摘要: 微机五防闭锁装置现代电网中已慢慢代替了传统的闭锁装置。但在实际运用中，五防闭锁装置仍然存在着一定的缺陷。本文指出变电站五防闭锁装置的缺陷，并提出优化方案。
关键词: 变电站；微机五防闭锁装置；验收
引言:传统的微机五防闭锁装置对不同类型的变电站可以实行其防误闭锁操作，并且在运维检修人员对闭锁操作进行检查确认后，可以将操作过程输入到主机之中。通过对变电站设备状态的信息收集，可以将变电站实时信息传输给电脑监控室。经过上述操作后方可以由各级电网调控值班人员对操作标准进行统一处理，以防止错误的设备操作。因此传统的微机五防闭锁装置在实际操作过程中，因为人工的介入导致接入信息与实际操作信息不相匹配，由此需要对传统的微机五防闭锁装置进行一定的方案优化。
1.五防闭锁装置的定义及应用
五防闭锁装置中五防指的是防止失误闭合开关、防止误入带电隔间、防止带电线路接地、防止地线闭合及防止失误断开开关等操作。变电站要满足五防电气操作的要求需要，则变电站需要有五防系统设备、微机闭锁装置、电气闭锁装置及机械闭锁程序等。智能变电站的微机五防闭锁装置系统主要指的是利用变电站的自动化监测设备，对实时操作中产生的有误操作进行判断和更改，对于满足防误操作的电气设备逐一进行开放操作。在早期的变电站防误闭锁系统中，主要有机械防误闭锁、单元电气防误闭锁、微机防误闭锁等多个类型。其中机械防误闭锁指的是采用机械操作实现机构关联，其功能特点是使用简单且可靠有保障。单元电气防误闭锁指的是将相互关联的电气设备信息转化成为电气设备的操作流程，并且由电缆锁实现防误操作。微机防误闭锁指的是根据变电站五防要求，对变电站的设备形成闭锁关联。
对于五防闭锁装置其在电力系统中的应用较为广泛，特别是在自动化技术操作环节中监控系统与五防系统是互相独立运行的整体系统。目前国内的大部分智能变电站采用的五防闭锁装置为防误闭锁系统，这种系统装置可以实现变电站系统的安全与稳定运行，体现了其可扩展应用价值。微机五防闭锁装置系统由电脑钥匙、防误主机及锁具组成，其中微机防误闭锁系统的现场锁具具有灵活轻便和结构可靠的优点。防误闭锁系统的功能主要由电脑钥匙，机械编码锁等多个工具实现。在装置的内部运行阶段，模拟屏显示过程是由设备的倒闸操作完成。在操作过程中模拟屏触点与主机有连接，一旦发现信号点，主机会根据已经存储好的程序规则对完成的操作进行判定，如果设备操作正确那么主机显示器会表明正确的信号，如果操作错误则显示器会发出错误的警告，直到设备操作正确为止。
2.微机五防闭锁装置存在问题
微机五防闭锁装置尽管相较于前面几种装置有了较大的改善，但是在实际操作过程中还存在着很多不足之处。如微机防误闭锁系统不能对操作人员的实际行为进行把控，操作人员的一次模拟操作极有可能被防误操作系统认定为正常操作。其次是微机防误操作的编码挂锁过程与固定锁具的结构较为简单，一旦电脑认定了编码锁的正确性后将默认其操作过程，但在操作过程中不能确认具体的操作流程，如开关闭合状态，闸刀闭合过程等。再次在变电站运行过程中，经常会出现多个设备的多个任务，如果电脑操控与模拟操作不一致，就不能实现对多个并行任务的传送与执行。
除此以外，电网调控值班人员不能对具体的操作进行控制，无法清晰的了解运维检修人员操作过程，对于任务发布情况信息传递只能利用信号，不能实现统一集中的模拟，在变电站具体设备操作过程中，运维检修人员可能会私自修改操作信息等问题。
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3.微机五防闭锁装置整体方案的设计与对比分析
针对常见电气设备中出现的跳项及漏项问题，需要对智能变电站设备操作进行控制，由此提出以下两种方案：①对智能操作过程进行回传；②在电气操作回路上装上监测设备。
①方案一。在微机五防装置系统上自动设定生成操作步骤，以后的每一个操作将会自动下载操作步骤，以此回传到主机系统上。微机五防主机系统与电脑钥匙相互连通后，变电站的后台系统会对接受的信息进行反馈，信号一致则进行下一步操作。直到所有的信号认定正确后，操作才能停止。
②方案二，方案二对全站的五防系统进行监测设备的安装，以及对五防专用锁具和实际的电气操作过程进行监控，通过系统实现操作过程的保存。根据操作步骤逐一进行，实现全程闭锁方案。在系统操作过程中，取消电脑钥匙挂锁及机械性挂锁行为。原本主机设定的电气编码操作行为由分布在控制节点代替，隔离开关的挂锁行为之后，对输出节点加以控制。
智能变电站五防闭锁装置的提出，有利于解决微机五防闭锁中所出现的问题，同时也提高了工作效率保证了操作人员的安全性。在方案一中，可以解决离线操作运维检修人员操作不当问题，可以在变电站控制室内监测到操作的具体信息。但是方案一不能对多个并行的任务进行操作，并且在存在模拟操作的条件下不能认定其操作正确性。方案二同样可以解决离线操作的安全隐患问题，并且在对变电站后台操作过程中实现全过程监控，对电子操作票可以完好的打印。但其缺点显而易见，相比于方案一投资，方案二的项目所需经费金额巨大。
4.微机五防闭锁装置的具体方案优化
对微机五防装置的具体优化过程主要从站控层、间隔层及设备层这几个方面来考虑。变电站的站控层所实行的方案在于可以反映电气设备的具体操作对象与操作管理逻辑，对五防闭锁逻辑进行管理和实施。变电站的后台监控系统与五防闭锁系统是相互连通，实现了站控层防误就可以对变电站实时操作进行数据自动化监控。其次在变电站正常运行情况下，智能变电站后台管理要先于电气设备操作步骤。对变电站数据系统进行模拟练习，变电站后台控制室会自动判断电气设备操作对象是否满足操作条件。在判定操作对象满足操作条件前提下，如果系统防误系统不满足要求则模拟练习失败，对于操作票设定也会失效。如果变电站操作符合操作规范，则操作票不会受到影响。如果在实际操作过程中没有开启操作票，那么在实时计算条件下电气设备的操作均设为标志数字0。在对五防闭锁程序的逻辑关系完成了实时标志后，变电站监控后台会通过与变电站实时监测系统实现报文设备操作。如果在实际操作过程中开启了数据票，自动化操作系统会将操作标志设置为1，然后再根据当前实际情况完成对电气设备操作。
对间隔层的防误主要是将监测装置设立成五防闭锁系统一个部分，以方便应对电气设备中其它项目的操作。在测控装置系统内，对功能的开入量和防误操作模式加以设定。其中设定数字1为防误操作模式，设定0为非防误操作模式，对智能变电站的实时操作进行控制。设计装置中提供一个监控五防锁闭装置，其中数字1代表监控五防的操作进入，数字0代表监控五防的操作退出。监控操作模式的定值功能，会在数值设定为1的时候判断五防系统的闭合，在数值设置为0时判断五防操作闭锁的断开。对于设备层的防误，需要在实际的操作过程中对电容器的网关，手动电闸，接地线路等进行设备的监测。由于以上设备不能直接经过电气设备进入到串联线路中，因此在电气闭锁回路上要注意其具体操作过程。同时这类设备的操作必须是由专门的电磁锁具，通过接地来实现五防闭锁功能。
5.结论
智能变电站微机五防闭锁方案的优化，对电网安全运行和设备有效管理起到积极的推进作用。微机五防闭锁设备虽然在近年来取得了较大的发展，但其存在的电气设备操作时离线问题及操作人员无票操作问题仍然存在。由此本文在研究基础上设计了两种优化方案，并对两种方案进行了对比分析，从站控层、间隔层及设备层三个层面对具体的方案过程及可能出现的问题加以讨论，以期对后续研究起到一定的借鉴作用。
参考文献:
[1]翟敬民，郝明.论变电站微机五防闭锁装置常见问题及验收[J].能源与节能，2013，07：98~100.
论文作者:徐秀丽,刘海丰,刘兰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/8
标签：操作论文; 变电站论文; 微机论文; 装置论文; 系统论文; 设备论文; 方案论文; 《电力设备》2019年第4期论文;