變電站防誤閉鎖應用分析

陳陽林

【摘 要】從變電站防誤閉鎖的實際應用出發(fā)，介紹了電氣回路聯(lián)鎖、微機五防系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)內(nèi)的防誤閉鎖三類防誤閉鎖方式。分析了各自的特點及實現(xiàn)方法，指出應該根據(jù)管理方式、操作習慣等多方面的因素來選用不同方式的防誤閉鎖。

【關(guān)鍵詞】防誤閉鎖；變電站自動化系統(tǒng)；微機五防系統(tǒng)

引言 ：

電力生產(chǎn)中，為確保變電站的安全運行，避免各類誤操作事故的發(fā)生，必須實施防誤閉鎖及相關(guān)組織管理手段。在形式各異的閉鎖中，有最簡單的掛鎖，以及機械程序鎖、電氣回路聯(lián)鎖、微機五防系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)內(nèi)的防誤閉鎖。其中最簡單的掛鎖操作麻煩且過于原始；成套高壓設(shè)備（如10kV手車斷路器等）的機械聯(lián)鎖是較為可靠的，但其閉鎖的范圍有限；機械程序鎖存在著“空走程序”等問題。本文介紹了電氣回路聯(lián)鎖、微機五防系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)內(nèi)的防誤閉鎖三類防誤閉鎖方式。

1防誤閉鎖的內(nèi)容和原則

1.1 相關(guān)法規(guī)及規(guī)定

電力系統(tǒng)歷來十分重視系統(tǒng)的安全運行，但每 年總會發(fā)生因電氣誤操作而導致的各類事故，造成了許多不必要的損失；為此，原水利電力部于1980年將防止電氣誤操作事故列為電力生產(chǎn)急需解決的重大技術(shù)問題。為了有效防止運行電氣設(shè)備誤操作引發(fā)的人身和重大設(shè)備事故，我國電力系統(tǒng)早在1990年就提 出了電氣設(shè)備“五防”的要求，并以法規(guī)形式行文規(guī)定了電氣防誤的管理、運行、設(shè)計和使用原則。按“規(guī)定”，防誤裝置的設(shè)計應遵循的原則是：凡有可能引起誤操作的高壓電氣設(shè)備，均應裝設(shè)防誤裝置和相應的防誤電氣閉鎖回路。從這個原則出發(fā)，提出了“五防”規(guī)定。

1.2防誤閉鎖的內(nèi)容（簡稱“五防”）

⑴防止誤分、合斷路器。⑵防止帶負荷分、合隔離開關(guān)。⑶防止帶電掛（合）接地線（接地開關(guān)）。⑷防止帶地線送電。⑸防止誤入帶電間隔。

1.3防誤閉鎖的原則

（1）防誤閉鎖裝置的結(jié)構(gòu)應簡單、可靠，操作維護方便，盡可能不增加正常操作和事故的復雜性。（2）電磁鎖采用間隙式原理，鎖栓能自動復位。（3）成套的高壓開關(guān)設(shè)備應優(yōu)先選用機械聯(lián)鎖防誤。（4）防誤裝置應設(shè)有解鎖工具（鑰匙）。（5）防誤裝置應不影響開關(guān)設(shè)備的主要技術(shù)性能。（6）防誤裝置應做到防塵、防異物、防銹、不卡澀。戶外的防誤裝置還應有防水、防潮、防霉的措施。（7）“五防”中除防止誤分、誤合斷路器可采用提示性的設(shè)施外，其它“四防”應采用強制性措施。

2、五防系統(tǒng)的現(xiàn)狀與展望

2.1離線式微機防誤閉鎖系統(tǒng)

離線式微機防誤閉鎖系統(tǒng)主要由三個部分組成，即防誤主機（或五防模擬屏）、電腦鑰匙及現(xiàn)場鎖具。其特點是防誤主機（或五防模擬屏）將模擬預演后的正確操作步驟傳輸?shù)诫娔X鑰匙，其后的操作即以電腦鑰匙為主來完成閉鎖鎖具的解鎖工作。在此操作期間，防誤主機不能在線跟蹤操作的執(zhí)行情況，只有在電腦鑰匙回傳后才可以獲得相關(guān)的操作信息。在操作方式切換頻繁的情況下，電腦鑰匙需要多次回傳，操作較繁瑣。但由于現(xiàn)場鎖具無需敷設(shè)電纜，所以具有投資小、覆蓋面廣可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點。而其缺點則是為了確保防空走的問題，需要設(shè)計品種式樣繁多的固定鎖或鎖具附件，通用性差，安裝周期長，而且離線式微機防誤閉鎖系統(tǒng)不能實時取得現(xiàn)場實際位置。

2.2在線式微機防誤閉鎖系統(tǒng)

現(xiàn)有在線式微機防誤閉鎖系統(tǒng)主要由三個部分組成，即防誤主機、分布式現(xiàn)場總線及現(xiàn)場鎖具。其設(shè)計目標是通過分布式現(xiàn)場總線將防誤主機與現(xiàn)場鎖具連接起來，由防誤主機直接控制鎖具的解鎖和閉鎖操作，同時，具備鎖具閉鎖狀態(tài)及設(shè)備狀態(tài)的實時采集功能。操作過程完全取消電腦鑰匙?，F(xiàn)有的在線式微機防誤閉鎖系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

（1）具有一次設(shè)備狀態(tài)實時采集功能，防誤主機可實時獲得現(xiàn)場一次設(shè)備的狀態(tài)，包括臨時接地線、網(wǎng)門。防誤主機中的一次設(shè)備狀態(tài)可與現(xiàn)場設(shè)備實現(xiàn)實時對位。 （2）具有鎖具閉鎖狀態(tài)實時采集功能，防誤主機可實時采集在線式防誤鎖具的閉鎖狀態(tài)，并可實現(xiàn)對鎖具操作情況的跟蹤及在線檢測等功能。 （3）實時跟蹤操作狀態(tài)，有效防止了操作中的走“空程序”的問題。由于五防主機可直接控制現(xiàn)場鎖具的解鎖、閉鎖操作并可采集設(shè)備、鎖具狀態(tài)，因此，防誤主機只有在檢測到設(shè)備狀態(tài)正確變位后再開放下一步的操作，可同步解決“空程序”問題。 （4）有效的降低了操作的復雜度，提高效率。與離線式微機防誤閉鎖系統(tǒng)相比，現(xiàn)有的在線式防誤閉鎖系統(tǒng)具有獨特的優(yōu)點，但從提供完善的防誤閉鎖解決方案角度看，也存在不少問題，具體有以下幾點：1）安裝不方便，需敷設(shè)大量的電纜，維護成本高。2）電源問題。五防系統(tǒng)有可能在變電站故障時操作，因此，安裝分布式現(xiàn)場總線不能就地取電，而是要從總控拉電源，從而增加了投資和故障點。3）可靠性問題。分布式自動化裝置在變電站容易遇到的問題（如通訊故障、EMC等），在線式微機防誤閉鎖系統(tǒng)也會遇到，其可靠性很難得到保證。4）覆蓋面問題。如果要想把網(wǎng)門、臨時地線點等也納入五防閉鎖范圍，對于在線式微機防誤閉鎖系統(tǒng)而言相當困難。5）系統(tǒng)提供的操作模式單一，缺乏有效的緊急解鎖等應急操作手段。由于系統(tǒng)僅提供了一種操作方式，即防誤主機通過分布式控制網(wǎng)絡(luò)直接控制解鎖、閉鎖操作，因此，在分布式網(wǎng)絡(luò)或鎖具發(fā)生故障的情況下，沒有后備的操作方式，無法進行正常操作。另外，有些在線式微機防誤閉鎖裝置的鎖具不提供緊急解鎖功能亦不能滿足緊急情況下的解鎖操作要求。6）鎖具及附件機構(gòu)復雜化，存在不能完全實現(xiàn)所有一次設(shè)備的在線閉鎖情況。

3、防誤閉鎖管理制度

（1）五防閉鎖裝置驗收要到位，驗收時應有專人專職負責，驗收過程應 有驗收報告，實行誰驗收誰負責。（2）任何操作應嚴格遵守倒閘操作制度，嚴格執(zhí)行“兩票三制”，不得擅自使用萬能 解鎖鑰匙。如遇緊急情況可以使用萬能解鎖鑰匙，解鎖情況下不具有五防功能，但嚴格按規(guī) 程執(zhí)行。（3）防誤閉鎖裝置不得隨意退出運行，停用防誤閉鎖裝置應經(jīng)生產(chǎn)副局長或總工程師 批準，并應按程序盡快投入。（4）萬能解鎖鑰匙應封存保管，所有操作人員和檢修人員嚴禁擅自解鎖工具，如確需 解鎖時，應嚴格執(zhí)行規(guī)定。單人操作、檢修人員在倒閘操作過程中，嚴禁解鎖，如確需解鎖 時，應待增派運行人員到現(xiàn)場履行批準手續(xù)后處理，解鎖鑰匙使用后應及時封存，并填寫“ 解鎖鑰匙使用記錄”。（5）有下列情況之一者方可使用解鎖鑰匙進行操作。緊急事故處理，急需停運設(shè)備的操作；防誤閉鎖裝置故障，無法短時修復的；檢修工作需試合、試拉設(shè)備。（6）防誤閉鎖裝置發(fā)生故障時應盡快檢查處理，并做好防誤閉鎖裝置停用的反事故措施。

4、結(jié)束語

實踐證明，防止電氣誤操作成為保障電力安全生產(chǎn)的重要措施之一。防誤裝置在綜 自站和集控站的普遍使用，有力地抑制了誤操作事故的發(fā)生。然而，在電氣設(shè)備檢修過程中，進行傳動試驗時的操作不經(jīng)五防判斷，易發(fā)生誤操作事故，因此必須加強管理，制定嚴密的規(guī)章制度來防止電氣誤操作事故的發(fā)生。隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，技術(shù)的不斷更新，對五防系統(tǒng)提出了更高要求，五防功能還需不斷完善。

參考文獻：

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[2] 國家電網(wǎng)公司.國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)定[M].北京：中國電力出版社 ，2009.