变电站整体“五防”技术的应用

变电站整体“五防”技术的应用

端木艳红

国网河南省电力公司南乐县供电公司

摘要：微机防误闭锁系统历经了十余年的研究开发，其技术水平、生产过程均已步入成熟发展阶段，同常规的防误闭锁系统相比，微机防误闭锁系统具有功能齐全、闭锁形式简易方便、可扩充性好、维修方便、省时等优势，应用在大中型电动机和连接较复杂的工厂、变电所中，避免了电气误操作的出现，为供电系统的安全生产提供了助力。

关键词：变电站；“五防”

1 变电站整体“五防”技术概述

1980年，在全国电力行业安全生产会议上，电力行业防止电气误操作的相应理念被提出。根据相关统计，1979—1981年，仅在发电厂、变电站等地，发生的相关事故就有1 717起，在这些事故中，有70%以上属于五种恶性误操作事故的范围。在1981年1月—1982年9月的511次电气误操作事故中，发生的事故包括带负荷拉、合刀闸等合闸动作和带电挂连接开关等。对此，需要应用变电站整体“五防”技术，避免误操作等事故。

变电站整体“五防”技术充分利用了计算机信息技术，可以用于高压设备的防电气误操作。微机防误闭锁装置一般有电门、刀闸、地线门和遮拦网门四种，这些装置采用微机锁具封闭，应由操作人员安装相应的操作规则操作。在实际操作的前期，需要在微机密钥中录入操作步骤的，然后再按步骤，利用密钥开锁。

变电站整体“五防”设备一般由主控、仿真屏、计算机钥匙等功能部件构成，从软、硬件两个方面实现闭锁，运作流程包括预演操纵与实际操作。其中，主控是微机闭锁装置的内核，在计算机内，预先保存着站内各种装置在不同工作方式下的动作和运用规程。在仿真屏上，每个仿真元件均一对一地与计算机连接，采用直观在线或间接记忆的方法可以使仿真屏上的每个仿真元件均与实际的线路、屏蔽开关和连接控制器的工作状况保持一致。计算机钥匙可以收到工控计算机发来的操作，操作人员可以很便捷地拿着它到工作现场，对电气编码锁或机器编码锁实施解锁作业。

当操作人员必须操纵时，须在微机屏上完成预演操纵，而计算机可以通过事先储存的程序对每一次操纵做出评估，一旦动作无误，即打开关闭机构。操作人员可直接就地操纵切断、自动隔离开关或启动机械编码锁等动作，并产生正常的语音显示；一旦动作失败，装置将自行报警，直至全部动作都无误为止。

2 变电站整体“五防”技术的具体应用

变电站整体“五防”技术的应用，建立在由现场单元电气闭锁、间层和站控层构成的整体“五防”系统的基础上。在变电站整体“五防”系统的方案设计中，需要以变电站整体“五防”技术为基础，取消独立的“五防”主机，同时在监控系统中嵌入“五防”系统。需要应用以测控网络为基础的防误闭锁技术，进行调度端遥控操作和间隔联锁操作，从而实现防误闭锁功能。

2.1 间隔层防误闭锁

为了实现间隔层防误闭锁，需要在变电站和间隔测控装置中以太网的基础上，依靠测控装置系统软件PLC绘制所需梯形图。梯形图可以经由串口下载到相应的装置中，得到所需功能。在系统中，间隔层的划分有间隔隔内闭锁和间隔联锁两种形式。前者需要专设实时库，一般在本地应用，能够实现简单的防误；后者的部分信息数据存在本地，还有部分信息来自联锁装置，信息可以实时查询，当查询相应信息时，要观察遥控选择的命令是否执行。

2.2 现场单元电气设备防误闭锁

现场单元电气设备防误闭锁依靠二次电缆连接，可以把间隔内关联电器的位置状态转变为对电气设备的操作流程，然后再进行闭锁。依靠设备本身进行闭锁的优势在于使用方便、操作简洁、实时性较强。但也存在一定的不足，如工作量较大，需要进行大量电缆的敷设，并且辅助接点的稳定性、可靠性也较差，会直接造成闭锁的稳定性难以得到保证。

2.3 站控层防误闭锁

在监控系统中需要增设五方功能模块，需要将监控的实时库、图形环境等作为数据产生的基础，并智能生成、管理操作票。对于变电站一次设备的就地操作，也可以采用“五防”闭锁功能的相应监控模块。一次设备的后台遥控操作能够与该监控模块进行数据的实时共享与交换，能够促使逻辑闭锁功能的实现。对于就地操作，要将操作票内的相关内容传输到计算机钥匙内，以钥匙的强大功能，保证一次设备就地操作“五防”闭锁功能的实现。

3 变电站整体“五防”技术应用问题和解决方法

3.1 高压带电显示闭锁

3.1.1 问题

电力系统35 k V开关柜的种类十分多样，如手车式开关柜与普通开关柜。例如，某个变电站的开关柜是手车式开关柜，电力系统电压为10 k V。只有在线路侧接地刀闸合上之后，开关柜的后网门才能打开，才能进行验电操作。但是在开关柜面板上的带电显示器仅有显示功能，没有验电功能，而且这种产品经常出现质量问题。

3.1.2 解决方法

在开关柜网门处设置带电显示闭锁器，为操作方便，可使用电池供电闭锁器在开关柜网门表面固定安装。此外，在开关柜网门安装感应式传感器。利用闭锁系统，可以让“五防”系统的信息交互，从而实现对电气设备充能情况的监测。变电站“五防”技术和变电站的防误控制系统可以无缝融合，在高压充能时提示关闭设备，克服了一般开关柜产品出厂自带充能提示设备的缺点，可以避免因错误充能时间、带电作业挂地线等人为故障导致的误操作，实现验电防误的一体化。“五防”系统具备验电提示功能，还具备防误锁等接口，在产生问题时，能够实时强制关闭相应设备。

3.2 地线管理

3.2.1 问题

微机防误闭锁设备的应用可以有力保障电力安全。目前，微机防误闭锁未能有效管控变电站的临时接地线路，临时接地线路不能正常使用，往往会出现紊乱。再加上人为因素的干扰，会产生事故会。根据相关数据，与临时接地线路相关的电力误操作事故约占全国误动作事故总量的60%。

3.2.2 解决方法

在变电站安装一套完善的“五防”闭锁系统，并与变电站综合自动化系统联网，以满足倒闸操作的各项安全要求。在变电站“五防”系统所在主控房安装最新研发的地线管理器主机；在安全用具室的地线箱中的每一个临时接地线安装检测闭锁机构，其可以利用通信联网向“五防”主机报告地网的当前情况，并实施对“五防”主机解锁和关闭，可以用来检查位置线和关闭、解锁地线。

在每条需要管理的位置线上安装地线识别和关闭配件（又称配件），在这些配件中都含有无线码片；在所有检测闭锁机构上都安装无线码片标识系统和关闭机构，当装在位置线上的配件挂在检测闭锁机构规定的卡位上时，检测闭锁机构上的无线码片标识系统能准确标识码值，以便确定位置线和关闭正常的位置线。在“五防”主机授权的过程中，可以将返回的位置线关闭。

地线管理器计算机可以控制所有检测闭锁机构，并利用通信方式向“五防”主机汇报地线的当前情况，完成对“五防”主机的解锁或者关闭指令。地线管理器计算机与闭锁机构之间需要利用四芯通信电缆进行通信连接，二者的主机之间需要以串口通信的方法进行实际操作。

4 结束语

综上所述，变电站整体“五防”技术对于变电站的发展、运行至关重要，该技术充分发挥了内嵌“五防”模块的作用。需要利用“五防”技术的优势，将其用于变电站整体系统的设计、运行与应用等方面，为我国变电站的发展提供一定思路，推进我国变电站的平稳可持续发展。

参考文献

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