防誤裝置閉鎖裝置淺析

張國(guó)雄

【摘 要】防止電氣誤操作閉鎖裝置是為滿足變電站五防要求，在電氣設(shè)備及其自動(dòng)化控制系統(tǒng)上安裝的對(duì)電氣設(shè)備操作流程、操作位置進(jìn)行閉鎖和提示的裝置，包括變電站自動(dòng)化系統(tǒng)五防子系統(tǒng)、微機(jī)防誤閉鎖裝置、電氣閉鎖、電磁閉鎖、機(jī)械聯(lián)鎖、機(jī)械程序鎖等。防誤閉鎖裝置是保證倒閘操作正確實(shí)施的重要措施之一，對(duì)防止電氣誤操作事故發(fā)生起到了很大的作用。

【關(guān)鍵詞】防誤閉鎖裝置；誤操作；五防

1.主要防誤裝置的優(yōu)缺點(diǎn)

1.1微機(jī)防誤閉鎖裝置

微機(jī)防誤閉鎖裝置是近年發(fā)展起來的新型防誤技術(shù)，我局變電站主要使用該類型防誤閉鎖裝置，并配置的獨(dú)立電源。其基本流程是運(yùn)行人員在微機(jī)防誤模擬屏上進(jìn)行操作預(yù)演，系統(tǒng)對(duì)每項(xiàng)操作根據(jù)設(shè)置的五防邏輯進(jìn)行智能判斷并由語音提示，直至操作正確后，將正確的操作內(nèi)容傳送到電腦鑰匙。操作人員用電腦鑰匙到現(xiàn)場(chǎng)依正確操作步驟與串在開關(guān)、刀閘、地刀等控制回路或機(jī)械編碼鎖等相應(yīng)編碼鎖進(jìn)行對(duì)位操作。如果操作錯(cuò)誤，則回路不導(dǎo)通或不能打開機(jī)械鎖，并有相應(yīng)語音提示。從而起到“五防作用” ，微機(jī)防誤閉鎖裝置具備防止誤切開關(guān)在內(nèi)的五防功能，原理先進(jìn)，安裝、操作方便，具有能與遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)，能實(shí)時(shí)打印操作票及其他表格等功能。

缺點(diǎn)在于，需配置2臺(tái)以上防誤操作主機(jī)作為備用（并最好配置獨(dú)立電源），當(dāng)一次設(shè)備的改變（包括編號(hào)、 名稱、設(shè)備增減等）須及時(shí)修改裝置的數(shù)據(jù)庫，由于一次設(shè)備的實(shí)際位置，通過相應(yīng)機(jī)構(gòu)的輔助觸點(diǎn)反饋到系統(tǒng)，微機(jī)防誤閉鎖模擬屏方能保證預(yù)演的正確性。運(yùn)行過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)未能反映設(shè)備實(shí)際位置的情況出現(xiàn)，從而導(dǎo)致操作出現(xiàn)問題。從而產(chǎn)生維護(hù)的工作量。對(duì)于較早期變電站的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)均不能反映刀閘、地 刀的分、合位置，因此，即使微機(jī)防誤閉鎖裝置也無法實(shí)時(shí)反映一次設(shè)備的實(shí)際位置，通過須人工對(duì)位，五防功能較難保證。

1.2機(jī)械程序鎖

機(jī)械程序鎖一般應(yīng)用于10kV設(shè)備。在10 kV開關(guān)柜的開關(guān)、刀閘、地刀、柜門之間采用機(jī)械程 序鎖，只有按照正確的操作規(guī)則才能進(jìn)行操作。 該型防誤裝置性能可靠、故障率低、有強(qiáng)制性 防誤操作功能、無法解鎖，易于維護(hù)和管理、能起到 很好的防誤操作作用。缺點(diǎn)是，密封式開關(guān)柜無法進(jìn)行驗(yàn)電接地（帶電顯示裝置不能作為無電判斷手段）， 同時(shí)機(jī)械程序鎖無防止誤切開關(guān)功能。

1.3電氣閉鎖

戶外型變電站開關(guān)、刀閘，甚至地刀大部分采用帶電氣閉鎖的電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，電氣閉鎖的基本原理是 在開關(guān)、刀閘、地刀（或電磁鎖）的電動(dòng)操作控制回路中，依據(jù)正確的操作規(guī)則串人開關(guān)、刀閘、地刀的輔助接點(diǎn)進(jìn)行相互閉鎖。當(dāng)違反操作規(guī)則時(shí)，則由相應(yīng)設(shè)備的輔助接點(diǎn)切斷該操作設(shè)備的控制回路正電源，禁止操作，從而達(dá)到防誤操作的目的。

現(xiàn)在變電站多使用微機(jī)防誤閉鎖裝置與其他防誤裝置同時(shí)使用的方式來防止誤操作。分析可以看到，各種防誤裝置各有優(yōu)缺點(diǎn)，雖能防止大部分誤操作，但不能絕對(duì)防止誤操作。尤其是各種防誤裝置均無法防止二側(cè)電源及以上設(shè)備的誤操作問題（如高壓柜線路側(cè)停電檢修操作）。 電氣閉鎖結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、可靠。由于其接線復(fù)雜， 涉及的元件較多，需掌握一定電氣技術(shù)的工人才 能進(jìn)行人為解鎖，因此能達(dá)到強(qiáng)制性防誤操作的 目的。缺點(diǎn)是，由于涉及的元件較多，只要開關(guān)、刀 閘、地刀的輔助接點(diǎn)及其操作機(jī)構(gòu)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn) 故障就會(huì)影響電動(dòng)操作，維護(hù)比較困難。密封式的 GIS設(shè)備無法進(jìn)行驗(yàn)電接地，電氣閉鎖無防止誤切 開關(guān)功能。

2.防誤裝置引起事故的原因分析

防誤閉鎖裝置的問題一般分為未裝設(shè)防誤閉鎖裝置、防誤閉鎖裝置失靈、防誤閉鎖裝置功能不全、防誤閉鎖裝置正常運(yùn)行但解鎖操作（操作人員擅自解鎖、強(qiáng)行解鎖）等問題 由此可知， 完善防誤閉鎖裝置功能， 確保其可靠運(yùn)行， 加強(qiáng)解鎖鑰匙的管理是防止電氣誤操作事故發(fā)生的有效手段之一。此外，由于二次操作回路局部 絕緣破壞、無關(guān)人員誤碰等外力原因也可能造成的誤操事故。

3.變電站防誤操作的管理

3.1五防裝置驗(yàn)收管理

新建、擴(kuò)建的變電工程，防誤裝置必須做到“三同時(shí)”。防誤裝置應(yīng)按照《廣東電網(wǎng)防止電氣誤操作閉鎖裝置驗(yàn)收規(guī)范》和《廣東電網(wǎng)防止電氣誤操作閉鎖裝置技術(shù)規(guī)范》等要求進(jìn)行驗(yàn)收，確認(rèn)站內(nèi)防誤裝置滿足規(guī)范要求。對(duì)未安裝防誤裝置或驗(yàn)收不合格的電氣設(shè)備間隔不能投入運(yùn)行。

3.2人員的培訓(xùn)

主要對(duì)運(yùn)行及維護(hù)人員進(jìn)行原理、性能、結(jié)構(gòu)、操作、維護(hù)等方面的培訓(xùn)。人是最重要的因素，要求提高素質(zhì)、增強(qiáng)意識(shí)、加強(qiáng)培訓(xùn)。實(shí)踐證明，及時(shí)糾正習(xí)慣性違章，不僅能有效的防止電氣誤操作事故發(fā)生，而且對(duì)提高運(yùn)行人員操作水平，縮短操作時(shí)間，提高設(shè)備利用率具有重要意義。

3.3運(yùn)行維護(hù)管理

第一是建立健全防誤裝置現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程，防誤裝置建設(shè)、改造工程投運(yùn)前，變電運(yùn)行部門應(yīng)根據(jù)裝置使用說明及相關(guān)管理制度，編寫修編現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程，明確防誤閉鎖裝置的操作程序和運(yùn)行維護(hù)等內(nèi)容和注意事項(xiàng)，并履行相應(yīng)的審批手續(xù)。第二、運(yùn)行部門需建立完善的防誤裝置設(shè)備臺(tái)賬，并定期進(jìn)行維護(hù)。第三、運(yùn)行部門建立完善的變電站防誤閉鎖設(shè)備運(yùn)行資料檔案。第四、防誤裝置的缺陷管理，對(duì)運(yùn)行操作中遇到的缺陷及時(shí)進(jìn)行處理，不留隱患。對(duì)運(yùn)行操作中遇到的與實(shí)際運(yùn)行方式不符的情況，及時(shí)進(jìn)行操作程序的修改。對(duì)生銹、卡涉、損壞的機(jī)械編碼鎖和電腦鑰匙進(jìn)行檢修和更換，機(jī)械編碼鎖由過去的鋁質(zhì)改為現(xiàn)在的鋅合金，電腦鑰匙也換為新型號(hào)的。除了五防裝置的管理外，還加強(qiáng)防止電氣誤操作的安全管理，如加強(qiáng)安全生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)、加強(qiáng)安全責(zé)任制、加強(qiáng)運(yùn)行操作管理。

4.防誤閉鎖裝置的展望

電氣行之有效的防誤閉鎖方法，實(shí)現(xiàn)起來方便、可靠，但回路復(fù)雜，維護(hù)管理量也大，但間隔，接線復(fù)雜的大型變電站實(shí)行起來耗費(fèi)大量電纜，且在運(yùn)行中存在開關(guān)輔助接點(diǎn)工作不可靠、戶外電磁鎖機(jī)構(gòu)易損壞等問題，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝要求高，常出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象。其防誤功能不易增加和修改，不能實(shí)現(xiàn)“完全微機(jī)五防”功能。微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)通過軟件將現(xiàn)場(chǎng)大量的二次閉鎖回路和操作行為變?yōu)殡娔X中的“五防”閉鎖規(guī)則庫，實(shí)現(xiàn)了防誤閉鎖的數(shù)字化，并可以實(shí)現(xiàn)以往不能實(shí)現(xiàn)或者是很難實(shí)現(xiàn)的防誤功能，應(yīng)該說是電氣設(shè)備防誤閉鎖技術(shù)的最新飛躍。但微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)的漏洞（五防邏輯不完善）及其致命的弱點(diǎn)在于“五防”功能以操作邏輯為核心，對(duì)于無票操作、二次絕緣破壞、微機(jī)系統(tǒng)異常等情況不能實(shí)現(xiàn)“五防”。通過分析傳統(tǒng)電氣二次閉鎖回路和現(xiàn)代微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)各自的特點(diǎn)，對(duì)于新建和改造的變電站，在監(jiān)控的變電站，尤其是現(xiàn)推行的無人值班變電站，均應(yīng)采用同一廠家的微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)，便于統(tǒng)一規(guī)約與監(jiān)控，便于維護(hù)和管理。對(duì)于機(jī)構(gòu)自帶的防誤裝置，可以考慮取消，所有防誤功能均由微機(jī)五防完成。但是需要在驗(yàn)收環(huán)節(jié)，日常運(yùn)行維護(hù)環(huán)節(jié)加強(qiáng)管理，并且重視人員培訓(xùn)，使防誤閉鎖裝置發(fā)揮其應(yīng)有的“五防”功能。

5.結(jié)束語

基于微機(jī)的防誤閉鎖裝置將結(jié)合更多的通信、數(shù)據(jù)庫、人工智能、專家系統(tǒng)等技術(shù)。隨著變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，無人值班或少人值守的變電站大量出現(xiàn)。利用當(dāng)?shù)乇O(jiān)控和微機(jī)五防兩套系統(tǒng)通信的方法，可以解決在實(shí)施變電站自動(dòng)化系統(tǒng)過程遇到的相應(yīng)問題。

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