摘要：高压隔离开关的自动化，简单描述就是对现场一次设备（即高压隔离开关）进行远程遥控、监视。而高压隔离开关综合自动化，包括了高压隔离开关运行状态监视和控制闭锁综合自动化，它是变电站综合自动化的一部分。
关键词：500kV变电站；高压隔离开关；控制系统
1 高压隔离开关控制方式分析
高压隔离开关的控制方式分为就地控制、远方操作把手控制和远方微机控制。其中，就地控制和远方操作把手控制为传统的控制方式，对高压隔离开关的控制仅受到电气闭锁的约束。远方微机控制自动化水平高，操作界面友好，多了一道程序闭锁，可靠性强。微机控制属于变电站综合自动化的领域，除了可以在站控层进行操作外，还可以在间隔层操作，通常控制输出有远方和就地两种形式。为了保证微机监控系统测控装置控制的绝对可靠，其输出过程都需按选择、返校和执行的顺序进行。
2高压隔离开关状态监视方式分析
高压隔离开关的状态监视只有合闸状态和分闸状态两种，传统的监视通过现场设备提供硬接点进行转换，经继电器重动后在模拟盘上用灯光信号显示。对于变电站综合自动化系统，需要将高压隔离开关位置监视由传统的模拟信号转换成数字信号。500kV 变电站中的隔离开关和继电器等，均处在强电场中，电磁干扰比较严重。若没有采取适当的措施，则当断路器或隔离开关动作时，可能会干扰程序的正常执行，甚至损坏接口电路芯片或损坏CPU。所以为防止电磁干扰，必须采取抗干扰措施进行数字量采集。目前已经使用的有光电隔离和继电器隔离。笔者选用继电器隔离。
3 高压隔离开关操作闭锁方式分析
3.1闭锁方式简介
高压隔离开关综合自动化目前应用比较多的闭锁系统包括机械闭锁、电气防误闭锁和微机防误闭锁装置。变电站内设备的操作通常是指对隔离刀闸、断路器、接地刀闸等电气设备的操作，这些电气设备在变电站内有相互的逻辑关系，操作这些电气设备必须具有正确的先后次序和相应的逻辑条件。最先采用的防误闭锁方法就是在二次操作回路设置电气防误闭锁，电气防误在实际中起到了很大的作用，但这种方法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，同时存在防误闭锁的盲区。
3.2基于后台系统的防误闭锁系统
后台防误系统在变电站自动化系统中位于站控层，当地所有的控制操作的命令都从后台系统发出，后台防误系统在控制操作的开始进行闭锁逻辑规则的判断，保证控制操作命令的正确性。后台防误系统主要由防误监控主机、模拟操作与控制计算机、模拟屏、电脑钥匙、电编码锁、机械编码锁和辅助部件构成。防误监控主机完成通信、实时数据采集、操作票管理、防误控制操作。模拟操作与控制计算机主要功能开关对位功能，检查模拟图与现场设备状态是否一致；检验操作票功能，按操作票内容在微机模拟盘上预演操作，模拟操作与控制计算机就据预先储存的规则对每一项操作进行判断；传输操作票功能，将正确的操作票内容传输到电脑钥匙中以进行解锁、倒闸操作。电脑钥匙用于在操作过程中接模拟操作与控制计算机发出的操作票，然后按照操作票内容依次对电编码锁和机械编码锁进行解锁操作，具有按操作票逐一解锁操作、中止操作、检修操作和非正常跳步操作，具有掉电记忆，自学锁编码、锁编码检测，具有操作票浏览、操作追忆、音响提示等功能。正常操作时，先将电脑钥匙插入电编码锁中，如操作设备的编号和电脑钥匙显示的编号一致，则电脑钥匙内部接通操作回路，闭锁解除，允许操作。若操作人员走错位置，电脑钥匙将不能接通操作回路并发出报警。机械编码锁是一种具有机械闭锁和编码片的机械锁具，主要用于机械操作的隔离开关、接地刀闸、临时接地线、网门的闭锁。辅助部件主要包括闭锁盒、地线桩、地线头和验电器等。尽管后台防误系统能够进行模拟逻辑预演、完成逻辑闭锁控制和生成倒闸操作票等强大功能。
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3.3 基于通信控制单元的全站逻辑闭锁
通信控制单元在变电站自动化系统中位于通信层，是变电站自动化系统的信息中心，负责与变电站内所有各种设备进行通信，包括后台系统、测控装置和保护装置等，同时，其与远方调度系统或集控中心进行通信，将变电站的各种信息上送远方系统，接受远方系统控制命令控制站内设备。由于通信控制器完成的作用，其可靠性和实时性是系统的首要要求，为了满足上述要求，目前变电站自动化系统的通行控制单元无论从电源模件到智能通信模件所有器件均满足工业控制标准，全部经过严格的电磁兼容试验的测试，同时，为满足实时性和安全性的要求，多数系统采用工业或军用实时控制操作系统。通信控制单元满足系统可靠性和实时性要求的同时，其拥有变电站内部的所有信息，因此，在通信控制单元实现逻辑闭锁是较好的选择，采用通信控制单元实现全站逻辑闭锁可以避免后台闭锁系统的不足。目前在通信控制单元实现逻辑闭锁的方法是基于IEC 61131-3标准开发的闭锁逻辑组态软件，通过可视化的组态软件定义变电站操作的各种逻辑闭锁规则，保证操作的安全和可靠。
3.4变电站隔离开关检修管理技术前景
其可操作性如下：第一，必须要准确地掌握设备实际运行情况，包括设备的制造部件材质、质量、污染、操作、负荷等相关情况。工作人员要及时对限位开关行程和辅助开关进行检查。第二，要检查操作电源是不是完好，熔断器有没有熔断，并检查各个相关的元件。开展的状态检修要有相关的依据，发现问题时要及时解决。检测人员要有足够的知识积累与运行经验，能够根据设备的运行数据，对设备实际状态作出正确判断，对设备作出最正确的评估。第三，把握好管理责任，修和不修是同样存在，该修的不修要承担责任，修未修好的也要承担责任，只有我们全面地了解设备的状况，经过认真评估，就可确保变电站隔离开关设备的安全使用。
隔离开关一般都为户外双柱式的隔离开关，它主要有底座、导电部分和棒型瓷柱组成。每个极都有两个瓷柱，各自装在底座两边轴承座上，中间用交叉连杆进行相连，可以自由转动。导电闸刀被分成了相等两段，分别固定在瓷柱顶端。隔离开关的触头由柱形触子、触头座、触头等组成，上面装有防护罩。隔离开关隔离开关的分、合操作，是有传动轴通过连杆机构的带动，使两侧棒型瓷柱沿着反方向各自转动就是度，让闸刀在水平面转动，实现闸刀的分、合闸。在底座的两端可装一两把接地闸刀，在主闸刀分开以后，用接地刀闸把线路和待检修设备接地，来保障人员的安全。为防止意外的发生，并在接地刀闸和主闸刀中间加操作闭锁。
从现在的情况来看，应该说变电站隔离开关的检修管理工作很薄弱地，运行状况非常不容乐观，要想做好变电站隔离开关的检修管理工作，必须要从源头做起，就必须要加强变电站隔离开关的安装调试、选型、检修管理和常运行维护工作，还要对变电站隔离开关存在的一般性、常见问题，进行重点检查，并检查变电站隔离开关是不是有裂纹与破损；可结合红外热成像技术，定期对其检查，如导电回路是不是存在表面氧化、接触不良等现象；检查各个组件的锈蚀情况与机构箱密封情况等，并对变电站隔离开关设备进行综合状态评估，必须要明确变电站隔离开关重点是做好转动部分、导电部分、机构检修，不留安全隐患，还要对老旧的变电站隔离开关进行综合治理，确保变电站隔离开关可靠安全地运行。
4结语
本文分析了变电站综合自动化与高压隔离开关自动控制的关系。将高压隔离开关自动控制系统分成控制、监视及操作闭锁三个部分进行分析，详细分析了高压隔离开关的微机防误闭锁方式，为变电站综合自动化系统设计提供一种思路。
参考文献：
[1]王锡凡.电力系统优化规划．北京：水利电力出版社，1990
[2]郭永基.电力系统可靠性分析．北京：清华大学出版社，2003
[3]汪希伟.电气闭锁在 500kV 变电站防误闭锁装置中的应用.中国电力教育. 2006，3（6）.
论文作者:郜磊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签：操作论文; 变电站论文; 高压论文; 系统论文; 闸刀论文; 设备论文; 通信论文; 《电力设备》2019年第4期论文;