網(wǎng)將采集到的信息上傳給監(jiān)測終端；（3）所述氣體傳感器、溫度采集器、濕度采集器、振動傳感器采集到的信息通過RS485總線上傳給在線運行環(huán)境采集裝置，在線運行環(huán)境采集裝置通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳給監(jiān)測終端。

步驟（2）：數(shù)據(jù)分析：監(jiān)測終端對采集到的信息進行分析處理，如果采集到的數(shù)據(jù)超出預先設定值，報警裝置發(fā)出報警信號。

步驟（3）：數(shù)據(jù)輸出：數(shù)據(jù)顯示模塊對監(jiān)測的結果進行顯示。

3 設計研發(fā)內容

為了解決上述問題，提供一種繼電保護裝置運行環(huán)境監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法，它獲取繼電保護裝置采集的實時數(shù)據(jù)，以及接收運行環(huán)境的在線檢測信息，從而形成一體化繼電保護裝置的監(jiān)測裝置。當繼電保護裝置運行環(huán)境指標超出正常運行允許范圍時，監(jiān)測裝置進行報警，相關人員及時處理，以避免環(huán)境因素造成繼電保護設備誤動作，提高繼電保護設備運行安全性和可靠性，對繼電保護裝置的運行狀態(tài)及影響安全運行的因素實現(xiàn)在線監(jiān)測。

采用的技術方案如下：一種繼電保護裝置運行環(huán)境監(jiān)測裝置，包括監(jiān)測終端，所述監(jiān)測終端分別與繼電保護裝置、視頻采集裝置、在線運行環(huán)境采集裝置連接，所述在線運行環(huán)境采集裝置分別與氣體傳感器、溫度采集器、濕度采集器和振動傳感器連接；所述氣體傳感器、溫度采集器、濕度采集器、振動傳感器安裝于繼電保護裝置柜壁，所述氣體傳感器、溫度采集器、濕度采集器、振動傳感器采用全屏蔽設計。

4 具體實施方式

該繼電保護裝置運行監(jiān)測裝置包括監(jiān)測終端，所述監(jiān)測終端分別與繼電保護裝置、視頻采集裝置、在線運行環(huán)境采集裝置連接，所述在線運行環(huán)境采集裝置分別與氣體傳感器、溫度采集器、濕度采集器和振動傳感器連接；所述氣體傳感器、溫度采集器、濕度采集器、振動傳感器安裝于繼電保護裝置柜壁，所述氣體傳感器、溫度采集器、濕度采集器、振動傳感器采用全屏蔽設計。所述監(jiān)測終端包括數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊與數(shù)據(jù)分析模塊連接，所述數(shù)據(jù)分析模塊與數(shù)據(jù)存儲模塊和報警模塊連接，所述數(shù)據(jù)分析模塊分別與繼電保護裝置數(shù)據(jù)采集模塊、視頻采集模塊和環(huán)境信息采集模塊連接。所述在線運行環(huán)境采集裝置包括數(shù)據(jù)上傳模塊，數(shù)據(jù)上傳模塊與數(shù)據(jù)轉換模塊連接，所述數(shù)據(jù)轉換模塊分別與模擬量接口模塊、數(shù)字量接口模塊和控制量接口模塊連接。所述繼電保護裝置數(shù)據(jù)采集模塊用于采集繼電保護裝置的信息；所述視頻采集模塊用于采集視頻采集裝置獲取的視頻信息；所述環(huán)境信息采集模塊用于采集在線運行環(huán)境采集裝置獲取的信息；所述數(shù)據(jù)分析模塊用于對繼電保護裝置數(shù)據(jù)采集模塊、視頻采集模塊和環(huán)境信息。采集模塊的信息進行分析；所述數(shù)據(jù)存儲模塊對數(shù)據(jù)分析模塊的分析數(shù)據(jù)進行存儲；所述報警模塊對數(shù)據(jù)分析模塊的異常數(shù)據(jù)進行報警；所述數(shù)據(jù)顯示模塊對數(shù)據(jù)分析模塊的數(shù)據(jù)進行顯示；所述模擬量接口模塊接收模擬量信息；所述數(shù)字量接口模塊接收數(shù)字量信息；所述控制量接口模塊接收控制量信息；所述數(shù)據(jù)轉換模塊將接收到的模擬量、數(shù)字量和控制量的數(shù)據(jù)格式進行轉換，轉換為TCP/IP格式；所述數(shù)據(jù)上傳模塊將數(shù)據(jù)轉換模塊轉換后的數(shù)據(jù)進行上傳，上傳到監(jiān)測終端。

5 結束語

文章研究獲取繼電保護裝置采集的實時數(shù)據(jù)，以及接收運行環(huán)境的在線檢測信息，從而形成一體化繼電保護裝置的監(jiān)測裝置。當繼電保護裝置運行環(huán)境指標超出正常運行允許范圍時，監(jiān)測裝置進行報警，以避免環(huán)境因素造成繼電保護設備誤動作，提高繼電保護設備運行安全性和可靠性。

參考文獻

[1]端木彬，鄧帥，田克強，等.一種繼電保護裝置運行環(huán)境監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法[P].山東：CN103134554A，2013-06-05.

作者簡介：董世勇（1980-），男，四川內江人，工學碩士，國網(wǎng)四川省電力公司內江供電公司電力工程師，主要研究方向為電力系統(tǒng)繼電保護。