管道變電所模擬操作安全預警操作按鈕信號檢測方法及系統的製作方法

2023-10-06 06:25:59 1

專利名稱：管道變電所模擬操作安全預警操作按鈕信號檢測方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明是一種長輸管道變電所操作安全預警及模擬培訓的長輸管道變電所模擬 操作安全預警操作按鈕信號檢測方法及系統，涉及電路緊急保護裝置、供電和配電的電路 裝置和管道系統技術領域。
背景技術：
目前長輸管道現有變電所運行人員的培訓方法除在校學習專業知識外，就是在變 電所跟班實習，這種培訓方式雖是有效的，但不夠理想；由於電力生產和運行的特點是其生 產的連續性，因此這一特點決定了運行人員在其日常工作中只能「看、聽、想」，而不能動手 練。一旦出現異常、事故需要動手時，就要求在很短的時間內不允許有絲毫差錯地進行系統 的各種倒閘操作，這項工作只有具備熟練的實際操作技能的人員才能很好地完成。因此，為 了保證輸油氣泵站變電所安全可靠地運行，必須對變電所運行人員進行有效的培訓，並且 是能適應各層次管道變電所操作人員離線培訓需求，操作方式與變電所在線作業系統操作 方式完全相同，操作人員培訓就如同親臨實際現場一樣能進行靈活的、安全可靠的、反覆的 操作練習，使操作運行人員可從中積累處理各種異常、障礙和事故的經驗，提高操作技能， 以提高變配電運行人員的綜合素質。

發明內容
本發明的目的是發明一種功能多、靈活、能反覆操作、安全可靠、能客觀、準確地實 現變電所運行操作人員操作訓練的管道變電所模擬操作安全預警操作按鈕信號檢測方法 及系統。本發明是選擇長輸管道泵站變電所典型的橋型接線為原形，在充分體現長輸管道 泵站變電所特點的基礎上，開發出的一套管道泵站變電所運行崗操作人員培訓、操作票檢 驗和變電所系統工作狀態模擬顯示方法及裝置。本管道變電所模擬操作安全預警操作按鈕信號檢測的控制流程如圖3所示。其 檢測操作按鈕信號控制流程是當有檢測操作按鈕信號，經邏輯判斷，如錯誤，則發出聲音 報警，返回初始狀態；如正確，則由輸出控制接口分別控制發出按鍵音、隔離開關狀態指示、 手車開關狀態指示、斷路器狀態指示、負載出線狀態指示、補償電容狀態指示後返回初始狀 態。其中檢測操作按鈕信號分為變壓器高壓和變壓器低壓兩部分變壓器高壓部分如圖1所示，變壓器高壓部分分接地開關、高壓PT開關、高壓隔離 開關、高壓斷路器、分段隔離開關、分段斷路器六部分的操作邏輯方法①接地開關操作邏輯方法當按下接地開關，高壓PT開關如接通，則返回初始狀 態；如斷開且接地開關也斷開，則接通接地開關後返回，如接地開關接通，則斷開接地開關後返回；②高壓PT開關操作邏輯方法當按下高壓PT開關，如接地開關接通，則返回初始 狀態；如接地開關斷開，並高壓隔離開關接通，則返回初始狀態，高壓隔離開關斷開，視高壓 PT開關的開關狀態而定若高壓PT開關接通，則斷開高壓PT開關，返回初始狀態；若高壓 PT開關斷開，則接通高壓PT開關，返回初始狀態；③高壓隔離開關操作邏輯方法當按下高壓隔離開關，如高壓PT開關斷開，則返 回初始狀態；如高壓PT開關接通，則視高壓斷路器的開關狀態而定若高壓斷路器接通， 則斷開高壓隔離開關返回初始狀態；若高壓斷路器斷開，則接通高壓隔離開關返回初始狀 態；④高壓斷路器操作邏輯方法當按下高壓斷路器，如高壓隔離開關斷開，則返回初 始狀態；如高壓隔離開關接通，則視高壓斷路器的開關狀態而定若高壓斷路器斷開，則接 通高壓斷路器返回初始狀態；若高壓斷路器接通，並低壓PT接地開關接通，則返回初始狀 態；若高壓斷路器接通，並低壓PT接地開關斷開，則斷開高壓斷路器返回初始狀態；⑤分段隔離開關操作邏輯方法當按下分段隔離開關，如高壓斷路器斷開，則返 回初始狀態；如高壓斷路器接通，並分段隔離開關接通，則返回初始狀態；如高壓斷路器接 通，並分段隔離開關斷開，則視分段隔離開關的狀態而定若分段隔離開關接通，則斷開分 段隔離開關返回初始狀態；若分段隔離開關斷開，則接通分段隔離開關返回初始狀態；⑥分段斷路器操作邏輯方法當按下分段斷路器，如分段隔離開關斷開，則返回初 始狀態；如分段隔離開關接通，則視低壓PT接地開關的狀態而定若低壓PT接地開關接 通，則返回初始狀態；若低壓PT接地開關斷開，並分段斷路器接通，則斷開分段斷路器返回 初始狀態；若低壓PT接地開關斷開，並分段斷路器斷開，則接通分段斷路器返回初始狀態；站場低壓供電部分分PT接地開關、PT隔離開關、隔離開關、斷路器、母聯隔離開 關、母聯斷路器六部分的操作邏輯方法(見圖2)①PT接地開關操作邏輯方法當按下PT接地開關，如PT開關接通，則返回初始狀 態；如PT開關斷開，則視接地開關的狀態而定若接地開關接通，則斷開接地開關返回初始 狀態；若接地開關斷開，則接通接地開關返回初始狀態；②PT隔離開關操作邏輯方法當按下PT隔離開關，如接地開關接通，則返回初始 狀態；如接地開關斷開，並低壓隔離開關接通，則返回初始狀態；如接地開關斷開，並則低 壓隔離開關斷開，則視低壓PT隔離開關的狀態而定若低壓PT隔離開關斷開，則接通PT隔 離開關返回初始狀態；若低壓PT隔離開關接通，則斷開PT隔離開關返回初始狀態；③低壓隔離開關操作邏輯方法當按下低壓隔離開關，如低壓PT開關斷開，則返 回初始狀態；如低壓PT開關接通，並低壓斷路器接通，則返回初始狀態；如低壓PT開關斷 開，並低壓斷路器斷開，則視低壓隔離開關的狀態而定若低壓隔離開關斷開，則接通低壓 隔離開關返回初始狀態；若低壓隔離開關接通，則斷開低壓隔離開關返回初始狀態；④低壓斷路器操作邏輯方法當按下低壓斷路器，如低壓隔離開關斷開，則返回初 始狀態；如低壓隔離開關接通，則視低壓斷路器的狀態而定若低壓斷路器斷開，則接通低 壓斷路器返回初始狀態；若低壓斷路器接通，並低壓PT接地開關接通，則返回初始狀態；若 低壓斷路器接通，並低壓PT接地開關斷開，則斷開低壓斷路器返回初始狀態；⑤母聯隔離開關操作邏輯方法當按下母聯隔離開關，如供電段PT接地開關斷開，則返回初始狀態；如供電段PT接地開關接通，並母聯斷路器接通，則返回初始狀態；如供電段PT接地開關接通，並母聯斷路器斷開，則接通分段隔離開關返回初始狀態；⑥母聯斷路器操作邏輯方法當按下母聯斷路器，如母聯隔離開關斷開，則返回初 始狀態；如母聯隔離開關接通，並低壓PT接地開關接通，則返回初始狀態；如母聯隔離開關 接通，並低壓PT接地開關斷開，則按下分段斷路器返回初始狀態；為了防止意外發生，在操作安全預警控制流程中還有五防功能，即防止帶負載合 隔離開關控制邏輯、防止誤跳斷路器控制邏輯、防止帶負載拉隔離開關控制邏輯、防止帶電 掛接地線控制邏輯、防止帶地線合隔離開關控制邏輯防止帶負載合隔離開關控制邏輯又分兩種情況一如圖4所示；初始狀態斷路器 斷開，若接地開關斷開、隔離開關閉合、手車開關閉合、補償電容斷開、供電電源工作、互感 器投運，則斷路器閉合；二如圖6所示；初始狀態隔離開關斷開，若接地開關斷開、斷路器斷 開、補償電容斷開、供電電源工作、互感器投運，則斷路器閉合；防止誤跳斷路器控制邏輯如圖5所示；初始狀態斷路器閉合，若接地開關斷開、隔 離開關閉合、手車開關閉合、補償電容斷開、供電電源工作、互感器投運，則斷路器斷開；防止帶負載拉隔離開關控制邏輯如圖7所示；初始狀態隔離開關閉合，若接地開 關斷開、斷路器斷開、補償電容斷開、供電電源工作、互感器投運，則斷路器斷開；防止帶電掛接地線控制邏輯如圖8所示；初始狀態接地開關斷開，斷路器斷開、隔 離開關斷開、補償電容斷開、供電電源工作、互感器投運，則接地開關閉合；防止帶地線合隔離開關控制邏輯如圖9所示；初始狀態隔離開關斷開，若接地開 關斷開、斷路器斷開、補償電容斷開、供電電源工作、互感器投運，則隔離開關閉合；另有常規的防止人員誤入帶電間隔控制邏輯，如圖10所示，初始狀態系統停運， 若系統投運、進入檢動作，則系統報警。按上述方法，本發明之系統包括控制系統和供電電路兩部分。控制系統的構成如圖11所示，是由PLC控制系統、操作和指示系統組成。系統運行 復位按鈕、系統操作按鈕、供電電源切換按鈕、系統消音按鈕、供電迴路隔離開關、供電迴路 手車開關、供電迴路斷路器、負載迴路隔離開關、負載迴路手車開關、負載迴路斷路器、補償 電容隔離開關均接PLC的輸入端，而PLC的輸出端接4個輸出控制接口及直接接系統操作 輸出、系統操作音輸出、系統誤操作音報警輸出；4個輸出控制接口中的一個分別接系統運 行狀態指示、系統操作狀態指示、供電電源切換指示、系統消音狀態指示；第二個分別接供 電迴路隔離開關狀態指示、供電迴路手車開關狀態指示、供電迴路斷路器狀態指示；第三個 分別接母線電壓顯示控制、母聯接母線電壓顯示控制；第四個分別接負載迴路隔離開關狀 態指示、負載迴路手車開關狀態指示、負載迴路斷路器狀態指示、負載迴路出線狀態指示、 負載迴路補償電容狀態指示、負載迴路標稱電流顯示控制；第五個分別接主變電壓等級顯 示控制、供電迴路電壓等級顯示控制。 供電電路部分包括主變電源進線、高壓和低壓三部分。長輸管道變電所操作安全預警裝置屏面示意圖見圖12 ；主變電源進線如圖13所 示。主變電源進線高壓側採用內橋接線，選用兩臺主變；兩個電源進線分別模擬兩個電壓等 級，S卩1 IOkV和35kV ；設有電源監測、防雷保護和接地保護。高壓供電接線分為兩段，圖14為高壓供電(I段)接線圖，圖15為高壓供電(II段)接線圖。來自1#主變的1#進線接I段PT和多臺泵電機；來自2#主變的2#進線接II 段PT、備用、站變和多臺泵電機。 高壓供電I段、II段母線聯絡接線圖見圖16，是1#進線和2#進線之間由母線連 絡連接。低壓供電接線圖如圖17所示，低壓側採用單母線分段接線，電壓等級為6kV;負荷 有照明、動力櫃、儀表、直流櫃、通信。動力櫃負荷主要由輸油泵、消防泵等動力設備組成。一段開關設備選用隔離開關和斷路器，二段選用高壓開關櫃作為用電設備的控制 和保護。設有負荷監測、接地保護、防雷保護、過載和短路保護等裝置。另外，本系統中採用紅外探頭對進入帶電間隔的人員進行探測，當有人員進入帶 電間隔時，系統發出聲音報警信號，以此模擬防止人員誤入帶電間隔的防護功能。站場高低壓接線原理系統實時檢測模擬屏操作按鈕，判斷是否滿足「五防」操作規程；操作正確時，輸出 控制相應指示燈，表示完成一次正確操作，並輸出正確操作音和正確操作輸出脈衝；操作錯 誤時，輸出錯誤操作音，並輸出錯誤操作輸出脈衝。管道變電所操作安全預警系統屏面示意圖如圖12所示。本發明利用PLC技術和必要的變電所物理模擬設備，在離線狀態下能夠實現防止 電氣誤操作的閉鎖裝置，既所謂「五防」功能防止誤跳、誤合斷路器；防止帶負載拉、合隔 離開關；防止帶電掛接地線；防止帶地線合隔離開關；防止人員誤入帶電間隔。本發明功能多、靈活、能反覆操作、安全可靠，能客觀、準確地實現變電所運行操作 人員操作訓練。


圖1管道變電所操作安全預警流程圖(高壓部分)圖2管道變電所操作安全預警流程圖(低壓部分)圖3操作安全預警的系統控制流程4防止帶負載合隔離開關控制邏輯5防止誤跳斷路器控制邏輯6防止帶負載合隔離開關控制邏輯7防止帶負載拉隔離開關控制邏輯8防止帶電掛接地線控制邏輯9防止帶地線合隔離開關控制邏輯10防止人員誤入帶電間隔控制邏輯11管道變電所操作安全預警系統原理框12管道變電所操作安全預警裝置屏面示意13管道變電所操作安全預警系統主變電源進線14管道變電所操作安全預警系統站場高壓供電(I段)接線15管道變電所操作安全預警系統站場高壓供電(II段)接線16管道變電所操作安全預警系統站場高壓供電I段、II段母線聯絡接線圖 圖17管道變電所操作安全預警系統站場低壓供電接線圖
具體實施例方式實施例.本例的構成如圖11所示，是由PLC控制系統、操作和指示系統組成。系統 運行復位按鈕、系統操作按鈕、供電電源切換按鈕、系統消音按鈕、供電迴路隔離開關、供電 迴路手車開關、供電迴路斷路器、負載迴路隔離開關、負載迴路手車開關、負載迴路斷路器、 補償電容隔離開關均接PLC的輸入端，而PLC的輸出端接4個輸出控制接口及直接接系統 操作輸出、系統操作音輸出、系統誤操作音報警輸出；4個輸出控制接口中的一個分別接系 統運行狀態指示、系統操作狀態指示、供電電源切換指示、系統消音狀態指示；第二個分別 接供電迴路隔離開關狀態指示、供電迴路手車開關狀態指示、供電迴路斷路器狀態指示；第 三個分別接母線電壓顯示控制、母聯接母線電壓顯示控制；第四個分別接負載迴路隔離開 關狀態指示、負載迴路手車開關狀態指示、負載迴路斷路器狀態指示、負載迴路出線狀態指 示、負載迴路補償電容狀態指示、負載回 路標稱電流顯示控制；第五個分別接主變電壓等級 顯示控制、供電迴路電壓等級顯示控制。圖中系統檢測接收模擬屏操作按鈕信號，經PLC邏輯判斷後輸出控制信號，輸出 控制接口將PLC的控制信號轉換、擴展成面板顯示控制信號模擬顯示執行器狀態。管道變電所操作安全預警裝置屏面示意圖見圖12。主變電源進線如圖13所示。主變電源進線高壓側採用內橋接線，選用兩臺主變； 兩個電源進線分別模擬兩個電壓等級，即IlOkV和35kV ；設有電源監測、防雷保護和接地保 護。高壓供電接線分為兩段，圖14為高壓供電(I段)接線圖，圖15為高壓供電(II 段)接線圖。來自1#主變的1#進線接I段PT和多臺泵電機；來自2#主變的2#進線接II 段PT、備用、站變和多臺泵電機。高壓供電I段、II段母線聯絡接線圖如圖16所示，1#進線和2#進線之間由母線 連絡連接。低壓供電接線圖如圖17所示，低壓側採用單母線分段接線，電壓等級為6kV;負荷 有照明、動力櫃、儀表、直流櫃、通信。動力櫃負荷主要由輸油泵、消防泵等動力設備組成。一段開關設備選用隔離開關和斷路器，二段選用高壓開關櫃作為用電設備的控制 和保護。設有負荷監測、接地保護、防雷保護、過載和短路保護等裝置。另外，本系統中採用紅外探頭對進入帶電間隔的人員進行探測，當有人員進入帶 電間隔時，系統發出聲音報警信號，以此模擬防止人員誤入帶電間隔的防護功能。系統及接口說明主變電源進線迴路隔離開關(圖13 中 1101-1、1101-2、1101-3、1102-1、1102-2、 1102-3)用來隔離供電電源，以保證其它電器設備的安全檢修；主變電源進線迴路斷路器(圖13中1101、1102)用來通斷供電電流，並在嚴重過 載和短路時自動跳閘，切斷過載電流和短路電流；高壓供電迴路手車開關(圖15中614.......618):兼有隔離開關和斷路器的雙
重作用，具有操作靈活的特點；高壓供電迴路隔離開關(圖14 中 603-1、603-2、605-1、605-2、......611-1、
611-2)用來隔離高壓母線，以保證其他電器設備的安全檢修；
高壓供電迴路斷路器(圖14中603、605....... 611)用來通斷負載迴路電流，並
在嚴重過載和短路時自動跳閘，斷開故障迴路；低壓供電迴路手車開關(圖17中041、042、043、044、045、046、049)兼有隔離開關和斷路器的雙重作用，具有操作靈活的特點；低壓供電補償電容隔離開關(圖17中040)用來隔離電容器和高壓電源，以保證 電容器的安全檢修；系統運行復位按鈕(見圖11)系統運行按鈕與系統操作按鈕配合使用，按下系 統運行按鈕顯示當前變電所供變電系統的運行狀態；當按下系統運行按鈕達三秒鐘時，供 變電系統設備全部復位，即主接線圖中接地隔離開關接通，其餘隔離開關和斷路器全部斷 開；系統操作按鈕(見圖11)按下系統操作按鈕系統進入操作狀態，此時可通過模擬 屏上的操作按鈕模擬各種倒閘操作；供電電源切換按鈕(見圖11)長輸管道變電所供電有220kV和IlOkV兩種，為了 反映出長輸管道變電所供電情況設置了此按鈕；系統消音按鈕(見圖11)在系統操作時會發出操作按鈕音和錯誤操作音，此提示 音可在按下消音按鈕後關閉；輸出控制接口(見圖11)完成PLC的I/O端與模擬各種電力控制設備的按鈕和 指示燈的接口；系統操作輸出(見圖11)輸出系統操作脈衝；系統操作音輸出(見圖11)非消音時系統正確操作時的聲音提示；系統誤操作音報警輸出(見圖11)非消音時系統錯誤操作時的聲音提示。本系統按照前述的操作安全預警系統的控制流程和操作計數及考核成績顯示流 程進行運行。其操作安全預警系統的控制流程如圖3所示。控制流程分為檢測操作按鈕信號和 操作計數及考核成績顯示流程，檢測操作按鈕信號控制流程是當有檢測操作按鈕信號，經 邏輯判斷，如錯誤，則發出聲音報警，返回初始狀態；如正確，則由輸出控制接口分別控制發 出按鍵音、隔離開關狀態指示、手車開關狀態指示、斷路器狀態指示、負載出線狀態指示、補 償電容狀態指示後返回初始狀態。操作過程本系統具有的四種基本工作方式，即兩臺變壓器分別供電；兩臺變壓器並列供電 (一般不允許並列)；由一路電源兩臺變壓器分別供電；由一路電源一臺變壓器供電。這三 種基本工作方式在相互切換時能完成四十二項倒閘操作。系統操作分為兩部分，一是開關復位後三種基本運行方式下系統投入運行的操 作；二是由某種運行方式直接轉換到另一種運行方式的操作。1.開關復位後三種基本運行方式下系統投入運行的操作①打開模擬屏上的鑰匙開關；②按住運行按鈕大於3秒鐘各開關復位；③按操作按鈕；④按照以下各種運行方式的具體操作步驟操作；
⑤操作完成後，按運行按鈕(指示燈變為紅色)，模擬屏上的各開關不能操作；2.開關復位後三種基本運行方式下系統投入運行的操作包括下列七種方式由兩路電源兩臺變壓器分別供電；IAA段電源進線和兩臺變壓器分別供電；2AA段電源進線和兩臺變壓器分別供電；IAA段電源進線1#變壓器單獨供電；2AA段電源進線2#變壓器單獨供電；IAA段電源進線2#變壓器單獨供電；2AA段電源進線1#變壓器單獨供電。長輸管道變電所操作安全預警系統功能1.泵站變電所離線「五防」功能，即①防止誤跳、誤合斷路器；②防止帶負載合隔離開關；③防止帶負載拉隔離開關；④防止帶電掛接地線；⑤防止帶地線合隔離開關；還有防止人員誤入帶電間隔功能；系統中以PLC模擬的方式實現變電所設備操作的閉鎖保護，這是本系統培訓的 主要功能，當產生誤操作時，系統發出錯誤報警音；另外的防止人員誤入帶電間隔功能，現 場設備採用的是物理防護，本系統中採用紅外探頭對進入帶電間隔的人員進行探測，當有 人員進入帶電間隔時，系統發出聲音報警信號，以此模擬防止人員誤入帶電間隔的防護功 能；2.模擬變電所模擬量(電壓、電流等)顯示功能對於供電迴路供電電壓、站內主變參數、母線電壓、負載電流均按標稱值進行顯 示，使學員對整個變電所的設備運行參數有全面的了解；3.各種複雜運行方式下的倒閘操作的正誤判斷，對錯誤操作可發出報警信息；系統的「五防」功能決定了所有變電所電氣設備的操作規程，違背此操作規程是變 電所操作所不允許的，此時，系統發出誤操作聲音報警；4.系統進行7種基本操作，42項供電倒閘操作和根據出線數量對各用電設備供電 和切換操作，同時，系統配置了 16條二次高壓負載出線迴路和低壓負載出線迴路，根據需 要可進行負載設備供電的切換操作；5.附屬功能①倒閘操作票驗證功能；變電所操作是按照操作票進行操作的，操作票編制的正確與否，可以應用本系統對操作票進行驗證，從而保證操作票操作程序的正確，克服操作票中不規範和錯誤的操作 步驟，起到變電所操作安全預警的作用；②變電所運行模擬管理功能；系統可以根據變電所設備的投運情況進行設置顯示，使當前設備運行狀態一目了 然，便於變電所的供電管理；③系統狀態掉電記憶功能；
系統軟體設計採用具有掉電記憶功能的內部寄存器，當系統掉電後能夠記憶系統當前狀態，上電後，系統將顯示與掉電前完全相同的系統狀態信息；④電網頻率監測功能；系統以一個4位數字表頭顯示當前電網頻率，電網頻率監測儀顯示周期為800ms， 顯示精度在800ms內平均值為0. OlHz ；其作用是使學員了解電網頻率的變化情況；⑤可顯示日曆、時鐘、安全運行天數及掉電走時功能；為了與現場的變電所模擬屏保持一致，系統設置了日曆、時鐘及安全累進日板顯 示器，其中日曆、時鐘具有掉電走時功能；系統對已設定和累進的安全運行天數進行存儲， 並根據日曆的時間以及系統掉電後日曆、時鐘的走時情況計算出相應的天數，累加到安全 運行天數中，保證系統掉電恢復後也能有正確的顯示。本發明的有益效果是，它適應各層次長輸管道變電所操作人員離線培訓需求，操 作方式與變電所在線作業系統操作方式完全相同。本例功能多，有四十二種倒閘操作程序， 嚴格按照變電所操作規程設計，通過對變電所操作票的檢驗，可以完全從操作程序上杜絕 各種誤操作及不規範操作。操作人員在本系統上培訓就如同親臨實際現場一樣能進行靈活 的、安全可靠的、反覆的操作練習，使操作運行人員可從中積累處理各種異常、障礙和事故 的經驗，提高操作技能。同時，本系統能客觀、準確地實現變電所運行操作人員的實際操作 訓練。
權利要求
一種長輸管道變電所模擬操作安全預警操作按鈕信號檢測方法，其特徵是其檢測操作按鈕信號控制流程是當有檢測操作按鈕信號，經邏輯判斷，如錯誤，則發出聲音報警，返回初始狀態；如正確，則由輸出控制接口分別控制發出按鍵音、隔離開關狀態指示、手車開關狀態指示、斷路器狀態指示、負載出線狀態指示、補償電容狀態指示後返回初始狀態。
2.根據權利要求1所述的長輸管道變電所模擬操作安全預警操作按鈕信號檢測方法， 其特徵是所述檢測操作按鈕信號的方法分為變壓器高壓和變壓器低壓兩部分變壓器高壓部分分接地開關、高壓PT開關、高壓隔離開關、高壓斷路器、分段隔離開 關、分段斷路器六部分的操作邏輯方法①接地開關操作邏輯方法當按下接地開關，高壓PT開關如接通，則返回初始狀態； 如斷開且接地開關也斷開，則接通接地開關後返回，如接地開關接通，則斷開接地開關後返 回；②高壓PT開關操作邏輯方法當按下高壓PT開關，如接地開關接通，則返回初始狀態； 如接地開關斷開，並高壓隔離開關接通，則返回初始狀態，高壓隔離開關斷開，視高壓PT開 關的開關狀態而定若高壓PT開關接通，則斷開高壓PT開關，返回初始狀態；若高壓PT開 關斷開，則接通高壓PT開關，返回初始狀態；③高壓隔離開關操作邏輯方法當按下高壓隔離開關，如高壓PT開關斷開，則返回初 始狀態；如高壓PT開關接通，則視高壓斷路器的開關狀態而定若高壓斷路器接通，則斷開 高壓隔離開關返回初始狀態；若高壓斷路器斷開，則接通高壓隔離開關返回初始狀態；④高壓斷路器操作邏輯方法當按下高壓斷路器，如高壓隔離開關斷開，則返回初始狀 態；如高壓隔離開關接通，則視高壓斷路器的開關狀態而定若高壓斷路器斷開，則接通高 壓斷路器返回初始狀態；若高壓斷路器接通，並低壓PT接地開關接通，則返回初始狀態；若 高壓斷路器接通，並低壓PT接地開關斷開，則斷開高壓斷路器返回初始狀態；⑤分段隔離開關操作邏輯方法當按下分段隔離開關，如高壓斷路器斷開，則返回初始 狀態；如高壓斷路器接通，並分段隔離開關接通，則返回初始狀態；如高壓斷路器接通，並 分段隔離開關斷開，則視分段隔離開關的狀態而定若分段隔離開關接通，則斷開分段隔離 開關返回初始狀態；若分段隔離開關斷開，則接通分段隔離開關返回初始狀態；⑥分段斷路器操作邏輯方法當按下分段斷路器，如分段隔離開關斷開，則返回初始狀 態；如分段隔離開關接通，則視低壓PT接地開關的狀態而定若低壓PT接地開關接通，則 返回初始狀態；若低壓PT接地開關斷開，並分段斷路器接通，則斷開分段斷路器返回初始 狀態；若低壓PT接地開關斷開，並分段斷路器斷開，則接通分段斷路器返回初始狀態；站場低壓供電部分分PT接地開關、PT隔離開關、隔離開關、斷路器、母聯隔離開關、母 聯斷路器六部分的操作邏輯方法①PT接地開關操作邏輯方法當按下PT接地開關，如PT開關接通，則返回初始狀態； 如PT開關斷開，則視接地開關的狀態而定若接地開關接通，則斷開接地開關返回初始狀 態；若接地開關斷開，則接通接地開關返回初始狀態；②PT隔離開關操作邏輯方法當按下PT隔離開關，如接地開關接通，則返回初始狀態； 如接地開關斷開，並低壓隔離開關接通，則返回初始狀態；如接地開關斷開，並則低壓隔離 開關斷開，則視低壓PT隔離開關的狀態而定若低壓PT隔離開關斷開，則接通PT隔離開關 返回初始狀態；若低壓PT隔離開關接通，則斷開PT隔離開關返回初始狀態；③低壓隔離開關操作邏輯方法當按下低壓隔離開關，如低壓PT開關斷開，則返回初 始狀態；如低壓PT開關接通，並低壓斷路器接通，則返回初始狀態；如低壓PT開關斷開，並 低壓斷路器斷開，則視低壓隔離開關的狀態而定若低壓隔離開關斷開，則接通低壓隔離開 關返回初始狀態；若低壓隔離開關接通，則斷開低壓隔離開關返回初始狀態；④低壓斷路器操作邏輯方法當按下低壓斷路器，如低壓隔離開關斷開，則返回初始狀 態；如低壓隔離開關接通，則視低壓斷路器的狀態而定若低壓斷路器斷開，則接通低壓斷 路器返回初始狀態；若低壓斷路器接通，並低壓PT接地開關接通，則返回初始狀態；若低壓 斷路器接通，並低壓PT接地開關斷開，則斷開低壓斷路器返回初始狀態；⑤母聯隔離開關操作邏輯方法當按下母聯隔離開關，如供電段PT接地開關斷開，則 返回初始狀態；如供電段PT接地開關接通，並母聯斷路器接通，則返回初始狀態；如供電段 PT接地開關接通，並母聯斷路器斷開，則接通分段隔離開關返回初始狀態；⑥母聯斷路器操作邏輯方法當按下母聯斷路器，如母聯隔離開關斷開，則返回初始狀 態；如母聯隔離開關接通，並低壓PT接地開關接通，則返回初始狀態；如母聯隔離開關接 通，並低壓PT接地開關斷開，則按下分段斷路器返回初始狀態。
3.根據權利要求1所述的長輸管道變電所模擬操作安全預警操作按鈕信號檢測方法， 其特徵是在檢測操作按鈕信號控制流程中還有五防功能控制邏輯防止帶負載合隔離開關 控制邏輯、防止誤跳斷路器控制邏輯、防止帶負載拉隔離開關控制邏輯、防止帶電掛接地線 控制邏輯、防止帶地線合隔離開關控制邏輯。
4.根據權利要求3所述的長輸管道變電所模擬操作安全預警操作按鈕信號檢測方法， 其特徵是所述防止帶負載合隔離開關控制邏輯分兩種情況一是初始狀態斷路器斷開，若 接地開關斷開、隔離開關閉合、手車開關閉合、補償電容斷開、供電電源工作、互感器投運， 則斷路器閉合；二是初始狀態隔離開關斷開，若接地開關斷開、斷路器斷開、補償電容斷開、 供電電源工作、互感器投運，則斷路器閉合。
5.根據權利要求3所述的長輸管道變電所模擬操作安全預警操作按鈕信號檢測方法， 其特徵是所述防止誤跳斷路器控制邏輯初始狀態斷路器閉合，若接地開關斷開、隔離開關 閉合、手車開關閉合、補償電容斷開、供電電源工作、互感器投運，則斷路器斷開。
6.根據權利要求3所述的長輸管道變電所模擬操作安全預警操作按鈕信號檢測方法， 其特徵是所述防止帶負載拉隔離開關控制邏輯初始狀態隔離開關閉合，若接地開關斷開、 斷路器斷開、補償電容斷開、供電電源工作、互感器投運，則斷路器斷開。
7.根據權利要求3所述的長輸管道變電所模擬操作安全預警操作按鈕信號檢測方法， 其特徵是所述防止帶電掛接地線控制邏輯初始狀態接地開關斷開，若斷路器斷開、隔離開 關斷開、補償電容斷開、供電電源工作、互感器投運，則接地開關閉合。
8.根據權利要求3所述的長輸管道變電所模擬操作安全預警操作按鈕信號檢測方法， 其特徵是所述防止帶地線合隔離開關控制邏輯初始狀態隔離開關斷開，若接地開關斷開、 斷路器斷開、補償電容斷開、供電電源工作、互感器投運，則隔離開關閉合。
9.一種權利要求1所述方法的長輸管道變電所模擬操作安全預警操作按鈕信號檢測 系統，其特徵是它包括控制系統和供電電路兩部分控制系統由PLC控制系統、考核成績單片機系統、操作和指示系統組成；系統運行復位 按鈕、系統操作按鈕、供電電源切換按鈕、系統消音按鈕、供電迴路隔離開關、供電迴路手車開關、供電迴路斷路器、負載迴路隔離開關、負載迴路手車開關、負載迴路斷路器、補償電容 隔離開關均接PLC的輸入端，而PLC的輸出端接4個輸出控制接口及直接接系統操作輸出、 系統操作音輸出、系統誤操作音報警輸出；4個輸出控制接口中的一個分別接系統運行狀 態指示、系統操作狀態指示、供電電源切換指示、系統消音狀態指示；第二個分別接供電回 路隔離開關狀態指示、供電迴路手車開關狀態指示、供電迴路斷路器狀態指示；第三個分別 接母線電壓顯示控制、母聯接母線電壓顯示控制；第四個分別接負載迴路隔離開關狀態指 示、負載迴路手車開關狀態指示、負載迴路斷路器狀態指示、負載迴路出線狀態指示、負載 迴路補償電容狀態指示、負載迴路標稱電流顯示控制；第五個分別接主變電壓等級顯示控 制、供電迴路電壓等級顯示控制；PLC的輸出端還接有考核成績單片機系統，它是考核成績 計數器輸出接操作次數及成績顯示器；供電電路部分包括主變電源進線、高壓和低壓三部分主變電源進線高壓側採用內橋接線，選用兩臺主變；兩個電源進線分別模擬兩個電壓 等級，即IlOkV和35kV;設有電源監測、防雷保護和接地保護；高壓供電接線分為兩段，來自1#主變的1#進線接I段PT和多臺泵電機；來自2#主變 的2#進線接II段PT、備用、站變和多臺泵電機；1#進線和2#進線之間由母線連絡連接； 低壓供電採用單母線分段接線，電壓等級為6kV ；負荷有照明、動力櫃、儀表、直流櫃、通信。
10.根據權利要求9所述的長輸管道變電所模擬操作安全預警系統，其特徵是所述考 核成績單片機系統為操作按鍵接單片機PCU的輸入；有計數脈衝輸入的計數門控電路與 單片機PCU有輸出及輸入的連接；單片機PCU的一路輸出接蜂鳴器，第二路輸出接狀態指 示控制驅動後再接狀態顯示器，第三路輸出經電平變換後分別至四個正確操作次數顯示接 口的輸入，第四路輸出經顯示控制及電平變換後分別至四個正確操作次數顯示接口的控制 端；四個正確操作次數顯示接口經圖17所示顯示解碼電路解碼顯示；操作計數及成績評定電路接收PLC送來的操作信號脈衝OP-IN和錯誤操作信號脈衝 ERR-IN，經以單片機為核心的操作計數及成績評定電路運算、處理後，輸出正確操作次數、 錯誤操作次數、操作總數和考核成績分數，經顯示解碼電路解碼後顯示正確操作次數、錯誤 操作次數、操作總數和考核成績分數。
全文摘要
本發明是一種長輸管道變電所操作安全預警及模擬培訓的長輸管道變電所模擬操作安全預警操作按鈕信號檢測方法及系統，涉及電路緊急保護裝置、供電和配電的電路裝置和管道系統技術領域。其特徵是其檢測操作按鈕信號控制流程是當有檢測操作按鈕信號，經邏輯判斷，如錯誤，則發出聲音報警，返回初始狀態；如正確，則由輸出控制接口分別控制發出按鍵音、隔離開關狀態指示、手車開關狀態指示、斷路器狀態指示、負載出線狀態指示、補償電容狀態指示後返回初始狀態。本發明功能多、靈活、能反覆操作、安全可靠。
文檔編號H02B1/20GK101807355SQ20081022735
公開日2010年8月18日 申請日期2008年11月26日 優先權日2008年11月26日
發明者劉彥儒, 張偉, 張寶玉, 張小謙, 張文海, 張淑清, 張素玲, 楊文川, 王成會, 王瑋, 田金波, 肖兵, 榮萍 申請人:中國石油天然氣管道局