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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在變電站接地線管理中的應(yīng)用
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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在變電站接地線管理中的應(yīng)用【1】
摘要:接地線是電力系統(tǒng)中為了在已停電的電氣設(shè)備上意外地出現(xiàn)電壓時保證工作人員生命安全的重要工具,安裝和拆除接地線是電力系統(tǒng)中一項重要的檢修操作。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為在技術(shù)措施上加強(qiáng)接地線管理提供了可能。
關(guān)鍵詞: 接地線管理 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 惡性誤操作 五防閉鎖
在變電站檢修過程中,掛接接地線是保護(hù)檢修人員的一道安全屏障,可防止突然來電對人體的傷害。
但是由于接地線獨立于現(xiàn)場統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一安裝電氣設(shè)備,與掛接處的電氣設(shè)備缺乏完善的五防閉鎖,因為變電運轉(zhuǎn)人員的工作失誤而造成的惡性誤操作在電力企業(yè)安全事故通報中時有發(fā)生。
近年來隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,為電力企業(yè)生產(chǎn)過程中接地線管理的可控、能控、在控提供了技術(shù)解決措施。
1、概述
1.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)指的是將無處不在的末端設(shè)備和設(shè)施,包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等、和“外在使能”,如貼上RFID的各種資產(chǎn)、攜帶無線終端的個人與設(shè)備等等“智能化物件或動物”或“智能塵埃”,通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互聯(lián)互通、應(yīng)用大集成、以及基于云計算的SaaS營運等模式。
在內(nèi)網(wǎng)、專網(wǎng)、和/或互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,采用適當(dāng)?shù)男畔踩U蠙C(jī)制,提供安全可控乃至個性化的實時在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯(lián)動、調(diào)度指揮、預(yù)案管理、遠(yuǎn)程制約、安全防范、遠(yuǎn)程維保、在線升級、統(tǒng)計報表、決策支持、領(lǐng)導(dǎo)桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服務(wù)功能,實現(xiàn)對“萬物”的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)保”的“管、控、營”一體化。
1.2變電站接地線管理目前狀況
變電站均配備接地線專用的接地線柜,柜子上按照接地線數(shù)量分隔成相應(yīng)的格子,并標(biāo)識好與接地線編號一致的編號 ,同時在接地線柜上方設(shè)置接地線去向牌,要求變電運轉(zhuǎn)人員根據(jù)接地線狀態(tài)做好登記。
從組織措施上而言,以上管理手段已經(jīng)在最大程度上規(guī)避了漏拆接地線情況的發(fā)生。
但是在實際工作中因為漏拆接地線而發(fā)生的帶接地合閘惡性誤操作還是常有發(fā)生,同時上述組織措施對走錯間隔,帶電掛接地線的惡性誤操作仍舊無法解決。
根據(jù)國家電網(wǎng)公司的最新統(tǒng)計,帶接地線(接地刀閘)合閘的惡性事故居各種誤操作事故的首位,而這些事故的發(fā)生,大部分是由于接地線的誤操作和缺乏安全監(jiān)管所造成,反映出接地線的措施不完善或執(zhí)行不嚴(yán)格等理由。
因此,加強(qiáng)接地線的日常管理,確保接地線能被正確使用和裝拆,實現(xiàn)對接地線使用和操作過程的有效管控是保障電力安全生產(chǎn)和電氣設(shè)備可靠運轉(zhuǎn)的重要保證。
如何從源頭上有效杜絕接地線誤操作帶來的安全隱患,實現(xiàn)接地線存儲、使用等各環(huán)節(jié)的有效管控,除了要制訂相應(yīng)的管理制度、加強(qiáng)人員的作業(yè)培訓(xùn)和安全教育外,迫切需要通過一種技術(shù)措施,實現(xiàn)對接地線使用過程的有效管理,并將接地線的管理納入到變電站現(xiàn)有微機(jī)五防閉鎖系統(tǒng)中,以提高電力生產(chǎn)的安全性和可靠性。
2、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的接地線管理系統(tǒng)
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)全面感知、可靠傳輸、智能處理的三大特性,結(jié)合變電站防誤操作的技術(shù)特點,在某公司220千伏變電站進(jìn)行了接地線管理系統(tǒng)的研制。
2.1全面感知—地線閉鎖樁、接地插頭
通過地線閉鎖樁和接地插頭完成了對接地線的全面感知。
主要完成了解鎖、閉鎖接地線和檢測接地線的存放情況兩項任務(wù)。
地線閉鎖樁采用了一種可沿圓周(360度)讀碼的RFID讀取技術(shù),使接地插頭在地線閉鎖樁上的操作非常簡單、方便,并有極高的可靠性。
系統(tǒng)中,地線閉鎖樁的數(shù)量可根據(jù)接地線的實際數(shù)量進(jìn)行配置。
一個地線管理制約器最多可以制約64個固定樁。
專用接地插頭及接地線是該系統(tǒng)的被控部件。
專用接地插頭上設(shè)置有與五防接地樁的連接接口和用于接地線身份標(biāo)識的圓形RFID碼片。
2.2可靠傳輸—地線管理制約器、以太網(wǎng)
通過地線管理制約器和以太網(wǎng)實現(xiàn)了接地線數(shù)據(jù)信息向主控單元的可靠傳輸。
主要完成:通過地線閉鎖樁輪詢接地線存放狀態(tài)并向主控圖形系統(tǒng)匯報;接收主控圖形系統(tǒng)下達(dá)的命令,并將命令下達(dá)到地線閉鎖樁兩項任務(wù)。
向上與主控圖形系統(tǒng)之間采用以太網(wǎng)方式進(jìn)行通訊,向下與地線閉鎖樁之間采用工業(yè)現(xiàn)場總線RS485方式進(jìn)行通訊。
一個系統(tǒng)最多可掛接256個地線管理制約器。
2.3智能處理—主控圖形系統(tǒng)
通過主控圖形系統(tǒng)實現(xiàn)了接地線信息和五防邏輯的智能處理。
主控圖形系統(tǒng)由PC主機(jī)和運轉(zhuǎn)于PC主機(jī)上的接地線管理圖形軟件組成。
該軟件可以為五防圖形軟
件,也可以是一套獨立運轉(zhuǎn)的軟件。
其主要任務(wù)是通過地線管理制約器查詢并顯示接地線存放的相關(guān)信息和根據(jù)五防系統(tǒng)的要求向地線管理制約器發(fā)出解鎖或閉鎖接地插頭的命令(與微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)配合使用)。
它與地線管理制約器之間采用以太網(wǎng)通訊方式。
2.4接地線管理系統(tǒng)的主要功能
2.4.1固定樁管理
可根據(jù)固定樁出廠編碼和臨時地線號碼在制約器中安裝、卸載固定樁。
根據(jù)臨時地線插頭的ID號,完成臨時地線的一一對應(yīng)存放
對安裝的固定樁狀態(tài)快速循環(huán)查詢并顯示,實現(xiàn)臨時地線使用狀態(tài)查詢。
可按照圖形五防系統(tǒng)的命令,對指定的臨時地線進(jìn)行鎖定、解鎖操作。
2.4.2操作記錄存儲功能:
對固定樁的安裝、卸載,臨時地線的加鎖、解鎖操作進(jìn)行記錄,記錄信息有操作時間、操作者、操作動作、臨時地線號碼、固定樁設(shè)備號等;記錄信息掉電后不丟失。
2.4.3自動報警功能:
當(dāng)臨時地線歸還時放錯位置,將在制約器進(jìn)行蜂鳴報警。
固定樁的鎖定機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時,將在制約器進(jìn)行蜂鳴報警。
系統(tǒng)與微機(jī)防誤系統(tǒng)進(jìn)行通訊,自動記錄接地線的存取和使用信息,并實時將接地線的使用狀態(tài)反饋到微機(jī)防誤圖形上,通過防誤邏輯真正做到接地線在使用過程中不出現(xiàn)錯掛、漏拆等誤操作行為。
和本身的微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)有效結(jié)合,實現(xiàn)更多的管理功能。
3.結(jié)論與展望
通過地線管理系統(tǒng)主機(jī)、地線閉鎖樁、接地插頭、地線管理制約器、以太網(wǎng)和RS485通訊網(wǎng)絡(luò)組成了變電站內(nèi)的小型物聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)了接地線所掛接的位置和狀態(tài)的實時跟蹤和檢測。
再通過與微機(jī)五防閉鎖系統(tǒng)的有效結(jié)合,從技術(shù)手段上有效解決了接地線的錯誤掛接、忘記拆除地線等理由,從而有效防止了接地線管理使用不當(dāng)造成的惡性誤操作事故的發(fā)生。
通過日趨完善的地線管理系統(tǒng)逐步應(yīng)用在變電站中,對于接地線的存放和使用都能夠通過硬件設(shè)備和相應(yīng)的技術(shù)手段得以規(guī)范,對電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)發(fā)揮著其應(yīng)有的作用。
但是再梳理臨時接地線的操作過程,會發(fā)現(xiàn)在某些方面仍然存在漏洞可能導(dǎo)致誤操作事故的發(fā)生,如掛臨時接地線時,在接地端已經(jīng)固定好在地線樁上,但接地線的導(dǎo)體端如因人為疏漏理由未可靠掛接到設(shè)備上,在此情況下檢修設(shè)備就可能會導(dǎo)致人身事故等,目前也沒有有效技術(shù)手段能夠解決這一理由,所以地線管理系統(tǒng)技術(shù)還需要更進(jìn)一步的完善以求解決還存在的一些難題。
參考文獻(xiàn):
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[3]《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程(變電部分)》,國家電網(wǎng)安監(jiān)[2009]664號,國家電網(wǎng)公司
[4]陳志根.智能臨時接地線管理系統(tǒng)變電站的應(yīng)用理由[J].湖北電力,2010
湖南郴州電網(wǎng)抗冰應(yīng)急管理對策【2】
摘要:在冰凍災(zāi)害的情境下,有效的應(yīng)急管理策略應(yīng)充分利用一切可能的力量,迅速制約災(zāi)情的發(fā)展,使損失降低到最小程度。
本文結(jié)合湖南省電力公司郴州電業(yè)局在電網(wǎng)防凍融冰的實際經(jīng)驗,構(gòu)建了以預(yù)防、應(yīng)急準(zhǔn)備、應(yīng)急響應(yīng)、恢復(fù)與處理為內(nèi)容的,針對雨雪冰凍災(zāi)害性天氣的應(yīng)急管理策略,從而實現(xiàn)了有效的應(yīng)急管理目的,為保障雨雪冰凍環(huán)境下的電網(wǎng)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)、減少冰凍災(zāi)害帶來的損失提供了 借鑒。
關(guān)鍵詞 :電網(wǎng)抗冰 應(yīng)急策略
一、前言
自1952年至2012年,郴州電網(wǎng)每年都發(fā)生冰凍,分析61年的資料可以得出,電網(wǎng)冰凍一般發(fā)生在從11月開始出現(xiàn),次年3月結(jié)束,主要集中在12月、1月和2月,其中1月出現(xiàn)冰凍的幾率最大。
郴州輸電網(wǎng)絡(luò)大多經(jīng)過山頂,埡口,風(fēng)道以及空氣濕度較大的微氣象、微地形區(qū),容易出現(xiàn)冰凍現(xiàn)象。
2008年的一場冰災(zāi)幾乎給郴州電網(wǎng)帶來了滅頂之災(zāi),整個郴州陷入黑暗達(dá)5天之久,給人們的生產(chǎn)生活帶來巨大影響。
由于冰凍災(zāi)害的出現(xiàn)難以準(zhǔn)確預(yù)見,冰情難以制約,具有突發(fā)事件的特點,應(yīng)當(dāng)納入應(yīng)急管理的范疇,因此有必要加強(qiáng)對電網(wǎng)抗冰應(yīng)急管理策略的研究力度,將研究和實踐緊密結(jié)合,盡可能減少冰凍災(zāi)害產(chǎn)生的損失。
二、郴州電網(wǎng)抗冰應(yīng)急管理策略
在充分研究《中華人民共和國突發(fā)事件應(yīng)對法》、《電力企業(yè)綜合應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)則》、《電力安全事故應(yīng)急處置和調(diào)查處理條例》及國家電網(wǎng)公司、湖南省電力公司應(yīng)急管理有關(guān)文件和規(guī)章制度的前提下,結(jié)合郴州電業(yè)局實際情況、自身特點和以往雨雪冰凍應(yīng)急處置經(jīng)驗,逐步摸索出一套適合于郴州電網(wǎng)抗冰應(yīng)急管理的策略。
我們認(rèn)為,電網(wǎng)抗冰應(yīng)急管理是通過合理可行的科學(xué)規(guī)劃,在冰凍災(zāi)害發(fā)生前后充分利用一切可能的力量,迅速制約事故的發(fā)展,將冰凍災(zāi)害對電網(wǎng)造成的損失降低到最小程度。
而在冰凍突發(fā)的情境下,能夠有效的應(yīng)對的關(guān)鍵在于及時地做出科學(xué)的決策,而科學(xué)的決策應(yīng)以科學(xué)程序為基礎(chǔ),抗冰應(yīng)急管理的程序由預(yù)防、準(zhǔn)備、響應(yīng)、恢復(fù)4個主要環(huán)節(jié)組成( 如圖 1 所示 )。
(一)預(yù)防。
預(yù)防是指消除企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中突發(fā)事件出現(xiàn)的機(jī)會或減少事故造成的影響的一切活動。
針對冰凍災(zāi)害,企業(yè)應(yīng)制定財務(wù)、質(zhì)量、安全、物資方面的預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)及管理制度,并確定相應(yīng)的部門實施,其基本的出發(fā)點在于預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)的制定與預(yù)防管理制度的完善與實施。
冰凍災(zāi)害的出現(xiàn)不能預(yù)防,但可以通過事先制定的相應(yīng)預(yù)防性措施減輕其危害。
郴州電網(wǎng)抗冰應(yīng)急管理采取的預(yù)防措施有:成立防凍融冰應(yīng)急指揮領(lǐng)導(dǎo)小組,組織建立以責(zé)任制為核心的應(yīng)急管理規(guī)章制度與標(biāo)準(zhǔn),落實應(yīng)急管理的資金,檢查發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營中的薄弱環(huán)節(jié)與隱患等項工作。
在預(yù)防階段,尤其在在雨雪冰凍災(zāi)害多發(fā)期,密切注意氣象部門發(fā)布的災(zāi)害預(yù)報,加強(qiáng)對所屬電網(wǎng)設(shè)施設(shè)備的巡查,在冰凍多發(fā)地段,建立人工觀冰哨,定人定責(zé),分線、分區(qū)域觀冰,同時利用線路覆冰在線監(jiān)測裝置等預(yù)報監(jiān)測系掌握災(zāi)情,盡早獲得風(fēng)險數(shù)據(jù),為防凍融冰領(lǐng)導(dǎo)小組的決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
(二)應(yīng)急準(zhǔn)備。
應(yīng)急準(zhǔn)備是指制訂出計劃 , 以確定在冰凍現(xiàn)象出現(xiàn)的時候如何有效地應(yīng)對。
包括防凍融冰應(yīng)急預(yù)案的制定 、資源( 資金和設(shè)備)的分配和調(diào)度、應(yīng)急救援組織建設(shè)、組織協(xié)調(diào)與和溝通的平臺建設(shè)、宣教培訓(xùn)的實施,做好各種應(yīng)對準(zhǔn)備工作。
有備才能無患,充分準(zhǔn)備是電網(wǎng)抗冰應(yīng)急管理的一項主要原則。
主要措施有:利用現(xiàn)代信息技術(shù)建立氣象信息收集網(wǎng)絡(luò)和冰情觀測網(wǎng)絡(luò), 加強(qiáng)信息分析整理,咨詢專家,依靠技術(shù)和知識提高風(fēng)險信息分析能力,以爭取早期預(yù)警和正確決策;組織制定防凍融冰應(yīng)急預(yù)案,并根據(jù)情況變化隨時對預(yù)案加以修改完善;就防凍融冰應(yīng)急預(yù)案組織模擬演習(xí)和人員培訓(xùn);建立設(shè)立風(fēng)險等級、預(yù)警系統(tǒng);與相關(guān)行政部門、社會專業(yè)應(yīng)急組織和有關(guān)咨詢公司等訂立聯(lián)動應(yīng)急計劃,以落實應(yīng)急技術(shù)支持、物資設(shè)備供應(yīng)、應(yīng)急人員等事項,為應(yīng)對冰凍災(zāi)害做好準(zhǔn)備。
準(zhǔn)備得越充分,應(yīng)對突發(fā)事件就會越有成效
(三)應(yīng)急響應(yīng)。
應(yīng)急響應(yīng)是指冰凍災(zāi)害出現(xiàn)以后 , 通過各種措施制約和降低損害的一系列行為。
這一階段包括了許多重要環(huán)節(jié),如事故評估、危機(jī)警報、緊急措施、應(yīng)急策略、媒體溝通等等。
及時進(jìn)行應(yīng)急響應(yīng)是應(yīng)對冰凍災(zāi)害的一項主要原則。
主要措施包括:進(jìn)行預(yù)警提示,啟動應(yīng)急計劃,采取緊急措施,評估事件等級,與內(nèi)部員工報告危機(jī)狀況以及所采取的應(yīng)對措施,提供基本的應(yīng)急保障等一系列工作。
這是應(yīng)對突發(fā)事件的關(guān)鍵階段、實戰(zhàn)階段,考驗應(yīng)急體系的處置能力,尤其需要解決好以下幾個理由 :一是要提高快速反應(yīng)能力。
反應(yīng)速度越快,意味著越能減少損失。
經(jīng)驗表明,建立統(tǒng)一的指揮中心有助于提高快速反應(yīng)能力。
二是冰凍災(zāi)害的應(yīng)對,需要企業(yè)決策層及各級管理層具有較強(qiáng)的組織動員能力和協(xié)調(diào)能力,使企業(yè)各個部門的力量都參與進(jìn)來,相互協(xié)作,共同應(yīng)對危機(jī)。
三是要為應(yīng)急管理組織員配備必要的資源,以提高危機(jī)事件情境下的應(yīng)急處置能力 ,盡量減少企業(yè)的損失。
郴州電網(wǎng)按照輕度、中等、重度冰凍等級和線路重要程度等級,啟動相應(yīng)的防凍融冰組織體系及融冰策略。
1、郴州電網(wǎng)冰凍等級劃分
輕度冰凍:連續(xù)冰凍日數(shù)(1~3)天。
中等冰凍:連續(xù)冰凍日數(shù)(4~6)天。
重度冰凍:連續(xù)冰凍日數(shù)7天或以上。
2、線路重要程度等級劃分
特級線路:220千伏戰(zhàn)略保電通道;
一級線路:其它220千伏線路、110千伏戰(zhàn)略保電通道、電鐵供電線路;
二級線路:其它110千伏線路;
三級線路:35千伏線路。
3、在確定冰凍等級和線路重要程度后,防凍融冰工作有序?qū)嵤簩ν蝗诒娫炊鄺l線路覆冰時,依據(jù)線路重要程度等級決定融冰實施順序;重度冰凍期間,同一區(qū)域多個融冰電源多條線路覆冰但不具備同時融冰條件時,依據(jù)線路重要程度等級決定融冰實施順序;重度冰凍期間,重要程度相同的多條線路覆冰但不具備同時融冰條件時,融冰順序由郴州電網(wǎng)防凍融冰領(lǐng)導(dǎo)小組決定。
同一線路有多種融冰方案可以選擇時,融冰方案選取順序為直流融冰、低電壓交流融冰、高電壓交流融冰。
同一融冰電源多條線路覆冰時,盡量采取多條線路串接同時融冰方案。
表2為抗冰應(yīng)急管理中不同冰凍等級的應(yīng)急響應(yīng)策略。
(四)恢復(fù)與處理。
恢復(fù)是指通過各種措施,恢復(fù)企業(yè)正常的運作和秩序。
包括事件評價、事件處理、追究責(zé)任等。
在冰凍災(zāi)害得到有效制約之后,應(yīng)積極開展各項恢復(fù)工作以盡快恢復(fù)正常的狀態(tài)和秩序。
由冰凍災(zāi)害應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室組織對應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急救援處置過程進(jìn)行全面地總結(jié)、評估,找出不足并明確改善方向,及時對應(yīng)急預(yù)案的不足之處予以修訂。
主要措施包括:啟動恢復(fù)計劃, 重建生產(chǎn)秩序,盡快恢復(fù)正常生產(chǎn)活動,進(jìn)行事故與應(yīng)急管理評估等。
這個階段的工作重點,一是要協(xié)調(diào)好擔(dān)保及保險等相關(guān)部門的介入, 盡快做好事后處理工作; 二是要進(jìn)行客觀的事后評估, 分析總結(jié)應(yīng)急管理的經(jīng)驗教訓(xùn),這不僅可以為今后應(yīng)對類似突發(fā)事件奠定新的基礎(chǔ),而且也有助于推動制度和管理創(chuàng)新。
三、結(jié)束語
隨著全球變暖和環(huán)境的加劇惡化,極端天氣頻繁,冰凍成為威脅電網(wǎng)安全的重要危險源,快速準(zhǔn)確的應(yīng)急處置策略可以大大減少冰凍災(zāi)害帶來的損害,有利于電網(wǎng)在冰凍期間的安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
參考文獻(xiàn) :
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(2)《郴州電業(yè)局防凍融冰策略》
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