一种变电站保护压板排列式在线监测系统及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变电站设备状态监测技术领域，具体涉及一种变电站保护压板排列式在线监测系统及其使用方法。
【背景技术】
[0002]保护压板也叫保护连片，是保护装置联系外部接线的桥梁和纽带，关系到保护的功能和动作出口能否正常发挥作用。保护压板因其操作后形成连接点与断开点的可视性而在国产保护装置中得到最为广泛的应用。目前，在已投运的发电厂、变电站保护屏上都安装有数量众多的保护压板，由于具有直观的断开点，运行人员可以判断继电保护装置电路所处的状态，为检修、运行提供了极大的方便。按照接入保护装置二次回路位置的不同，可将保护压板分为保护功能压板和出口压板两大类。保护功能压板实现了保护装置的某些功能，如主保护、距离保护、零序保护等的投、退功能，也能用于改变保护的控制模式。出口压板决定了保护动作的结果，根据保护动作出口作用的对象不同，可分为跳闸出口压板和启动压板。跳闸出口压板直接作用于本开关或联跳其他开关，如果漏投跳闸出口压板，即使保护装置正确动作，也无法跳开开关以切除故障；启动压板作为其他保护开入之用。
[0003]继电保护系统的安全运行，是电力系统最重要的安全保障，保护压板的正确操作显得尤为重要。随着变电站自动化、调度自动化技术的不断发展，调度系统信息化、智能化水平已达到了很高的程度，但是，保护压板管理方面的信息化、智能化水平则相对较低。保护压板运行状态正确与否完全依赖于技术人员巡检。在已知保护压板状态的前提下进行停运检修、装置测试等常规电力作业流程时，为保障安全，仍然必须派出技术人员对相应的保护压板进行操作和状态的核对，特别是对于一些地处偏远的变电站或无人值守变电站，这一过程将会消耗大量的人力、物力和财力。
[0004]由于保护压板的安装位置一般较低、并且数量较多、排列较密集，而保护压板的投退必须由人工操作，完全靠运行人员的责任心、实际技术水平来把关，所以很容易出现巡检疏漏及操作错误，特别变电站无人值班后，保护压板错误更难于及时发现。在实际运行中，因保护压板投退不当，造成保护系统不能正确动作的现象时有发生，保护压板错误一旦发生，则会引起继电保护误动或拒动，其后果不堪设想。综上所述，针对目前已投运发电厂、变电站中的保护压板，有两大问题亟需解决:(I)保护压板的投入、退出状态无法实现自动识别和远程监视；(2)无法有效的防止保护压板的误投、误退以及接触不良。为了解决上述问题，国内企业大多从光电传感技术出发，已经出现一些成果。
[0005]申请号为201410275594.7的发明提供一种保护压板状态检测终端及其监视系统，该保护压板状态监测终端针对保护压板在投、退两种不同的状态，分别采用不同的位置上盖，不仅实现了对各个保护压板投退状态的监测和信号输出，并且还能够起到对保护压板的投退状态加以保护的作用，同时该保护压板状态监测终端能够直接安装在已经安装好的保护压板的绝缘基座上，不需要对现有保护压板的位置、结构进行改动或更换装，安装简单、方便;该保护压板状态监视系统中，由压板信号集中采集器对各个保护压板状态监测终端进行信息采集并传输至监视计算机，巡检人员便可以简洁、直观地通过查看监视计算机显示的各个被监测的保护压板的投退状态，从而便于对各压板状态的实时了解以及操作。该发明能够实现对保护压板状态的监测，但是需要对原有装置进行改进，工作量较大，施工缓慢。
[0006]申请号为201410591762.3的发明提供了一种针对电气保护压板的状态监测终端结构，其能够方便地安装在电气保护压板的绝缘基座的旁侧，并可以通过握持操作柄调整滑动杆在导向滑槽中的上下滑动位置来设置状态监测终端的工作状态，安装和使用操作方便，且其导向滑槽与滑动杆之间配合结构使得状态监测终端工作稳定性得到了大幅提高，此外还通过多方面的优化设计，让状态监测终端的工作状态与电气保护压板的投退状态更好地保持对应，避免造成远端的监视计算机对电气保护压板的投退状态监测信息发生错误，为操作人员检查故障和工作状态设置错误提供了便利。该发明也需要对原有装置进行改进，效果虽然很好，但是安装改造耗费人力财力较大。
[0007]申请号为200920183105.X的实用新型公开了一种变电站保护压板状态监测系统，其包括复数个压板状态智能探测点、复数个分布式管理单元、复数个通信服务器、一个信息转换器、一个网络交换机及一个监控工控机，所述每个分布式管理单元与至少一个压板状态智能探测点连接，所述每个通信服务器与至少一个分布式管理单元连接后，再连接至所述网络交换机，所述网络交换机则分别连接监控工控机以及信息转换器。本实用新型可实现变电站压板状态在线实时监测，同时还可报警，提醒运行人员及时校正压板操作，减少安全隐患，提高了变电站自动化水平。该实用新型不需要对原有保护压板进行改造，但是保护压板处在一个电力环境下，电磁环境复杂，信息的传递依靠电信号传输，准确性较差，受环境影响较大。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的问题是提供一种变电站保护压板排列式在线监测系统及其使用方法，可以对保护压板的投退进行在线实时监测，并且采用新型的监测技术，避免了电磁环境对监测准确性的影响。
[0009 ]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
一种变电站保护压板排列式在线监测系统，包括依次连接的状态监测机构、误差补偿机构、数据采集机构和信息处理机构；
所述状态监测机构包括宽带光源和通过光纤线路首尾依次相连的若干个光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器对应保护压板排列设置在保护屏上，所述光纤光栅传感器设置在所述保护压板的一侧，当所述保护压板的连接板退出时，所述连接板可旋转至与所述光纤光栅传感器接触；
所述误差补偿机构用于对状态监测机构的误差进行补偿，避免温度对监测结果造成影响；
所述数据采集机构接收来自误差补偿机构的光信号，并将光信号转换为电信号输送至信息处理机构；
所述信息处理机构对数据采集机构发送过来的电信号进行处理，判断所述光纤光栅传感器是否发生形变，来判断对应的保护压板投退状态，并对保护压板的状态信息进行现场显示或发送至远端监控主机。
[0010]进一步的，所述光纤光栅传感器通过第一支架设置在所述保护压板的一侧，所述第一支架设置在所述保护屏上，所述光纤光栅传感器两端设置弹性基座，所述光纤光栅传感器通过弹性基座设置在所述第一支架上。
[0011]进一步的，所述光纤光栅传感器的一侧通过第二支架在所述保护屏上设置固定磁铁，所述连接板上设置绝缘卡环，所述绝缘卡环上对应所述固定磁铁设置移动磁铁。
[0012]进一步的，所述固定磁铁通过弹簧基座设置在所述第二支架上，所述弹簧基座包括拉伸弹簧。
[0013]进一步的，所述误差补偿机构包括光纤光栅温度传感器。
[0014]进一步的，所述数据采集机构包括光纤光栅网络分析仪。
[0015]进一步的，所述信息处理机构包括控制器、与所述控制器相连的显示器和通信模块，所述控制器通过所述通信模块与所述远端监控主机连接。
[0016]—种变电站保护压板排列式在线监测系统的使用方法，包括如下步骤:
1)打开宽带光源，信息处理机构接收数据采集机构发送来的光纤光栅传感器的监测信息，系统开始工作；
2)当某个保护压板投入时，该保护压板的连接板未与对应的光纤光栅传感器进行接触，未引起光纤光栅传感器的形变，该光纤光栅传感器上的光栅也不产生形变，数据采集机构监测到波长未发生变化，判断该保护压板未处在退出状态；
3)当某个保护压板退出时，该保护压板的连接板与对应的光纤光栅传感器接触并引起光纤光栅传感器形变，从而使得光纤光栅传感器上的光栅产生形变，数据采集机构监测到波长发生变化，判断该保护压板处在退出状态；
4)信息处理机构将计算出的各个保护压板的投退状态在现场进行显示，并将投退状态信息发送至远端监控主机实现远程在线监测。
[0017]本发明提供了一种变电站保护压板排列式在线监测系统，其原理是通过光纤光栅传感器来实现，通过光纤光栅传感器的形变与否来监测保护压板的