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基于短信技术的配变电站进水预警装置

周华 蔡斌 沈晓峰 2010/08/30

  近几年来,随着城市区域经济的持续高速发展,土地资源紧缺,有部分配电站建设为地下配电站。配电站“入地”具有美观、减少噪音的优点,同时也节约了土地资源,但建造成本也比常规高出很多,同时也要克服许多技术难关。

  由于地下配电站均按无人值守设计,专人定期进行巡检。在两次巡检之中如果发生变电站渗水事故,运行人员无法得到消息,存在相当大的运行安全隐患。在汛期来临之际,往往由于气象突发因素或者巡检人员不能及时到位,而发生变、配电站进水以影响一次、二次设备安全可靠运行的事故。为此,《供电企业防汛工作检查大纲》明确要求供电企业在汛期需要对变电站、配电站等输配电设备进行重点巡检,确保供电可靠性。

  对于供电企业来说,如果能实时获取各变配电站第一手渗水信息,则可以对可能发生的事故进行及时处理,避免事故扩大造成的进一步损失。各企业及研究单位也对该情况做了一定的分析,并提出一些解决方案,如远程视频监视等。

  基于上述需求,结合成本要求,我们研发了基于短信的变电站进水预警装置。该预警装置安装在配电站现场,利用廉价的短信通信方式,结合水位监视、自动化采集技术,可以实时地监视每个配电站的渗水情况,在水位越限时及时发出短信预警信号。

  预警装置的系统结构

  1、设计思路

  当前,GSM网络经过多年的发展完善已经非常成熟,盲区少,信号稳定,自动漫游,并且通讯距离不受周围环境影响。尤其是GSM短信息,灵活方便,可以跨市、跨省、甚至跨国传送,而且每发送一条短信息只要0.1元,非常可靠廉价。因此利用手机短信来实现报警、超远程遥控是一个非常好的选择。

  在配电站中,可以对排水井的水位进行监视,当采集到水位到达“预设位置”时,即可上送一个遥信变量,经装置收集处理后,通过电信、联通等短信服务平台,把变位的遥信量实时地发送到运行人员手机上,使运行人员可以在第一时间内赶到现场处于问题。

  优点

  1、遥信变位后自动上传,预警及时。

  2、设备投资成本低,仅在变电站安装一台装置即可。

  3、GSM网络信号已完全覆盖整个地区,信道通畅,且通信成本低廉,无需对信道进行维护。

  2、水位越限传感器

  根据实际情况,我们选配了浮球式水位传感器安装于积水井、电缆井用于水位自动控制和报警。

  液位在下限时,浮球呈正置状态浮在水面上,浮球内的动锤脱离干簧管与磁环的区域,干簧管保持原有的一对触点断开,一对触点闭合的状态。当液位上升到上限时浮球翻转倒置,动锤落到磁环干簧管吸合区,使磁路闭合,输出触点状态迅速转换。输出触点作为告警信号通过有线方式接入到预警终端。

  该传感器特别适用于液位精度要求不是很高、液体情况复杂的场合。特别是变电站进水时,变电所的杂物容易流入积水井,该控制器只要通过浮球的倾斜角度,就可以准确根据液位报警。其它液位控制器就有可能被污物影响。

  选配的传感器采用全密封浮球,控制器直接安装在浮球中,体积小巧、抗腐蚀能力强,与其它种类的传感器相比,性价比很高。

  3、功能结构和工程应用

  预警装置的功能包括:(1)采集遥信量(球阀位置量);(2)输出遥控量(抽水泵机开关等控制量);(3)把采集量转换为短信方式,发送到指定手机上;(4)把手机短信遥控转换为继电器出口遥控。

  根据对预警装置功能的分析,在软硬件设计完成后,进行了试运行。首期试点在20个配电站安装了无线预警装置和水位传感器,在实际运行中起到了良好的效果,多次有效预警指导运行维护人员及时抢修。

  需要指出的是,由于本方案采取的是对变位遥信进行短信传送,所以对其它的遥信变量也一样可以上送,并不局限于变配电站的进水信号。如果我们能够采用配套的门磁传感器、火灾烟雾传感器、可燃气体传感器、电力线断电报警器、振动传感器、温度传感器、湿度传感器,那么我们将全方位地对配变电站的环境进行监测预警。

  该方案与视频系统相比,具有造价小、维护方便、信道可靠、灵活安装等较大优势。我们相信,在不久的将来,该装置一定会在无人值守站中得到普遍应用。

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