淺談電氣二次防誤閉鎖與微機(jī)防誤閉鎖共同運(yùn)行的必要性

黃曉璐 李莉 張巧巧

摘要：隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，電力網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行日益重要，一些改造的變電站和新建的變電站在設(shè)計(jì)、施工過程中舍棄了傳統(tǒng)的電氣二次防誤閉鎖措施，采用了現(xiàn)代的微機(jī)防誤閉鎖裝置作為電氣操作的唯一防誤措施。本文通過分析電氣誤操作的原因，對已運(yùn)行變電站的防誤閉鎖改造為微機(jī)防誤閉鎖裝置，以及新建變電站防誤閉鎖問題等提出了一些見解。

關(guān)鍵詞：二次防誤閉鎖微機(jī)防誤閉鎖共同運(yùn)行

中圖分類號：F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1、前言

近幾年來，隨著微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)的廣泛運(yùn)用，許多老式防誤閉鎖的變電站也在進(jìn)行微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)的加裝或改造，取得了良好的效果。那么新建變電站在配置了微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)后，是否可以省去電氣二次回路閉鎖設(shè)計(jì)?本文就針對這些問題，從安全治理、微機(jī)“五防”技術(shù)與傳統(tǒng)電氣二次防誤裝置功能比較，以及實(shí)際運(yùn)行中存在的問題等幾個方面，展開了討論。

2、電氣誤操作的原因分析：

從誤操作的過程來看，人為誤操作由三個部分組成，即運(yùn)行值班人員、檢修人員以及其它人員的誤操作造成。還有因操作二次回路絕緣損壞，造成的惡性事故發(fā)生。

微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)就是防止運(yùn)行人員的誤操作這類事故而采取的一種積極措施。但是它是在微機(jī)上實(shí)現(xiàn)的，是虛擬的。它只能滿足運(yùn)行值班人員的操作要求，并不能完全解決檢修人員和其它原因的誤操作問題。因?yàn)樵跈z修、試驗(yàn)過程中，這時(shí)的拉合是由檢修人員執(zhí)行，在不能依靠微機(jī)防誤閉鎖裝置的前提下，電氣二次回路聯(lián)鎖就成了最后一道安全防線。此外，還有二次操作回路一點(diǎn)的絕緣破壞、無關(guān)的人員誤碰等原因造成外力原因誤操作事故。

3、傳統(tǒng)電氣二次防誤閉鎖與現(xiàn)代微機(jī)防誤閉鎖技術(shù)分析：

電氣防誤操作是建立在二次操作回路上的一種防誤功能，一般通過斷路器和開關(guān)的輔助接點(diǎn)，在其操作二次回路上串入并相互聯(lián)鎖來實(shí)現(xiàn)。微機(jī)五防則是一種采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，用于高壓開關(guān)設(shè)備防止電氣誤操作的裝置。通常主要由主機(jī)、模擬屏、電腦鑰匙、機(jī)械編碼鎖、電氣編碼鎖等功能元件組成?，F(xiàn)行微機(jī)防誤閉鎖裝置閉鎖的設(shè)備有斷路器、開關(guān)、地線、地線開關(guān)、遮攔網(wǎng)門（開關(guān)柜門），上述設(shè)備需由軟件編寫操作閉鎖規(guī)則程序。微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)與傳統(tǒng)電氣二次防誤技術(shù)比較，主要有以下幾點(diǎn)區(qū)別：

（1）電氣二次防誤閉鎖回路是一種現(xiàn)場電氣聯(lián)鎖技術(shù),主要通過相關(guān)設(shè)備的輔助接點(diǎn)連接來實(shí)現(xiàn)閉鎖。這是電氣閉鎖最基本的形式，閉鎖可靠。但這種方式需要接入大量的二次電纜，接線方式較為復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)較為困難，輔助接點(diǎn)設(shè)備工作不可靠。

（2）微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)一般不直接采用現(xiàn)場設(shè)備的輔助接點(diǎn)，接線簡單，通過防誤閉鎖系統(tǒng)微機(jī)軟件規(guī)則庫和現(xiàn)場鎖具實(shí)現(xiàn)防誤閉鎖。

（3）電氣閉鎖回路一般只能防止斷路器、隔離開關(guān)和接地開關(guān)的誤操作，對誤入帶電間隔、帶電掛地線和帶地線合閘等則無能為力。不能實(shí)現(xiàn)完整的"五防"功能。

（4）微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，編寫相應(yīng)的"五防"規(guī)則程序，可以實(shí)現(xiàn)較為完整的"五防"功能和杜絕不正常的操作行為發(fā)生，但是在微機(jī)系統(tǒng)故障而解除閉鎖時(shí)，"五防"功能完全失去。另外，電動操作的隔離開關(guān)和接地開關(guān)的二次操作回路絕緣破壞還極易導(dǎo)致開關(guān)的誤拉和誤合。

4 完善的微機(jī)防誤閉鎖方案

完善后的微機(jī)防誤閉鎖方案主要由防誤主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制器、分布式網(wǎng)絡(luò)控制器、無線電腦鑰匙、遙控閉鎖繼電器和電控鎖具等部件組成。使用有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)共存方式，對于電動設(shè)備，使用遙控閉鎖繼電器來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制閉鎖，對于監(jiān)控系統(tǒng)沒有采集狀態(tài)的臨時(shí)接地樁、電容器網(wǎng)門等設(shè)備，使用可采集設(shè)備狀態(tài)的電控鎖具來完成就地操作的強(qiáng)制閉鎖。對于監(jiān)控已經(jīng)采集其狀態(tài)的手動操作設(shè)備，使用普通編碼鎖來實(shí)現(xiàn)就地操作的閉鎖，從而達(dá)到使用少量的二次電纜和電控鎖具就基本實(shí)現(xiàn)了在線式微機(jī)防誤閉鎖裝置的全部功能。

4.1 實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制性閉鎖功能

在完善后的微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)里，為了實(shí)現(xiàn)對電動設(shè)備實(shí)施強(qiáng)制性閉鎖功能，在電動控制回路中串聯(lián)接入遙控閉鎖繼電器閉鎖觸點(diǎn)，操作時(shí)只有閉鎖觸點(diǎn)閉合后才能對該電動設(shè)備進(jìn)行操作，不然就不能操作該電動設(shè)備。在倒閘操作時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)先在防誤主機(jī)上進(jìn)行模擬操作，模擬完成后，防誤主機(jī)會自動通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送解鎖命令，相應(yīng)的遙控閉鎖繼電器在收到解鎖命令后，它的控制閉鎖接點(diǎn)預(yù)先閉合，操作人員只需按模擬好的操作順序正常操作就可以實(shí)現(xiàn)被控設(shè)備的防誤操作。當(dāng)設(shè)備位置改變時(shí)，通過監(jiān)控系統(tǒng)將設(shè)備信息發(fā)送給防誤主機(jī)，防誤主機(jī)在收到設(shè)備變位信息后再按模擬好的操作順序?qū)ο乱徊酱僮鞯脑O(shè)備進(jìn)行解鎖。

4.2 實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)采集功能

在完善后的微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)里，防誤主機(jī)可以通過兩個途徑獲取全站設(shè)備位置狀態(tài)信息，對于監(jiān)控系統(tǒng)能采集的設(shè)備狀態(tài)信息，防誤主機(jī)可以通過與監(jiān)控系統(tǒng)通信獲取設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)位置信息，對于監(jiān)控系統(tǒng)沒有采集的其他設(shè)備狀態(tài)信息，可以利用電控鎖具自身狀態(tài)采集功能，將它采集的現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)信息上傳給防誤主機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)全站設(shè)備位置狀態(tài)的實(shí)時(shí)采集，也實(shí)現(xiàn)了全站設(shè)備位置狀態(tài)的實(shí)時(shí)對位，確保了防誤主機(jī)內(nèi)的設(shè)備狀態(tài)與現(xiàn)場的設(shè)備狀態(tài)一樣。

4.3 實(shí)現(xiàn)操作全程的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能

在完善后的微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)里就地操作時(shí)，操作人員先在防誤主機(jī)進(jìn)行模擬操作，模擬完成后將操作程序傳送給無線電腦鑰匙生成操作票，操作人員按照電腦鑰匙顯示的操作順序，依次打開相應(yīng)的防誤鎖具或通過防誤主機(jī)直接控制電控鎖解鎖，對設(shè)備進(jìn)行倒閘操作。整個倒閘操作過程中被操作設(shè)備的位置信息分別由電控鎖具和監(jiān)控系統(tǒng)采集后通過網(wǎng)絡(luò)送回給防誤主機(jī)，在防誤主機(jī)的接線圖上可實(shí)時(shí)顯示設(shè)備位置狀態(tài)，防誤主機(jī)只有在檢測到當(dāng)前操作的設(shè)備狀態(tài)正確變位后，才允許開放下一步的操作，實(shí)現(xiàn)了整個操作過程全程遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。主控室隨時(shí)掌握現(xiàn)場倒閘操作過程，可有效解決操作中防止走“空程序”和監(jiān)控系統(tǒng)無法全面實(shí)現(xiàn)的“應(yīng)具有操作監(jiān)護(hù)功能，以允許監(jiān)護(hù)人員在操作員工作站上對操作實(shí)施監(jiān)護(hù)”的要求。

4.4 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的邏輯判斷和閉鎖功能

由于完善后的微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)具有可實(shí)時(shí)采集設(shè)備狀態(tài)和實(shí)時(shí)對位功能，在進(jìn)行倒閘操作任務(wù)時(shí)，防誤主機(jī)可以根據(jù)采集到的設(shè)備位置信息實(shí)時(shí)對當(dāng)前操作進(jìn)行邏輯判斷，根據(jù)邏輯判斷結(jié)果及時(shí)控制在線鎖具。假如設(shè)備位置狀態(tài)發(fā)生非正常變位，防誤主機(jī)應(yīng)立即進(jìn)行防誤邏輯判斷，對違反“五防”管理規(guī)定的操作立即實(shí)施強(qiáng)制閉鎖。

5、結(jié)論：

隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，變電站自動化技術(shù)對電氣"五防"系統(tǒng)的要求也進(jìn)一步提高，傳統(tǒng)電氣防誤閉鎖方式已不能滿足要求，而作為變電站綜合自動化運(yùn)用發(fā)展方向的微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)，在功能方面還有待進(jìn)一步完善和提高。從目前的運(yùn)行情況來看，為了安全可靠起見，在大力推廣應(yīng)用微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)的同時(shí)，適度保留間隔的電氣二次閉鎖回路或?qū)⑽C(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)接點(diǎn)引入到電動操作回路中，應(yīng)該是比較有效的防誤閉鎖措施。但由于在線式微機(jī)防誤閉鎖裝置存在一些自身無法避免的缺點(diǎn)，且舊站改造周期較長，目前國內(nèi)真正采用的變電站并不多。離線式微機(jī)防誤閉鎖裝置又存在“走空程序”、無法實(shí)時(shí)在線對位、無法實(shí)時(shí)監(jiān)控倒閘操作全過程的弊端。因此，本文中提出的綜合式微機(jī)防誤閉鎖裝置方案有效地解決了離線式微機(jī)防誤閉鎖裝置的各種功能弊端，實(shí)現(xiàn)在線式微機(jī)防誤閉鎖裝置的優(yōu)越功能，工程造價(jià)相對較低、改造工程工作量較小，而且適用于各電壓等級的新舊變電站，大幅度提升現(xiàn)場操作人員工作效率，同時(shí)也為現(xiàn)場人員安全保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

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