摘 要：本文介绍了110kV变电站五防三种分类，分别介绍了三种五防功能的优缺点，最后对目前110千伏变电站采用的五防闭锁技术进行了详细分析，110kV间隔的设备采用计算机监控系统的逻辑闭锁加电气闭锁，10kV设备采用本身具备的机械闭锁加电气闭锁。
关键词：五防闭锁；变电站；逻辑闭锁；电气闭锁
电气误操作事故严重威胁电业安全生产，为贯彻“安全第一、预防为主”的安全生产方针及“保人身、保电网、保设备”的原则，防止误操作事故的发生，确保电力系统安全运行，在操作二次回路上设置电气闭锁或者微机五防系统，已经成为防止误操作等事故发生的有效而可行的手段。要保证电网的安全运行，最大程度减少误操作的发生，对变电站防误闭锁技术提出了很高的要求。
1 变电站五防简介
目前变电站五防可以分为机械五防、电气五防、逻辑五防三大类。变电站五防是指：防止带负荷误拉、误合隔离开关；防止误拉、误合断路器；防止带接地线（或未拉开接地刀闸）合闸；防止带电挂接地线（或合接地刀闸）；防止误入带电间隔。
1.1 机械五防
机械五防是利用电气设备的机械联动部件（如传动轴上的异型限位挡板），来实现一种电气设备操作后另一种电气设备就不能进行操作从而对相应的电气设备操作机构实行闭锁以达到预定目的的一种闭锁，具有机械简单、闭锁直观、强度高、不易损坏、操作方便等特点。机械闭锁的优点是闭锁可靠，不易发生误操作。但是这种闭锁实现的前提是一体化设备，如果要实现断路器与断路器之间，或者断路器与其他间隔闸刀的闭锁就非常困难。而且，机械闭锁在设备运行时间较长后，出线锈蚀、卡涩情况下，影响设备的正常操作。因此，机械闭锁目前主要应用在10kV封闭式中置柜中。
1.2 电气五防
电气五防闭锁是电气闭锁方式时一种利用一次设备（断路器、刀闸、接地刀闸等）的位置辅助触点组成电气闭锁逻辑控制回路，接入需闭锁的电动操作设备的控制回路中，接通或断开电气操作电源而实现对电气设备的防误闭锁。当违反操作规则时，由相应的设备辅助接点切断该操作设备的控制回路电源，禁止操作，从而达到防误操作的目的。电气闭锁技术的结构严谨，闭锁可靠，但是这种闭锁方式需要接入大量的二次电缆及开关、隔离开关和接地开关的辅助接点，接线比较复杂，维护困难。
1.3 逻辑五防
逻辑五防闭锁是将计算机技术用于高压设备防止电气误操作的装置。微机五防系统可根据现场实际情况，编写相应的“五防”规则，实现较为完整的“五防”功能。计算机监控防误闭锁的优点是防误闭锁功能完善，防误程序实现容易；在线闭锁，实时性强；较高的可靠性和可操作性、长寿命；完备的五防逻辑判别功能。如可以采集模拟量（电流、电压等）；完备的操作管理功能和操作票功能；维护简单，工作量小；没有电脑钥匙，不增加运行人员的操作时间和劳动强度；通讯稳定可靠；具备多任务并行防误操作功能；能够实现对电气设备状态的可控、在控、能控；能够实现整个电网的防误要求。
2 110kV设备五防闭锁技术介绍
110kV设备采用逻辑闭锁加电气闭锁的方式。电气闭锁用于传统的单间隔方式，逻辑闭锁通过设置相应的逻辑条件完成。
（1）110kV断路器DL母线侧刀闸1G电气闭锁如下图所示：
图3 110kV线路间隔逻辑闭锁图
1G逻辑闭锁条件：本线路三相无流，本间隔断路器处于分闸位置，110kV母线所有接地开关及接地电磁锁处于分闸位置，本间隔接地刀闸1GD、2GD1分位，接地电磁锁1GDL、2GDL1分位，逻辑闭锁回路导通。
综上所述110kV断路器DL母线侧刀闸1G只有当同时满足电气闭锁条件和逻辑闭锁条件时，操作回路才能够导通，对应的刀闸可以操作。110kV设备间隔内其他刀闸及接地刀闸也是同样原理，就此不再赘述。
3 10kV设备五防闭锁技术介绍
10kV设备五防是通过本身具备的机械闭锁加电气防误闭锁来实现的。
3.1中置式开关柜本身具备的机械闭锁
断路器机械闭锁：1、断路器采用手车式，只有当断路器处于分闸位置时，手车才能从试验位置推至工作位置，反之亦然。其原理是断路器合闸时通过联锁杆作用于底盘上的机械联锁装置使手车无法移动。仅当断路器分闸后，闭锁才能解除。并且只有手车完全到达工作位置或试验位置后才能合闸，防止带负荷分合隔离开关。
接地刀闸机械闭锁：只有当手车在试验位置且线路无电时，接地闸刀操作孔上的挡板才能用手按下，插入手柄合接地闸刀。如手车处于工作位置时，接地闸刀操作孔上的挡板是打不开的；如手车虽在试验位置，但线路侧有电，接地闸刀操作孔上的挡板同样打不开，防带电合接地闸刀。
手车机械闭锁：接地闸刀在合闸位置时，由于操作手柄插入孔挡板已按下，挡板通过传动机构带动柜内手车右导轨上的挡板挡住了手车移向工作位置路线；同时挡板下方的另一只挡块顶住了手车的传动丝杆，联锁机构使断路器手车无法在接地闸刀合闸时移入工作位置，防带接地送电。
手车室活门机械闭锁：手车摇进时手车驱动器压动手车左右导轨，通过传动杆带动手车室活门使之开启，同时左右导轨的弹簧被压缩。当手车从工作位置摇出后，弹簧释放使活门下落关闭，隔离高压带电部分。
3.2 10kV出线开关柜的电气闭锁
4 结束语
在变电站新建和改扩建工程设备验收时，对“五防”系统的验收工作是十分重要的。防误操作验收需要按照“五防”原则，认真审核设备的闭锁条件是否满足，包括正常操作检验和错误操作检验。所有闭锁逻辑的正、反两方面都必须检验到位，缺一不可。如果仅凭经验和记忆进行验收，对于复杂的闭锁，例如主变、电容器单元等，就很可能会出现遗漏。同时，目前变电站对于防误装置的运行管理仍需加强。强化变电站运行人员业务技能提升，运行值班人员对防误装置的构成及原理不清楚，操作时不按要求进行，维护工作不到位，应该加强对运行值班人员的技术培训以及对防误装置的检查维护工作。
参考文献
[1]江苏省电力公司. 《变电站防误操作技术规定》.2007.
[2]李艳军.综合自动化变电站防误闭锁系统应用研究[J]. 上海: 华中电力, 2012.
[3]赵旭峰. 变电站防误闭锁装置的功能及应用[J]. 南京: 江苏电机工程, 2010.
作者简介
尹力（1988- ），男，继电保护技师，工程师，从事变电检修工作。
论文作者:尹力
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/17
标签：手车论文; 操作论文; 断路器论文; 变电站论文; 电气论文; 闸刀论文; 设备论文; 《电力设备管理》2017年第5期论文;