化工變電站“五防防誤”系統(tǒng)中無線傳票技術(shù)的應(yīng)用

許阿梅，傅宏武(延安石油化工廠，陜西 延安 727406)

0 引言

化工企業(yè)屬易發(fā)生危險(xiǎn)企業(yè)，化工變電站作為企業(yè)連續(xù)性生產(chǎn)的供配電動(dòng)力源，安全運(yùn)行尤為重要?？煽康墓╇姳仨氁邢冗M(jìn)的設(shè)計(jì)和過硬的設(shè)備，完善的電氣防誤系統(tǒng)更是可靠供電的重要保障，是確保電氣設(shè)備安全運(yùn)行，防止事故發(fā)生的有效手段。本文針對(duì)延安石油化工廠中變電站的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，該廠汽柴油質(zhì)量升級(jí)項(xiàng)目電氣防誤系統(tǒng)在原有五防系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加裝了無線傳票操作功能，大大提高了電氣倒閘操作的正確性和效率，值得向全廠電氣五防系統(tǒng)推廣。

1 原有電氣防誤現(xiàn)狀及升級(jí)方法

該廠一期項(xiàng)目設(shè)計(jì)總用電量為53 MW，現(xiàn)有110 kV變電站一座，10 kV區(qū)域變7座。全廠電力調(diào)度中心設(shè)在110 kV變電站三樓主控室，11 M*3 M*0.6 M五防模擬大屏布置在三樓主控室11 M*3 M*0.6 M，可直觀監(jiān)控和操作。110 kV電壓系統(tǒng)為雙母線接線，進(jìn)線兩回，出線四回設(shè)4臺(tái)25 MVA 110 kV/10 kV主變，配電裝置采用現(xiàn)代重工126 kV六氟化硫氣體絕緣全封閉組合電器[1](GIS)；10 kV電壓系統(tǒng)統(tǒng)一采用單母分段接線方式，配電裝置采用彈簧操作式真空斷路器。

因?yàn)樽畛踉O(shè)計(jì)上的缺陷，電氣系統(tǒng)沒有“五防防誤”閉鎖操作系統(tǒng)，高壓配電裝置又比較多，值班人員中大部分是剛從學(xué)校畢業(yè)的大中專學(xué)生，現(xiàn)場實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)較少，平時(shí)電氣倒閘操作特別頻繁，實(shí)際工作中難免出現(xiàn)帶電合接地刀閘以及停錯(cuò)電、送錯(cuò)電、走錯(cuò)間隔誤觸電等危險(xiǎn)操作。為此2009年該廠及時(shí)根據(jù)電氣系統(tǒng)運(yùn)行需要，對(duì)全廠110 kV配電室及所有10 kV配電室電氣系統(tǒng)加裝了電氣五防防誤系統(tǒng)。無線傳票升級(jí)改造只需在現(xiàn)有五防系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增加站內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)即可，完全可以和現(xiàn)有五防系統(tǒng)無縫連接。

2 完善的無線傳票升級(jí)解決方案

針對(duì)以上種種因素，在充分考慮到我廠電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，在保留原有電氣“五防防誤”系統(tǒng)基礎(chǔ)上，對(duì)全廠110 kV配電室和所有10 kV配電室部分電氣設(shè)備進(jìn)行改造，加裝站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)控制器、UT-NET無線基站，電腦鑰匙更換為帶無線功能的鑰匙等幾大部分即可。正常來說，對(duì)于無線基站、網(wǎng)絡(luò)控制器以及電腦鑰匙，這些都可以利用無線方式實(shí)現(xiàn)通信，這些部分在站見選擇有線傳輸?shù)姆绞?，在站?nèi)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建，利用網(wǎng)絡(luò)控制器，防誤主機(jī)可以與電腦鑰匙始終保持在線實(shí)時(shí)通信。微機(jī)“五防防誤”綜合操作系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 微機(jī)“五防防誤”綜合操作系統(tǒng)圖

2.1 系統(tǒng)原理

在該系統(tǒng)中將微功耗無線傳輸網(wǎng)絡(luò)模式進(jìn)入其中，使五防主機(jī)與電腦鑰匙實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連接，通過電腦鑰匙的無線傳輸可以使防誤主機(jī)與現(xiàn)場鎖具間實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊，對(duì)操作任務(wù)的具體執(zhí)行狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)在線傳輸及跟蹤監(jiān)控，并且在無線方式環(huán)境下實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)閉鎖邏輯判斷，也就是系統(tǒng)跟蹤設(shè)備狀態(tài)以及遙測等有關(guān)信息的具體變化，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的閉鎖邏輯判斷，依據(jù)判斷結(jié)果，對(duì)電腦鑰匙操作實(shí)行實(shí)時(shí)控制，使運(yùn)行人員的工作效率及準(zhǔn)確性都可以提升。同時(shí)，無線模式與離線模式相互冗余，可使系統(tǒng)的安全性及可靠性得到保障[1]。

2.2 操作流程簡介

在需要實(shí)行電氣道閘操作的情況下，相關(guān)操作人員依據(jù)原本模擬屏操作流程中的具體順序開票，通過無線網(wǎng)絡(luò)電腦鑰匙可以接收到主機(jī)傳達(dá)的有關(guān)操作命令，依照預(yù)演的正確順序來使當(dāng)前操作項(xiàng)目現(xiàn)實(shí)出來，此時(shí)電氣運(yùn)行技術(shù)人員可以依據(jù)電腦鑰匙提示的有關(guān)設(shè)備號(hào)以此進(jìn)行解鎖。對(duì)于智能鎖具而言，電腦鑰匙可以利用無線網(wǎng)絡(luò)向五防主機(jī)進(jìn)行解鎖申請的發(fā)送，而五防主機(jī)可通過系統(tǒng)總線對(duì)相關(guān)的智能鎖具進(jìn)行直接解鎖，工作人員不需要到現(xiàn)場也能夠直接實(shí)行解鎖操作。而對(duì)于普通編碼鎖，需要在相應(yīng)編碼鎖內(nèi)插入電腦鑰匙，如果實(shí)時(shí)閉鎖邏輯正確，則可以使閉鎖機(jī)構(gòu)開放，則運(yùn)行人員就可以在現(xiàn)場實(shí)行操作，如果鎖碼錯(cuò)誤，系統(tǒng)會(huì)禁止進(jìn)行操作，并且在主機(jī)界面會(huì)實(shí)時(shí)彈出報(bào)警窗口，將禁止操作原因給出，并且可以通知電腦鑰匙中的有關(guān)信息。如果具有控制室及現(xiàn)場交替操作，運(yùn)行人員不必回到控制室，可以在現(xiàn)場利用電腦鑰匙經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)向五防主機(jī)進(jìn)行回傳，五防主機(jī)可以對(duì)已經(jīng)操作完成的設(shè)備狀態(tài)四星刷新，之后依據(jù)原本模擬順序?qū)崿F(xiàn)下一步操作的解鎖，在完成主控室的操作之后，五防主機(jī)利用無線網(wǎng)絡(luò)向現(xiàn)場的電腦鑰匙進(jìn)行下一步操作的傳輸，然后現(xiàn)場操作人員依據(jù)指令對(duì)手動(dòng)設(shè)備進(jìn)行相關(guān)操作，這樣的操作方式，可以運(yùn)行技術(shù)人員節(jié)約時(shí)間，使電氣道閘操作進(jìn)一步提升效率及準(zhǔn)確率，并且控制室也可以實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場的手動(dòng)操作設(shè)備狀況[2]。

2.3 系統(tǒng)特點(diǎn)

2.3.1 操作過程實(shí)時(shí)跟蹤

通過利用無線路由器，網(wǎng)絡(luò)控制器與電腦鑰匙實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線，對(duì)于每個(gè)步驟的操作信息，電腦鑰匙都可以想防誤主機(jī)實(shí)時(shí)上傳，防護(hù)主機(jī)可以與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具備的遙信及遙測功能，對(duì)有所一次性設(shè)備實(shí)行實(shí)時(shí)對(duì)位，并且可以將每個(gè)操作任務(wù)的具體執(zhí)行情況在主界面顯示，以便監(jiān)控人員實(shí)行實(shí)時(shí)觀察。

2.3.2 智能遠(yuǎn)程異常處理功能

在實(shí)際操作過程中，五防主機(jī)可以與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的實(shí)施遙測及遙信信號(hào)結(jié)合，若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備出現(xiàn)跳閘或者誤動(dòng)的情況，五防主機(jī)可以將有關(guān)解決措施提供給實(shí)時(shí)在線的電腦鑰匙，以有效避免出現(xiàn)誤操作情況。

2.3.3 多任務(wù)并行操作

對(duì)于防誤系統(tǒng)，無論處于在線模式還是離線模式，都可以支持多個(gè)任務(wù)實(shí)現(xiàn)并行操作，也就是說多組操作人員可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)操作。在遵循五防原則的基礎(chǔ)上，防誤主機(jī)可以支持多個(gè)操作任務(wù)共同執(zhí)行。處于在線工作模式時(shí)，系統(tǒng)不但可以支持多個(gè)電腦鑰匙共同工作，還可以對(duì)每個(gè)電腦鑰匙的操作過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)回傳，對(duì)于每個(gè)任務(wù)執(zhí)行情況，可以在防誤主機(jī)上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示跟蹤。

2.3.4 危險(xiǎn)點(diǎn)即時(shí)預(yù)警分析

若操作人員出現(xiàn)錯(cuò)誤操作，系統(tǒng)可以依據(jù)即時(shí)開出的操作票及有關(guān)關(guān)聯(lián)設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)給出的警報(bào)，對(duì)操作人員及監(jiān)護(hù)人員進(jìn)行提示，并且系統(tǒng)可以對(duì)現(xiàn)場道閘操作的整個(gè)過程進(jìn)行固化記錄，只能打印與閱讀，不能刪改，以便事后進(jìn)行有效分析。

2.3.5 用戶管理方便

防誤操作閉鎖裝置應(yīng)用專用計(jì)算機(jī)，對(duì)操作人員分級(jí)別進(jìn)行權(quán)限設(shè)定，方便用戶根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改和操作。

3 結(jié)語

通過給現(xiàn)場加裝無線網(wǎng)絡(luò)，升級(jí)無線傳票功能，可有效解決目前電氣五防系統(tǒng)存在的各種不足，大大縮短了電氣倒閘操作的等待時(shí)間，有效提高了電氣倒閘的效率，充分保證了電氣運(yùn)行人員倒閘操作的準(zhǔn)確性和安全性，保證了人身和設(shè)備雙重安全，可有效的避免非計(jì)劃停車事故的發(fā)生，為生產(chǎn)裝置長周期安全平穩(wěn)運(yùn)行打下良好的基礎(chǔ)。