引言

在變電站設備管理維護過程中，機構箱以其數量多、開箱難、密封程度無法檢測、故障隱蔽等特點而成為設備維護中的難點。由于因制造缺陷、安裝缺陷及維護中關閉不到位等因素存在一定的幾率性,而且箱體密閉性難以檢測，所以，機構箱滲水故障不可避免地時有發(fā)生。一旦機構箱滲水導致內部端子排短路,由于以前并無信號報警,往往形成故障的隱藏，進而造成倒閘操作或事故處理時延誤操作時機。目前，變電設備機構箱防潮防滲普遍采用加熱器輔以月度開箱檢査的方法。加熱器溫度一般設定在30?50°C之間，可解決了潮濕空氣對端子排的侵蝕問題，但對滲水造成端子排短路無太大作用。月度開箱檢査保證不了設備隨時可用的需要，并且數百次開箱關箱作業(yè)也大大增加了運行人員的工作量。本文提出了一種新型的機構箱滲水報警裝置，可實現滲水故障的實時檢測與報警，有助于解決機構箱維護難題。

1  系統(tǒng)運行環(huán)境

機構箱的內部結構通常具有3個特點：第一，機構箱底面為小角度斜面，一旦發(fā)生滲水會在箱口匯聚。利用積水的這一走勢特點，可在箱底近開口處合理設置感水觸頭;第二，機構箱外殼為金屬材質，感水觸頭與箱底外殼之間要設置絕緣層以防止觸頭接通；第三，受戶外環(huán)境溫度和自身加熱器的影響，機構箱內溫度在20?60°C之間變化，所以要求選用的電子器件必須能在這一溫度范圍內穩(wěn)定工作。

變電站設備機構箱分布區(qū)域以間隔為單元，呈多點分散分布狀態(tài),且與控制中心只存在單向上傳數據聯系，因此，報警信號傳輸網絡宜采用樹狀“點對多”式通信結構。由于機構箱與轉發(fā)裝置之間的距離平均在100m以內，所以采用機構箱內的110V直流電壓能夠滿足報警信號的傳輸衰減，保證信號的可靠傳輸。變電站主控制室是變電站運行維護的傳統(tǒng)核心，本系統(tǒng)的控制中心也宜設置在主控制室，以提高人機交互的效率和便捷性。

2  感水觸頭及報警器設計

感水觸頭采用多道平行金屬線結構，放置在涂有絕緣漆涂層的箱底?？啥俗优乓鼍€纜作為能源供應，并采用蜂鳴器作為現場報警器，繼電器作為遙信信號觸發(fā)器。一旦平行金屬線之間遇水導通,蜂鳴器即通電報警，同時啟動自保持回路，并且觸發(fā)繼電器

向控制中心發(fā)生報警信號。圖1所示是機構箱內部結構及滲水故障圖。

感水觸頭的并列結構可使任兩道金屬導線之間積水導通，電流就會由正極經繼電器線圈和限流電阻流到蜂鳴器正極，再通過觸頭之間建立的導電通道，經保險絲流到負極，使蜂鳴器受電發(fā)出現場警報音。繼電器線圈通電后，閉合常開接點1就會向控制中心傳送報警信號，同時閉合常開結點2,啟動自保持回路,隔離已導通的感水觸頭陣列，避免長時間通電發(fā)熱。繼電器延時斷開結點經過設定延時時限后，將斷開整個電路，此結點需經運行人員處理機構箱滲水故障后人工復位，從而達到報警控制的目的。感水觸頭及報警器電路圖如圖2所示。

3  信號傳輸網絡設計

根據變電站設備機構箱的分區(qū)分布，本系統(tǒng)采用“間隔-區(qū)域-控制中心”三級網絡結構,來實現報警信號的遠距離傳送和故障裝置的定位。

間隔層與區(qū)域層的物理連接選用ZR-KWP/22控制電纜，區(qū)域層與控制中心之間選用RS485總線。

間隔層采用8位編碼器將間隔內機構箱(約22?24個)統(tǒng)一編碼作為地址識別碼。地址識別碼以串行數據格式向區(qū)域層轉發(fā)控制器傳輸，區(qū)域層轉發(fā)控制器將對地址識別碼進行校驗和封裝，然后向控制中心轉發(fā)?？刂浦行慕邮盏絽^(qū)域層地址碼后,將進行校驗和解封，分析出區(qū)域碼和原始地址識別碼，以確定故障機構箱的位置。

控制中心網絡程序采用模塊化結構，由接收函數、校驗函數、解析函數、顯示函數等模塊組成，實現人機交互功能。各模塊之間的工作流程如圖3所示。

4  結論

變電站無人值守管理模式正在被供電企業(yè)大力推廣，無人值守必定要以完善的變電站遠程監(jiān)控系統(tǒng)為基礎。本文設計的新型機構箱滲水報警系統(tǒng)，彌補了目前變電站綜合自動化系統(tǒng)的一個監(jiān)控盲點，進一步完善了變電站遠程監(jiān)控體系。本系統(tǒng)經變電站實際使用證明:其結構合理、性能穩(wěn)定，可為變電站機構箱管理提供一種便利高效的方法，大大節(jié)省了運行維修人員的體力和精力，提高了變電站管理維護的效果,對變電站綜合自動化管理具有良好的輔助作用。