在智能化變電站中構建五防系統(tǒng)

宋炳柱，張孝芬

1.安徽送變電工程公司，安徽合肥 230022

2.安徽宏源電力設計公司，安徽合肥 230022

智能化變電站的五防系統(tǒng)的設計是現(xiàn)代化的智能變電站發(fā)展的一種必備的技術手段，它的完善和建設不僅關乎變電站智能化的發(fā)展前景，更是現(xiàn)在社會經(jīng)濟發(fā)展的可持續(xù)性的要求，先進的智能化五防系統(tǒng)有利于發(fā)揮變電站的工程設計的進一步優(yōu)化，落實“規(guī)范、鞏固、完善、提高”總設計要求，不斷的更新技術設備，此外，我國電力系統(tǒng)根據(jù)變電站的實際運行狀況，提出了電氣設備五防建設的要求，并且頒布法規(guī)對電氣的管理、操作、和使用原則等進行規(guī)定，所遵循的原則是：凡有可能引起誤操作的高壓電氣設備，均應裝設防誤裝置和相應的防誤電氣閉鎖回路。根據(jù)此項原則，進而提出了變電站中的五防系統(tǒng)構建。同時，對于變電站五防系統(tǒng)構建的重要性在《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》中也有明確規(guī)定：采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)時，遠方、就地操作，均應具備防誤閉鎖功能。這對于促進智能化的變電站五防系統(tǒng)的構建都起到重要作用，對于促進我國電力事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展、國民經(jīng)濟健康運行有著重要的現(xiàn)實意義。本文從智能化變電站五防系統(tǒng)設計的原則進行分析，以期能夠為變電站智能化的五防系統(tǒng)構建做出理論上的探討前提。

1 智能化變電站五防系統(tǒng)構建的原則

1.1 推廣和使用現(xiàn)代最新的變電站設計標準技術

智能化變電站的五防系統(tǒng)構建要根據(jù)現(xiàn)在的變電站標準設計的要求，推廣和使用先進變電站的防電氣誤操作的先進方案，在設計過程中，要注意借鑒以往工程的設計理念和技術，不斷的吸取經(jīng)驗教訓，不能局限于一套標準方案的設計，根據(jù)現(xiàn)實工程實施的實際情況，是的智能化變電站的技術手段進一步優(yōu)化，創(chuàng)新標準設計。

1.2 不斷地更新技術和設備，優(yōu)化智能化變電站整體布局

隨著科學技術的不斷發(fā)展和更新，變電站智能化的裝備以及技術同時也要跟隨時代和科技的步伐不斷優(yōu)化，即使的采用和引進新的技術設備來充實變電站設備以及五防系統(tǒng)的調整，積極的改進布置優(yōu)化方案，具體的在通訊設備、專用通信室、低壓室、配電屏等改進更新，結合現(xiàn)代網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，使得變電站智能化、網(wǎng)絡自動化運行操作，減少人為事故的發(fā)生，最大限度的應用科技創(chuàng)新來使得智能化變電站總平面五防系統(tǒng)構建成為可能和一種必然趨勢。

1.3 遵循“規(guī)范、鞏固、提高、完善”的總設計方針

這是智能化變電站無非那個系統(tǒng)構建和設計時的總體要求的體現(xiàn)，遵循工程規(guī)范規(guī)章進行建設，不斷鞏固變電站設置的基礎設施，加強建施工的力度，提高工程建設質量，保證建設的科學可持續(xù)發(fā)展性，完善總設計方案并且不斷優(yōu)化改進，及時的發(fā)現(xiàn)問題，提高防范意識，防患于未然，最大限度的提高變電站五防系統(tǒng)構建的合理性和環(huán)境適應性，對構建智能化、網(wǎng)絡化的五防系統(tǒng)打好基礎，促進變電站的良性循環(huán)發(fā)展。

1.4 將工程條件和規(guī)程規(guī)范協(xié)調統(tǒng)一

變電站電氣操作和設計施工時，不但要嚴格遵守工程實施的規(guī)范規(guī)章制度要求，避免因人為因素導致的施工上的失誤，規(guī)范管理程序和操作步驟的流程，同時，要根據(jù)具體的智能化變電站的環(huán)境條件特點，將工程施工規(guī)范規(guī)章和當?shù)氐沫h(huán)境條件想統(tǒng)一，做到因地制宜的建設開發(fā)，最大限度針對環(huán)境特點來構建五防系統(tǒng)的結構，做到人與自然環(huán)境發(fā)展協(xié)調統(tǒng)一。

2 智能化變電站五防系統(tǒng)的特點以及實現(xiàn)方式

智能化變電站的五防系統(tǒng)的構建是指防止帶負荷分合刀閘、防止誤入帶電隔離區(qū)間、防止誤分合斷路器、防止帶電掛接地線、防止帶地線合刀閘等防止五項電氣誤操作。將變電站中的五防系統(tǒng)與網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)融為一體，通過對數(shù)據(jù)等信息的共享，完成自動化系統(tǒng)監(jiān)測的功能的實現(xiàn)，監(jiān)控一體化的五防系統(tǒng)具有幾方面以下特點：

1）五防系統(tǒng)的工作站作為整個變電站監(jiān)控系統(tǒng)的一個節(jié)點，具有靈活性和可操控性的特點，既可以作為系統(tǒng)運行的操作總站，也可以進行獨立的系統(tǒng)配置，根據(jù)實際情況進行靈活的選擇，以便于實現(xiàn)整個變電站系統(tǒng)的操控；

2）五防系統(tǒng)集監(jiān)控和防誤于一體，在變電站數(shù)據(jù)信息共享的基礎上，五防監(jiān)測不用采取任何通信手段，及時獲取系統(tǒng)信息，進行整個操控系統(tǒng)的監(jiān)測和防誤排查，減少二次建模的中間程序以及系統(tǒng)維護的工作量，節(jié)省了許多復雜環(huán)節(jié)，具有便捷性和直接性，同時，也大大提高了數(shù)據(jù)信息的真實性和可靠性，是智能化變電站系統(tǒng)優(yōu)化的可靠和必要的手段；

3）五防系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)監(jiān)控的一個智能化組成，在技術優(yōu)化上不斷改進和創(chuàng)新，與監(jiān)測系統(tǒng)全方位的無縫融合，具有數(shù)據(jù)圖形界面化的特點，并且同時支持UNIX/Windows/Linux等不同的操作系統(tǒng)，便于工作人員的操作，改變了以往復雜的操作程序，對整個監(jiān)測系統(tǒng)進行優(yōu)化，從而極大地減輕了操作人員的負擔和工作量。

隨著五防系統(tǒng)構建在變電站中的重要性日益提升，我國各個單位也在致力于研究五防系統(tǒng)技術的創(chuàng)新和改進，對智能化的變電站五防系統(tǒng)構建的實現(xiàn)創(chuàng)造了可能性，目前，不斷探索在新技術條件下五防系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方式主要有如下幾方面：

1）電氣防誤閉鎖。電氣防誤閉鎖是變電站中進行防止電氣設備系統(tǒng)故障的一種有效手段和實現(xiàn)方式，作為一種最基本的電氣聯(lián)鎖技術在實際操作中經(jīng)常用到，它主要是通過聯(lián)接電力系統(tǒng)中相關設備的輔助觸點方式來實現(xiàn)電氣閉鎖的目標。具有可靠性和直接性。在實際操作中，電氣閉鎖回路經(jīng)過不斷完善和經(jīng)驗總結，發(fā)展了一套有效的電力系統(tǒng)防誤閉鎖程序，具備操作方便、可靠等優(yōu)點，但是同時，也存在回路復雜，耗費電纜等缺點，并且存在刀閘輔助觸點不可靠、戶外電磁鎖機構易損壞等問題，需要我們在實踐中不斷完善和發(fā)展電氣防誤閉鎖設備和技術的改進、創(chuàng)新，以實現(xiàn)五防系統(tǒng)的順利構建；

2）機械防誤閉鎖。機械防誤閉鎖設備裝置一種戶內變電站中的常用方式。結合了戶內35kV的手車式開關柜設備以及10kV的金屬封閉型開關柜，把機械防誤閉鎖裝置聯(lián)合設計，在相關操作部位之間采用機械機構的有機聯(lián)系來實現(xiàn)聯(lián)動操作，這種閉鎖方式結構簡單、操作便捷，無需輔助設備，同時，機械閉鎖設備具有防塵、防污染等功能，可以在污染嚴重的環(huán)境下裝置，但是，機械閉鎖裝飾的環(huán)節(jié)較多，在運行當中易導致機構卡死的故障，不能有效防止誤分、誤合斷路器，給變電站的智能化閉鎖程序帶來一定程度上的局限性，需要我們在實際中根據(jù)具體環(huán)境條件，進行分別設計統(tǒng)籌，趨利避害，以實現(xiàn)智能化變電站的五防系統(tǒng)構建；

3）程序鎖。程序鎖是一種簡單便捷、易實現(xiàn)戶外配電裝置的一種實現(xiàn)方式，不受距離的限制，用鑰匙傳遞和實現(xiàn)相關電力系統(tǒng)相關操作程序。同時，在操作上具有連續(xù)性的特點，從第一把鎖開始，中間不能中斷，這在一定程度上使得在使用上的安全性和可靠性降低，在實施過程中，要嚴格操作，防止操作中的卡澀現(xiàn)象或程序發(fā)生紊亂，防止帶電合地刀及防止誤入帶電間隔的功能不完善，實現(xiàn)五防系統(tǒng)的順利構建。

智能化變電站的五防系統(tǒng)的構建是電力系統(tǒng)中的重要基礎，不僅關乎電力事業(yè)的安全穩(wěn)定發(fā)展，更是現(xiàn)在社會主義經(jīng)濟發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展觀的理念和要求，科學高效的構建五防系統(tǒng)有利于我國變電站的工程設計的進一步優(yōu)化，進一步落實“規(guī)范、鞏固、完善、提高”變電站總設計要求，在不斷的更新變電技術設備的前提下，加強變電站無非五防系統(tǒng)構建的方案的優(yōu)化設計，是建立良性循環(huán)的高水平、高效率、高科技的智能化變電站。目前，隨著科學技術與網(wǎng)絡水平的高速發(fā)展，基IEC61850 規(guī)約基礎上的智能化變電站已由技術研制階段逐步進入工程試用階段，智能化變電站已成為變電站自動化建設的發(fā)展方向。五防系統(tǒng)的構建是智能化變電站發(fā)展的必然趨勢，基于IEC 61850 標準，按照過程層、間隔層、站控層三層結構體系分層構建，以智能化的光纖通信網(wǎng)絡代替繁雜的二次電纜，并實現(xiàn)智能設備間信息共享和互操作的變電站優(yōu)化做出進一步探索，建設科學、先進的變電站五防系統(tǒng)構建，優(yōu)化變電站平面設計對于保證我國電力持續(xù)健康供應具有重要意義，有利于促進國民經(jīng)濟的健康穩(wěn)定發(fā)展。

[1]南方電網(wǎng)變電站標準設計第五卷110KV變電站標準設計[M].中國電力出版社.

[2]電網(wǎng)設計工程師手冊（變電技術篇）[M].中國電力出版社.

[3]王輝強.110KV變電站總平面布置優(yōu)化探討[D].鄭州：鄭州大學，2003.

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