變電站五防閉鎖裝置探討

摘要：防誤閉鎖設(shè)備在變電站中發(fā)揮著重要作用。文章論述了變電站針對(duì)五防閉鎖設(shè)備的主要規(guī)定，研究了現(xiàn)有防誤閉鎖設(shè)備的長(zhǎng)處和不足；使用變電站總體自動(dòng)化工作系統(tǒng)的間隔層測(cè)量控制設(shè)備，完成了間隔層五防閉鎖的解決方案；提供了綜合利用多種措施的全面防誤體系。

關(guān)鍵詞：防誤閉鎖裝置；變電站；微機(jī)五防；電力系統(tǒng)；電氣設(shè)備 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM63 文章編號(hào)：1009-2374（2015）34-0054-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.028

在電力系統(tǒng)中，電氣設(shè)備由于誤操作導(dǎo)致的事故頻繁產(chǎn)生，它可導(dǎo)致電力設(shè)施的破壞、擴(kuò)大電力供應(yīng)中斷的范圍、人身安全傷害等嚴(yán)重后果。意圖保護(hù)電力設(shè)備正?？煽抗ぷ?，防止各種誤操作事件的出現(xiàn)，需要實(shí)行防誤閉鎖和對(duì)應(yīng)的規(guī)劃控制措施。觀察誤操作的經(jīng)過(guò)可知，誤操作可分為三種：變電站值班員、繼保檢修工和外單位人員的誤操作作業(yè)，另外因?yàn)槎伍]合回路絕緣體被破壞也會(huì)造成嚴(yán)重事故。現(xiàn)在使用的主要閉鎖技術(shù)有機(jī)械結(jié)構(gòu)閉鎖、電氣閉合回路閉鎖、微型計(jì)算機(jī)五防系統(tǒng)閉鎖、間隔層防誤閉鎖。

1 防誤閉鎖的原則和主要內(nèi)容

1.1 國(guó)家法規(guī)和規(guī)定

電力系統(tǒng)對(duì)于設(shè)備的安全運(yùn)行始終高度重視，但是每年都會(huì)出現(xiàn)因?yàn)殡姎庠O(shè)備誤操作而造成的各種事故，并對(duì)設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害。目的是可靠避免電氣作業(yè)時(shí)誤操作引起的人身安全和設(shè)備嚴(yán)重傷害，在1990年國(guó)家發(fā)布電氣設(shè)施五防規(guī)定，使用行政法規(guī)方式對(duì)于防誤設(shè)備的控制、工作、規(guī)劃、應(yīng)用準(zhǔn)則進(jìn)行規(guī)范。根據(jù)要求，防誤設(shè)備的制定準(zhǔn)則是，高電壓電氣設(shè)施中如果存在引發(fā)誤操作的可能，都需要安裝防誤設(shè)備和對(duì)應(yīng)的電氣閉鎖閉合回路。

1.2 “五防”的主要內(nèi)容

預(yù)防帶負(fù)荷分合隔離開關(guān)；預(yù)防帶負(fù)荷合上（接上）接地刀閘（接地線）；預(yù)防帶接地刀閘（接地線）分合斷路器或隔離開關(guān)；預(yù)防誤入帶電間隔；預(yù)防誤分合斷路器。使用技術(shù)方法避免上述五種嚴(yán)重誤操作，合稱“五防”。

2 目前主要應(yīng)用的閉鎖系統(tǒng)分析

2.1 機(jī)械閉鎖

面向配套的高電壓開關(guān)裝置，需要優(yōu)先使用機(jī)械結(jié)構(gòu)閉鎖，面向開放式工作的變電站，機(jī)械結(jié)構(gòu)閉鎖只能用于刀閘和接地刀閘之間的閉鎖，具有很高的穩(wěn)

定性。

2.2 電氣防誤閉鎖

電氣防誤閉鎖的防誤操作能力是以二次作業(yè)回路為基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)，通常是在作業(yè)回路上串行接入斷路器和刀閘的輔助觸點(diǎn)來(lái)完成閉鎖工作。按照電學(xué)理論，電氣連接閉鎖規(guī)則穩(wěn)定性較高，但是實(shí)踐應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生較多重要缺點(diǎn)。

2.3 微機(jī)五防閉鎖

微型計(jì)算機(jī)五防閉鎖能夠按照實(shí)地狀況編制應(yīng)用的五防軟件，能夠具有完備的五防能力?，F(xiàn)在微型計(jì)算機(jī)五防系統(tǒng)里產(chǎn)生的缺點(diǎn)和解除方案是以下部分：

2.3.1 對(duì)變電站內(nèi)二次設(shè)備的操作沒有可行的防誤解決辦法。在二次操作里，能對(duì)于保護(hù)壓板的投切操作，開閉直流工作電源，PT二次性并列不能做到防誤作業(yè)的規(guī)則判定，不能閉鎖二次性壓板的誤投切，二次性電源開關(guān)的誤開閉。

解除方案：在直流電源、保護(hù)性壓板、開閉設(shè)備等，原本歸類于空白作業(yè)但是要求進(jìn)行管理的位置，制作編制代碼鎖，此類編制代碼鎖不列入作業(yè)分析規(guī)則里，可是不允許越過(guò)，要求在編制代碼鎖位置核對(duì)后，方可運(yùn)行繼發(fā)步驟，在位置核對(duì)時(shí)，設(shè)定時(shí)可允許計(jì)算機(jī)解鎖工具產(chǎn)生語(yǔ)音報(bào)告，說(shuō)明作業(yè)的準(zhǔn)確程度。

2.3.2 特殊運(yùn)行方式下，防誤操作邏輯存在沖突。舉例是在無(wú)故障條件下，要開閉旁側(cè)線路刀閘，需要首先關(guān)閉旁母開關(guān)，如果需要再次開啟一具旁側(cè)線路刀閘，開展等電位作業(yè)，此刻旁母開關(guān)需要重新開啟。此兩種工作中，對(duì)于旁側(cè)線路刀閘的作業(yè)判定規(guī)則產(chǎn)生矛盾。再舉例是，雙重母線區(qū)分段落負(fù)載旁側(cè)線路的主要接線狀況時(shí)，如果需要切斷母分刀閘，需要確定某段落母線上全部開關(guān)在分離位置方可切斷。如果此刻旁側(cè)母開關(guān)作為母聯(lián)開關(guān)閉環(huán)工作時(shí)，能夠使用母分刀閘。此種條件下，對(duì)于母分刀閘的作業(yè)判定規(guī)則也產(chǎn)生

矛盾。

解決方案：對(duì)相同開關(guān)產(chǎn)生兩類判定規(guī)則，等同于對(duì)相異的數(shù)值確定范圍進(jìn)行保護(hù)，設(shè)置操作人員按照工作方法的改變將判定規(guī)則進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

2.3.3 操作不到位的設(shè)備不能重復(fù)操作。在實(shí)踐工作中，要求變電值班員在作業(yè)后，需要檢測(cè)設(shè)備的作業(yè)達(dá)到預(yù)定位置結(jié)果，部分工作時(shí)間很久的機(jī)器經(jīng)常能夠產(chǎn)生單次作業(yè)不能就位的結(jié)果，需要再次作業(yè)使設(shè)備就位。微型計(jì)算機(jī)防誤的計(jì)算機(jī)解鎖工具通常使用前次作業(yè)結(jié)束后隨后指定下一步作業(yè)的方法，不能重復(fù)上次操作作業(yè)，違反會(huì)被認(rèn)作誤操作。在通常工作中，此種工作方法使變電值班員得到了便利，但是會(huì)給機(jī)器的反復(fù)作業(yè)產(chǎn)生很高難度。通常狀況中，只有使用緊急解鎖工具才可完成對(duì)于機(jī)器進(jìn)行反復(fù)作業(yè)。

解決方案：在微型計(jì)算機(jī)防誤設(shè)備里添加許可機(jī)器反復(fù)作業(yè)的功能。在顯示作業(yè)和實(shí)際作業(yè)不相符時(shí)，如果判定當(dāng)前被作業(yè)機(jī)器是已實(shí)行完成的前次作業(yè)項(xiàng)目時(shí)，會(huì)發(fā)出提示報(bào)告，指明現(xiàn)在機(jī)器的作業(yè)已經(jīng)完成，值班人員對(duì)于完成機(jī)器的再次作業(yè)的需求結(jié)果做出判定，如果結(jié)果為是，會(huì)把指令轉(zhuǎn)向前次作業(yè)項(xiàng)目，來(lái)執(zhí)行再次作業(yè)。在重復(fù)作業(yè)工作時(shí)，設(shè)備通常會(huì)具有不同程度的缺陷，在作業(yè)結(jié)束以后，不會(huì)隨即轉(zhuǎn)向后項(xiàng)作業(yè)，要求值班人員使用人機(jī)交互的方法，對(duì)于此次作業(yè)已經(jīng)結(jié)束做出確定，隨后會(huì)把機(jī)器閉鎖，顯現(xiàn)后項(xiàng)作業(yè)要求，值班人員可將此機(jī)器實(shí)行反復(fù)作業(yè)，直至此機(jī)器作業(yè)就位才會(huì)停止。

2.3.4 多個(gè)操作任務(wù)無(wú)法同時(shí)輸入電腦鑰匙。舉例是某座變電站無(wú)需人工值班，主變停電作業(yè)，在其高壓部分、中壓部分、低壓部分的倒閘作業(yè)都能夠同時(shí)開展。可是五防系統(tǒng)計(jì)算機(jī)單次只可發(fā)出一項(xiàng)作業(yè)項(xiàng)目，計(jì)算機(jī)解鎖工具只可保存一項(xiàng)作業(yè)項(xiàng)目，只可結(jié)束某項(xiàng)項(xiàng)目后重新傳輸其他項(xiàng)目，不能顯現(xiàn)數(shù)個(gè)作業(yè)組共同作業(yè)，來(lái)減少作業(yè)時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。

解決方案：要求生產(chǎn)廠商改變其自身的軟件規(guī)定，使多項(xiàng)互相獨(dú)立的作業(yè)任務(wù)能夠共同傳輸進(jìn)計(jì)算機(jī)解鎖工具，另外要求添加多計(jì)算機(jī)解鎖工具的數(shù)額，來(lái)匹配多種作業(yè)組完成多項(xiàng)單立的作業(yè)任務(wù)。

2.3.5 裝拆地線的操作不能用微機(jī)五防嚴(yán)格閉鎖。值班人員在作業(yè)時(shí)要求審核三項(xiàng)信息，它們分別是審核設(shè)備名稱、編號(hào)、地點(diǎn)，微型計(jì)算機(jī)五防仿真屏幕上顯示信息有接地地點(diǎn)、接地線路，但是缺少接地線路序。接地線路上不安裝編制代碼鎖，計(jì)算機(jī)解鎖工具里缺少接地線路編制代碼鎖的編號(hào)，也缺少計(jì)算機(jī)解鎖工具和接地線路編制代碼鎖相應(yīng)地點(diǎn)的解鎖和閉鎖作業(yè)，所以不能有效避免帶電掛線接地線路的錯(cuò)誤作業(yè)。

解決方案：要求生產(chǎn)廠商改變軟件程序，在規(guī)則判定上增加辨識(shí)接地線路序號(hào)功能，另外在接地線路上安裝五防功能編制代碼鎖，將接地線路的安裝拆除作業(yè)被五防管理體系嚴(yán)密控制。

2.3.6 微機(jī)五防的非在線性。舉例是值班人員手握計(jì)算機(jī)解鎖工具作業(yè)過(guò)程里，發(fā)生設(shè)備自行保護(hù)、遠(yuǎn)程作業(yè)等緣故使對(duì)應(yīng)設(shè)備狀況產(chǎn)生改變時(shí)，因?yàn)橛?jì)算機(jī)解鎖工具不能立即獲取設(shè)備改變狀態(tài)數(shù)據(jù)，所以依然會(huì)許可開展設(shè)備作業(yè)，造成不能可靠避免錯(cuò)誤作業(yè)事件的發(fā)生。

解決方案：需要引進(jìn)間隔層防誤閉鎖來(lái)消除微型計(jì)算機(jī)五防系統(tǒng)離線的缺陷。

參考文獻(xiàn)

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基金項(xiàng)目：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局職工創(chuàng)新項(xiàng)目（ZG-DG2015-022）。

作者簡(jiǎn)介：曾福至（1989-），男，廣東東莞人，供職于廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局，研究方向：變電運(yùn)行。

（責(zé)任編輯：陳 潔）