关键词: 变电站“五防”；闭锁系统分析；问题对策
随着现代电力系统规模愈来愈大,电压等级愈来愈高,电气误操作事故也成为电力系统频发性事故之一。为了确保电力系统的安全稳定运行,避免各类误操作事故的发生,除强化运行管理手段外,还必须重视“五防”工作。目前,微机五防系统在各电压等级的变电站已经得到了广泛应用,相对于其他防误操作形式,其功能全、高可靠、技术先进、维护方便,能有效地防止“五误”操作。本文主要讨论五防装置在应用中存在的问题,并提出了相应的解决对策。
1 关于微机“五防”闭锁装置
1.1微机“五防”工作原理
微机“五防”闭锁装置是一种采用计算机技术,对高压开关设备进行防止电气误操作的装置,主要由主机、模拟屏、电脑钥匙、机械编码锁和电气编码锁等功能元件组成。依靠闭锁逻辑和现场锁具实现对断路器、隔离开关、接地开关、地线、遮拦、网门或开关柜门的闭锁,以达到防误操作的目的。
现行微机五防系统通过对一次设备如开关、刀闸、地线(接地刀闸)和遮栏网门(开关柜门)等设备上加锁来实现。运行人员在操作前,在电脑钥匙中输入操作步骤,然后按步骤用电脑钥匙开锁操作。
1.2与传统的电气防误技术比较
传统的电气防误技术是一种现场电气联锁技术,主要通过相关设备的辅助接点连接来实现闭锁。电气闭锁是最基本的形式,它闭锁可靠,但这种方式需要接入大量的二次电缆,接线方式较复杂,运行维护较困难,经常出现电缆接触不良而造成无法操作现象。微机“五防”系统一般不直接采用现场设备的辅助接点,接线简单,通过“五防”系统微机软件规则库和现场锁实现防误闭锁。
电气闭锁回路一般只能防止开关、隔刀和地刀的错误操作,对误入带电间隔、接地线的挂接(拆除)等则无能为力,不能实现完整“五防”。微机“五防”系统可以实现较为完整的“五防”功能,但在微机系统故障而解除闭锁时,“五防”功能完全失去。
2 变电站“五防”运行中存在的问题及解决对策
2.1 操作不到位的设备无法重复进行操作
在实际的变电操作过程中，经常会出现变电操作不到位的情况，而在微机闭锁环节中，需要使用电脑钥匙在完成该项的操作下，才能进行下一项的操作，不能重复已经执行过的操作，否则就被视为误操作，变电操作人员必须要重头开始操作，这会对变电效率产生较大的影响。为了有效解决这个问题，就必须修改微机的防误操作程序，将不允许重复操作，改为可以在通过提示的情况下，进行重复操作，这样可以有效避免不能重复操作的情况，由于提升的应用，在一定程度上也会起到防误操作的功能。
2.2多个操作任务无法同时输入电脑钥匙
例如某无人值守变电站的主变压器停电操作，其高、中、低压侧的倒闸操作可以同时进行。但是五防主机一次只能给出一个操作任务，电脑钥匙也只能存储一个操作任务，只能完成一个任务后再输入新的任务，不能发挥几个操作组同时操作以缩短操作时间的优势。需要厂家修改自己的软件系统，使多个互不相干的操作任务可以同时下达到电脑钥匙，同时需要增加电脑钥匙的数量以配合多个操作组进行多个独立的操作项目。
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2.3操作任务只能单个执行
虽然很多变电操作任务，在原理上是可以进行多任务操作的，但微机每次只能存储一个任务，这大大降低了变电操作的效率。为了有效解决这个问题，就需要对误操作管理系统的程序进行一定的设置，让其允许多任务的操作。
2.4微机五防的非在线性
例如手持电脑钥匙操作期间，因设备自动保护、远方操作等原因致使相关设备状态发生变化时，由于电脑钥匙无法及时获得设备变位信息，故仍会继续允许进行设备操作，从而不能有效防止误操作事故的发生。需要引入间隔层防误闭锁以解决微机五防非在线性的缺点。
2.5加强操作运行维护人员技术操作实力
（1）“五防”功能以操作逻辑为核心，对于无票操作、检修人员或其他人员的误碰缺乏可靠的闭锁方法。
解决方法：只能依靠严格的执行变电站两票制度来保证工作的安全性。
（2） 对变电站内二次设备的操作没有可行的防误解决办法。保护压板投切、分合直流操作电源、TV 二次并列等二次操作无法进行防误操作逻辑判断，无法闭锁二次压板的误投、误切；二次电源开关的误分、误合。
解决方法：可以在直流电源、保护压板、开关位置等原来属于空操作但需要控制的地方做一些编码锁，这些编码锁不参与操作逻辑规则，但不可以跳过，需要在编码锁上对位后才可以执行下一项，在对位的同时，设计上还可以让电脑钥匙发出语音提示，表示操作的正确性。
（3）特殊运行方式下，防误操作逻辑存在冲突。例如正常情况下要分合旁路隔离开关时，必须先将旁母断路器断开；如果再合上一把旁路隔离开关，进行等电位操作，此时的旁母断路器必须在合位。这 2 种情况下，对旁路隔离开关的操作判断逻辑是冲突的。再例如，双母线分段带旁路的主接线情况下，当要断开母分隔离开关时，必须其中一段母线上所有的断路器在分位才可以断；而如果此时旁母断路器做母联断路器合环运行也是可以操作母分隔离开关的。这 2 种情况下，对母分隔离开关的操作判断逻辑也是冲突的。
解决方法：可以将一个开关做成 2 种判断逻辑，相当于保护不同的定值区域，由运行人员根据运行方式的变化来切换判断逻辑。
2.6强化“五防”闭锁装置系统的宣传、认识和培训
“五防”闭锁装置系统已成为变电站建设和改造中不可或缺的设备。它不仅有效保障电力生产的安全,明显降低误操作事故的发生,而且微机防误技术也得到了大面积的推广,在加强闭锁装置更新和改造的同时,对“五防”闭锁装置系统的宣传和认识也是重要的举措。
3. 间隔层防误闭锁
间隔层连锁存在的问题主要是变电站投运后，在变电站扩建、测控单元软件升级、测控单元异常处理后，受现场运行条件的限制，难以对测控单元的闭锁关系进行完整的验收。这一方面需要在变电站基建过程中进行详尽的验收，确保闭锁逻辑的重要性；另一方面，可以考虑解决间隔层的闭锁逻辑验收问题，比如在测控单元间隔层增加一台可以进行模拟操作的工控机，专门用于校验间隔层闭锁逻辑的正确性。还有一种属于上位机按照顺序发送操作信息，在操作完成应答后，才会发送下一步的操作信息，每一步都有自己的序列号，如果序列号不连续，则代表信息传输错误，可以通知上位机进行重传，只要严格按照操作序列来进行操作，就会有效避免操作失误现象的发生。
4.结语
随着电力需求的不断提高，电网中的各种变电操作越来越频繁，为了有效避免操作失误的发生带来的恶劣后果，必须在操作中加入闭锁环节。当前的闭锁操作技术很多，工作人员应该根据实际的使用需要，积极使用技术先进、功能完善的微机防误装置,提高防误设施可靠性。加强对安装调试及验收过程的管理。进一步完善其防误闭锁的功能，从而有效避免操作失误带来的不利影响。
参考文献：
[1]顾拥军，皮卫华，杨承胜等. 变电站防误闭锁应用分析.继电器，2005，33（2）：66~70．
[2]王玉秋．微机防误装置的改进．电力自动化设备，2000，20（4）：45~46．
[3]徐明．220kV 变电站无人值班改造中相关技术问题的探讨.继电器，2005，33（1）：73~76．
论文作者:初世春
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 20期
论文发表时间:2020/3/16
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