一體化五防系統(tǒng)在江西變電站的應用

（許繼電氣）

一體化五防系統(tǒng)在江西變電站的應用

張 礦 張銘凱 沈鴻彥 王磊

（許繼電氣）

五防系統(tǒng)是變電站的重要組成部分，本文通過介紹一體化五防的概念以及在變電站中的應用，分析了一體化五防的技術特點及可行性。

一體化;五防系統(tǒng) ;變電站自動化系統(tǒng)

0 引言

電力部門歷來十分重視電力系統(tǒng)的安全運行，然而每年仍會發(fā)生許多因人為操作失誤而導致的重大事故，造成人員傷亡，設備損壞，大面積停電等，所以安裝防止電氣誤操作的防誤閉鎖系統(tǒng)是建設變電站必須考慮的重要環(huán)節(jié)。

1 差異

傳統(tǒng)的微機五防系統(tǒng)由五防廠家提供，他們的信號取自監(jiān)控系統(tǒng)，通常是五防計算機與監(jiān)控廠家的后臺或者通訊控制器通訊，采集開關，刀閘位置，根據(jù)預設的邏輯，對當前的位置做出判斷，允許或者禁止開關，刀閘的相關操作。在實際的運行過程中，這種方式存在不可靠性，會降低五防系統(tǒng)的使用率，而且系統(tǒng)中的故障往往涉及兩個廠家之間的配合，解決問題的及時性不能達到要求。

隨著近幾年電網自動化技術的快速發(fā)展，將五防系統(tǒng)融入變電站自動化系統(tǒng)，使其成為變電站自動化系統(tǒng)的一部分，已經成為一種趨勢。在這方面，許繼公司與珠海共創(chuàng)公司合作，實現(xiàn)了一體化五防系統(tǒng)。本系統(tǒng)在江西龍崗110kV變電站，清水橋110kV變電站等變電站中投入使用，效果不錯，得到了用戶的認可。

2 五防的概念

五防是電力系統(tǒng)為防止現(xiàn)場操作人員在在現(xiàn)場操作工程中發(fā)生五種惡性事故而采取的一種防范措施，五防防范的惡性事故為：防止帶負荷拉、合刀閘；防止誤分、誤合斷路器、負荷開關、接觸器；防止接地刀閘處于閉合位置時關合斷路器、負荷開關；防止在帶電時誤合接地開關；防止誤入帶電間隔。

3 一體化五防的構成

一體化五防系統(tǒng)由三個部件組成，防誤主機（集成于監(jiān)控系統(tǒng)中），電腦鑰匙，編碼鎖（分機械編碼鎖和電氣編碼鎖，機械編碼鎖又分固定鎖和掛鎖）。

防誤主機是整個一體化五防的核心，存儲開鎖的規(guī)則，包括主接線圖，數(shù)據(jù)庫，生成操作票，向電腦鑰匙發(fā)送操作票。

電腦鑰匙有三個功能：從防誤主機接收操作票；操作過程中的開鎖和閉鎖功能；完成虛遙信狀態(tài)的采集并上傳給防誤主機。

為防止誤操作設備或者或者誤操作順序，現(xiàn)場很多設備都需要用鎖具鎖住，這些鎖具都帶有編碼，只有正確步驟操作到正確設備時，電腦鑰匙才能打開相應的鎖具。一般要閉鎖的設備包含（斷路器、隔離開關、網門、臨時接地線）。

4 一體化五防的基本組成與原理

許繼的CJK8500系統(tǒng)，采用監(jiān)控、五防一體化的系統(tǒng)，是站級防誤閉鎖及間隔防誤閉鎖相結合的防誤系統(tǒng)，在站控層配置一套五防工作站和鎖具，模塊化的五防軟件和操作票系統(tǒng)作為監(jiān)控系統(tǒng)的一個節(jié)點，這種模塊化軟件配置不受操作系統(tǒng)是UNIX還是Windows的限制，其圖形系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一，訪問監(jiān)控系統(tǒng)的實時庫，獲取相關設備的信息（如斷路器、刀閘等），實現(xiàn)全站設備的五防功能。

硬件方面，支持共創(chuàng)廠家的電腦鑰匙的通訊接口，配合五防鎖具，實現(xiàn)電氣設備的防誤閉鎖。主要結構如下圖所示。

圖 結構圖

5 一體化五防的特點

一體化后的五防工作站作為監(jiān)控系統(tǒng)的一個節(jié)點，可以兼做操作員站，也可以獨立配置。監(jiān)控系統(tǒng)包含操作票功能，防誤閉鎖功能，與五防主機共享一套實時庫，無需再采用通訊方式；五防的圖形、數(shù)據(jù)庫與監(jiān)控系統(tǒng)完全一致，無需二次建模；進入五防開票系統(tǒng)后，不影響正常的監(jiān)控功能。

一體化五防系統(tǒng)將五防嵌入到監(jiān)控系統(tǒng)中，硬件上減少了五防機器，節(jié)約了成本，并且操作人員只需要在監(jiān)控后臺機上就可以完成開票，五防等功能，方便了操作。

主要設備的閉鎖方式如下：

1）斷路器。斷路器的操作一般有四種方式，即調度操作，監(jiān)控操作，測控屏操作和現(xiàn)場操作。五防一般對后三種模式進行閉鎖，監(jiān)控操作通過監(jiān)控主機內嵌的防誤閉鎖來實現(xiàn)，測控屏和現(xiàn)場操作通過電編碼鎖串入控制回路進行閉鎖，只有在允許的情況下才可導通，進行操作，從而實現(xiàn)強制閉鎖。

2）電動刀閘。電動刀閘有幾種操作方式，調度操作，監(jiān)控操作，測控屏操作，刀閘機構箱操作；正常運行時一般是遠方操作，只有檢修時才在機構箱操作。監(jiān)控操作時采用監(jiān)控主機內嵌的防誤閉鎖來實現(xiàn)，測控屏操作通過電編碼鎖串入回路進行閉鎖，機構箱裝有機械鎖。

3）臨時地線和電氣網門。臨時地線和網門一般都是采用機械掛鎖的方式，只有在允許的情況下，才能打開鎖具，進行操作。

6 一體化五防在使用中的問題

一體化五防通過在江西一些變電站的使用，系統(tǒng)總體性能良好，得到了用戶的認可，其中也存在一些問題，但不影響操作的安全性，主要問題有：

1）系統(tǒng)不能進行多任務操作，例如，在進行一條線路的操作過程中，不能再對另一條線路進行操作，影響現(xiàn)場效率。

2）對于監(jiān)控系統(tǒng)要求高，由于五防集成在監(jiān)控系統(tǒng)中，因此要求監(jiān)控系統(tǒng)可靠性要高，對于只配置一臺監(jiān)控的系統(tǒng)，如果監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，直接影響五防操作，因此，一般變電站都會雙機配置，避免這種情況出現(xiàn)。

7 結束語

一體化五防系統(tǒng)集成在監(jiān)控系統(tǒng)中，硬件上減少了單獨五防機，節(jié)約了成本；另外，與監(jiān)控系統(tǒng)共用數(shù)據(jù)庫以及圖形系統(tǒng)，方便系統(tǒng)維護，方便操作。通過實踐證明，這套系統(tǒng)具有很大的實用性，值得推廣。

2015-10-11）