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摘要：防误闭锁对于变电站的安全稳定运行至关重要,随着近些年电网规模的不断扩大,对变电站的防误闭锁系统可靠性提出了更高的要求。本文对五防在智能化变电站中的应用进行了探究。
关键词：五防系统；自动化变电站；应用
1 五防系统的概述
1.1 定义
所谓“五防”是指：防止误分、误合断路器；防止带负荷拉、合隔离开关；防止带电挂接地线(或合上接地开关)；防止带接地线(或未拉开接地开关)合隔离开关；防止误入带电间隔等五项电气误操作。
1.2 功能要素
五防应用操作体系和自动化的应用操作体系是不可分割的，他们彼此之间的数据信息和图画信息都是共同使用的，自动化的应用操作体系当中包含了五防的所有操作特点和功能,能够为其配备一个电脑五防锁具等等。
1.3 发展历程
为了有效防止运行电气设备误操作引发的人身和重大设备事故，我国电力系统早在1990年就提出了电气设备五防的要求，并以法规形式行文规定了电气防误的管理、运行、设计和使用原则。防误装置的设计应遵循的原则是：凡有可能引起误操作的高压电气设备，均应装设防误装置和相应的防误电气闭锁回路。从这个原则出发，提出了五防规定。原国家电力公司于2000年发布《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》，其中第二章“防止电气误操作事故”第2、5条明确规定：采用计算机监控系统时，远方、就地操作，均应具备防误闭锁功能。随着科学技术的发展，五防的发展经历了机械闭锁、电磁闭锁、电气闭锁、机械程序锁和微机闭锁几个阶段。
2 变电站常用防误闭锁的方式
目前应用较多的防误闭锁的方式从总体上可分为电磁闭锁方式、机械程序闭锁方式、电气防误闭锁、微机防误闭锁等几大类。
电磁锁是一种采用电磁铁控制锁销开启的电控机械锁具，对电气设备的手动操作机构实施闭锁。利用一次设备（断路器、隔离开关、接地刀闸等）的位置辅助接点或电磁锁自带的辅助接点组成电气闭锁逻辑控制回路，接入电磁锁的电源回路中，实现对电气设备间的防误闭锁。特点是对手动操作的电气设备具有强制闭锁功能。缺点是机械结构复杂，常出现机械卡滞现象；接点过多，电缆使用量大，可靠性差。
机械闭锁方式主要通过设备机构与机械结构的互相制约，且动作在符合其先后顺序要求的前提下，实现相互锁。机械闭锁具有不易损坏、操作较为简便、检修量小且闭锁较为可靠等优点，无需借助辅助工具就可进行操作，根据正确的操作顺序自动解锁。但机械闭锁还存在一定缺陷，该闭锁方式只能应用在具备机械联系的元件，而不能实现电气联系元件间的应用。机械闭锁方式在成套高压设备中应用较为广泛，而在敞开式变电站中，机械闭锁只能用于接地刀闸和刀闸间的闭锁。
电气防误闭锁方式是一种现场电气联锁技术，主要通过相关设备的辅助触点联接来实现闭锁。这是电气闭锁最基本的形式，闭锁可靠。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但这种方式需要接入大量的二次电缆，接线方式较为复杂，运行维护较为困难。只能防止开关、隔刀和地刀的误操作，对误入带电间隔、接地线的挂接（拆除）等无能为力。不能实现完整的“五防”。电气闭锁回路是电力系统发展过程中经过不断完善和总结，发展起来的一套行之有效的防误闭锁方法，实现起来方便、可靠，但回路复杂，间隔多的大站实现起来耗费大量电缆，且在运行中存在刀闸辅助触点不可靠、户外电磁锁机构易损坏等问题。
微机防误闭锁方式。就目前来说，微机防误装置最先进的防误装置，功能强、使用方便、安全简单，且维护简便，它的使用可以减少很多的二次电缆安装工作。它的组成部分可以分为机械编码锁、电脑钥匙、电编码锁和电脑模拟盘。其基本工作原理是：利用预设操作原则和程序保证倒闸的顺序正确，利用各种编码锁和状态锁保证操作的正确性。电脑可以根据操作人员插入的电脑钥匙插入到相应密码锁后，对设备进行操作检测。检测完毕后，将此次操作的信息通过电脑钥匙回传到微机模拟盘上。这样就能够做到模拟盘的状态和现场实际设备上的状态是一致的。
3 五防在智能化变电站中的应用
3.1 一体化五防系统
智能化变电站采用的监控系统中五防与监控系统一体化集成，实现操作票及防误闭锁功能。相比于独立式五防系统，一体化五防系统与变电站的监控系统结合在一起，使得两者的数据库和画面等资源能够共享，大大提高了资源的利用率，同时也降低了工作量和维护所需成本。另外，共享画面也消除了两者画面不一致的问题。相应地，它也就具有了一些缺点，因为五防系统与变电站监控系统的结合，就不能保证它具有很好地安全性。另外，一体化五防系统的自动化程度相对独立式五防系统来说要高很多，这就要求需要增加额外的系统维护，且维护时监管难度很大，可能会引起监控信息的错误修改。
3.2 网络化五防系统
随着以太网技术、嵌入式软硬件技术的发展，间隔层IED设备可以通过站控和间隔层之间的以太网实时交换逻辑闭锁所需要的位置信息，实现间隔层五防功能，达到实用化水平。网络化五防系统完全依据底层网络信息共享和互操作，在间隔层网络通过运行实时状态识别及逻辑判断综合判断决策，以分散型式在网络底层实现变电站完整的五防操作逻辑闭锁功能，取代了常规的专用电气编码锁，消除了专用五防系统与综自系统之间繁杂的信息校验。
4 展望
随着计算机及网络通信技术的发展，变电所自动化技术对电气五防系统要求进一步提高。目前，国家正大力推广变电站的数字化和智能化。那么，随着智能化变电站建设的大量推广，智能化一次设备和网络化二次设备技术的完善，与智能化变电站配套的五防系统也必然是一体化、网络化的、实时在线的。
参考文献：
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[4]江霞.变电站在线式五防系统探讨[J].机电信息,2015, 09:28-29.
论文作者:宋雨生
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/19
标签：变电站论文; 操作论文; 系统论文; 电气论文; 机械论文; 方式论文; 功能论文; 《电力设备》2018年第17期论文;