（广东电网有限责任公司佛山供电局）
摘要：从变电站防误闭锁实际出发，分析了防误装置的各种类型与各自的优缺点，介绍了一种综合自动化变电站的新型防误闭锁系统，并对该防误系统进行应用分析。
关键词：变电站 防误系统 防误闭锁技术
1引言
目前，我国电力工业快速发展，特别是大型电网的形成和应用，对变电站的要求也在不断提高。特别重要的是变电站安全运行尤为重要。在一般情况下，变电站具有配电间隔多及复杂的运行操作等特点，这就对操作设备和电网安全的技术手段提出了更高的要求。变电站运行中的防误操作是保证电力系统安全运行的重要保证。随着电力系统的不断完善，变电站的防误系统将发挥越来越重要的作用。
2防误闭锁的规定与功能
为了有效地防止电气误操作造成的人身及重大设备事故，我国在1990年初提出电气设备的“五防”要求，并以法律的形式规定了防误装置设计、使用、操作和管理。规定中防误装置的设计原则为：凡有可能造成误操作的高压电气设备，应安装闭锁防误装置和相应的防误操作闭锁回路。同时，为了防止电气误操作，使用计算机监控系统、就地、远方操作都应具有防误闭锁功能。
防误闭锁功能主要是为了防止以下五种恶性误操作：防止隔离开关带负荷时进行分、合操作；防止带电挂（合）接地（接地闸刀开关）；防止带接地线（接地刀闸）合断路器（隔离开关）；防止误分、合断路器；防止误入带电间隔。以上述五种恶性误用，通常被称为“五防”。
3防误闭锁的类型和分析
3.1 机械闭锁
机械闭锁是一种靠机械结构实现的闭锁方式。它主要用于主刀和地刀之间，或成套的高压开关设备，如10kV开关柜，10kV开关柜的柜门、接地刀闸、隔离开关、断路器之间采用机械互锁的方式，按照正确的操作逻辑才能进行操作。机械闭锁可靠，不易发生误操作，故障率低，容易管理和维护。
3.2 电磁闭锁
电磁闭锁是一种可以通过设备的辅助触点来接通或断开的操作机构的电磁锁电源，使操作机构不能动作得闭锁装置。这种闭锁方式原理简单，容易实现，且能够闭锁非一体的开关设备。这种闭锁装置要求串接在辅助触点间上的辅助转换开关能够灵敏可靠的动作，但实际使用中，由于电磁锁密封不严受潮腐蚀等原因，转换开关不能正确地切换，最终无法实现闭锁。所以一般用于干燥的工作环境中，不适用于室外高压开关设备的闭锁。
3.3 电气防误
电气防误将设备的辅助触点按照正确的操作逻辑串接在需闭锁设备的控制（操作）电源中，通过接通或断开控制（操作）电源，从而达到设备间互锁的目的。电气防误可靠性高，但接线方式复杂，需要加入大量的二次电缆。
3.4 微机防误
微机防误是一种利用计算机技术实现高压设备防误操作的装置。通常由主机、模拟屏（电脑显示器）、电脑钥匙、编码锁（包括机械编码锁和电编码锁）等组成。微机防误的设备有开关、刀闸、地刀、网门。其基本原理是通过编辑好的规则来自动判断需要操作的设备是否满足闭锁条件。操作人员根据运行逻辑进行开票，模拟预演无误后，将输出内容输入到电脑钥匙中，传送完毕后开始操作开编码锁，最后传回钥匙状态改变。
微机防误是离线式和在线式两种类型。离线式微机防误装置一般配置防误主机（或五防仿真屏）。它不能准确显示出设备的实际操作状态，有时会出现现场设备状态和模拟屏不对应的现象，如现场开关实际上是闭合的，而离线式的模拟屏由于上次操作钥匙回传失败导致开关仍显示为分位，这样刀闸处于解锁状态，容易造成误操作。在线式微机防误一般将防误闭锁逻辑直接放在后台监控系统，并且在后台防误主机能够地实时得获得现场设备的状态，通过良好的防误逻辑判断设备的实时状态是否满足操作要求，实现实时的防误功能。
微机防误具有全站逻辑防误功能的优点，此外，它不仅能判别本间隔设备的封闭条件，并且能判别其他间隔设备的相关锁定条件。例如合上母线侧刀闸，要求本间隔的地刀在拉开位置，母线上的地刀也应该在拉开位置，才能使微机防误得到通过的要求。
3.5 间隔层防误
间隔级防误利用测控装置本身的逻辑功能完成。目前，有关综合自动化的变电站，其中许多在间隔层测量装置配置五防闭锁功能。因为测控装置的实时数据库中开关，刀闸等状态信号比传送到后台监控降低了多个通信环节，所以可以随时保持较高的实时性。在变电站或远程调度操作变电的开关和刀闸，如果远程操作员站没有五防闭锁功能，间隔层防误就提供了唯一的全站五防。
间隔层分为间隔内闭锁和间隔间连锁。间隔内闭锁因为实时库就在装置本地而变得相当简单，间隔间联锁是利用网络和协议( 如以太网 TCP/IP) 实现测控装置间的信息交换。间隔间连锁的信息有来源于本地的一部位，还有一部位来源于连锁装置。测控装置获取连锁信息方法有两种，其一是定时巡检，而另一种是定时查询。网络中的每个测控装置都可以通过这两种方式及时地从其他测控装置获取连锁信息，从而实现全站防误。
图1 刀闸的操作防误逻辑图
4 基于智能变电站的防误闭锁方案(这是参考哪篇文献的)
4.1基于 IEC61850 标准的逻辑闭锁技术
防误闭锁系统应该具备三层设备结构，分别为锁定连锁、间隔连锁和后台软件的连锁。3层结构，相互协调，能有效防止误操作的发生。由于断路器和隔离开关等设备无法实现IEC61850 标准的智能化，所以设备就地闭锁仍需要借助常规防误来实现。
4.2 基于 GOOSE 的防误闭锁方案
目前，有关于IEC61850 标准的智能化断路器及隔离开关，在国内还没有实行。因此，采用智能操作箱作为过渡的过程层设备。智能操作箱装在开关接线盒中，通过光纤连接到GOOSE 交换机。测控装置通过光纤连接到GOOSE 交换机，而测控装置之间原二次电缆的设计和链接工作就变成了GOOSE 通信组态和 GOOSE 配置文件下装的工作。
5 智能变电站中的防误闭锁系统的应用
5.1 关于防误闭锁系统的主要问题
5.1.1 防误闭锁的全面性
实现智能化变电站防误系统的全面性是防误闭锁的关键之一，如果闭锁不全面，必然会留下错误的操作隐患。
5.1.2 防误闭锁的强制性
所谓闭锁的强制性，是形容在电气设备上操作控制回路中串联闭锁回路控制的接点和锁具，在设备的人工操作部件安装上受闭锁回路控制的锁具，有两方面要点，一是高压设备的电控回路串联闭锁接点，人工操作的部位装设锁具；二是由闭锁回路控制的闭锁接点或锁具。所以，需要的闭锁回路技术都是基于闭锁接点与闭锁锁具。
5.2 防误闭锁系统典型方案
对于智能化变电站防误系统可以完成防误闭锁的各种操作，达到全面和强制性的要求，并实现与监控系统站内模型信息的共享、执行和监控系统，监控系统和防误系统闭锁信息交互的自由配置的功能。
根据IEC61850标准的三层架构建设的系统，由站控层防误主机，间隔层智能防误装置和工艺智能锁紧装置，机械和电气锁具，闭锁附件和电脑钥匙等主要成分组成。防误主机以及智能防误装置，智能闭锁装置采用IEC61850标准的智能防误装置，其主要特点及功能包括以下几点。
（1）信息共享的实现
（2）全面性的实现
（3） 强制性的实现
（4） 顺控操作的实现
（5）受控站的功能
（6）监控中心的功能
6结束语
随着变电站自动化水平的提高，变电站的防误水平也有了很大的进步。对于新投产的综合自动化变电站，根据需要基本上采取了以往比较成熟的防误形式。将 IEC61850 标准中的 GOOSE 模型应用于变 电站监控系统的防误闭锁系统，可快速、可靠地进行闭锁信息的传输，杜绝误操作事件的发生；同时也简化了监控系统的设计方案，节省了投资和维护成本，是一种较为完善和可靠的防误闭锁实施方案，也是智能变电站防误闭锁系统在国内的发展方向。
参考文献
[1]防止电力生产重大事故的二十五项重点要求[S]．
[2]朱安,帅军庆.关于110kV、35kV变电站综合自动化系统的功能要求[J].电网技术。
[3]顾拥军,皮卫华,杨承胜,等.变电站防误闭锁应用分析[J].
[4]朱永利，黄 敏，邸 剑．基于广域网的电力远动系统研究 [J]．中国电机工程学报，
[5] 范建忠，马千里．GOOSE通信与应用[J]．电力系统自动化.
[6]李建军，李 宁．配网自动化综合防误闭锁系统的应用[J]．电力安全技术.
论文作者:冯伟明
论文发表刊物:《电力设备》2016年第4期
论文发表时间:2016/6/2
标签：操作论文; 变电站论文; 装置论文; 间隔论文; 设备论文; 系统论文; 功能论文; 《电力设备》2016年第4期论文;