浅析防误闭锁装置在500kV自动化变电站中的应用

摘要：防误闭锁装置为变电站中的重要组成部分，主要作用是避免发生错误倒闸操作，对维持供电稳定性与可靠性具有重要意义。文章对防误闭锁装置进行了分析，并对其运行中存在的不足进行了研究，对其在500kV自动化变电站中的应用措施进行了探讨。

关键词：防误闭锁装置;500kV自动化变电站;电气误操作;电力系统;电网安全 文献标识码：A

中图分类号：TM76 文章编号：1009-2374（2016）04-0039-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.020

电气误操作是影响电力系统运行安全的主要因素，情况严重的会出现大面积停电、设备损坏以及人身伤亡等安全事故。基于此，为提高变电站供配电安全，必须要做好防误闭锁装置的研究，减少误操作事故的发生。以提高变电站运行稳定性与可靠性为目的，对系统中应用防误闭锁装置进行分析，确定其现存的不足，并结合实际需求进行专业技术研究，对所存问题进行优化完善，确保其运行可以满足变电站供配电需求。

1 防误闭锁特点分析

1.1 电磁闭锁

电磁闭锁方式主要是通过设备辅助接点，对需要闭锁设备的电磁锁电源进行接通或者断开，来达到操作机构无法动作的目的，进而实现闭锁。此种闭锁方式在实施时，需要对辅助接点进行串接，对一次设备辅助接点正确变位要求十分严格。并且，对于设置在室外环境的电磁锁，很容易受外界因素影响导致自身灵活性降低，因此此种闭锁方式经常被应用于成套高压开关设备内。

1.2 机械闭锁

此种闭锁方式的实施，需要利用设备操作结构内机械结构制约来达到相互连锁的目的，实际生活中多被用于成套高压开关设备或者是刀闸内主刀与地刀之间。与其他闭锁方式相比，机械闭锁具有更高的可靠性，但是也很容易在应用过程中出现卡涩问题而降低操作便利性，并不能完全满足自动化变电站运行需求。

1.3 电气防误

电气防误本质上就是通过闭锁设备操作回路来达到闭锁目的，作业时可以将开关、刀闸以及地刀等辅助接点与待闭锁设备进行串接处理，对设备进行闭锁处理。此种方式在避免隔离开关、断路器以及接地刀闸等误操作实施上具有良好的应用效果，但是对于误入带电间隔与接地线装拆上还存在一定缺陷，在实际应用前应做好需求分析，确保方式选择的合理性。

1.4 间隔层防误

间隔层防误实现的基础为测控装置本身所具有的逻辑功能，即在隔离开关与接地闸刀控制过程中，与被控制对象拓扑关系相关的其他断路器、接地闸刀、隔离开关等设备状态应参与控制命令允许或闭锁，来避免一切误操作行为的产生。其中，测控装置实时数据库开关、刀闸等状态信号传输到后台监控过程中，已经有效减少了多个通信环节，因此在信息传输环节具有较高的实时性。将其应用到自动化变电站中，集控中心与调度远方操作开关与刀闸时，在远方操作员站不存在五防闭锁功能的情况下，间隔层防误会提供全站五防。

1.5 微机防误

微机防误即通过计算机技术来达到避免电气误操作情况发生的保护方式，一般由主机、电脑钥匙、模拟屏、编码所等组成，设备则包括开关、地刀、刀闸与网门等。微机防误方式的应用原理为通过编辑好的逻辑来主动判断待操作设备是否满足闭锁条件。操作人员根据逻辑开票，模拟预演无误后，将操作内容传送到电脑钥匙中，待完全传输完成后，进行编码锁操作，最终利用电脑钥匙回传结果来确定状态是否已改变。

2 变电站防误闭锁实施存在问题分析

2.1 微机防误问题

微机防误闭锁方式的实施应通过主机模拟操作无误后，将操作程序下传到防误钥匙内，最后由工作人员利用防误钥匙来完成相应操作。在所有操作程序完成后，需要持有钥匙到主控室与五防机进行现场操作后设备状态对位。由此可见如果变电站运行中出现突发事故以及需要紧急解锁、闭锁操作时，原有防误如果并不能完成防闭锁操作，而是需要通过万能钥匙来完成，这样就加大了人为操作造成电气设备误操作的可能性。因此在选择防误闭锁方式应用到自动化变电站时，需要在现有基础上进行综合分析，并对原有闭锁操作方法进行优化。

2.2 电气闭锁问题

在辅助接点可靠性高的基础上，电气闭锁方式具有良好的应用效果，但是在实际应用中也会存在一定的限制性。一般情况下，电气闭锁方式被应用在防治断路器、隔离开关以及接地开关误操作中，除此之外接地线挂接、误入带电间隔等方面应用效果不佳，并不能完全满足自动化变电站防误闭锁需求。因此从运行安全性与可靠性角度分析，应采用电气闭锁与微机防误共同运行的方式，即在应用微机防误闭锁的同时，保留间隔电气二次闭锁回路或者将微机防误闭锁系统接点引入到电动操作回路中，提高防误闭锁试试效果。

3 防误闭锁在500自动化变电站应用实例分析

3.1 变电站自动化系统

以张家港变电站为例进行分析，投入运行后为全面实现自动化操作与管理，需要对站内开关、刀闸以及大部分地刀进行遥控。本站自动化系统设计采用分布式结构，间隔层测控单元为6MD66、6MD2001系列，站控层后台软件为RD800系统，间隔层测控单元按照开关配置，主单位为A、B双机互为备用模式，间隔层与主单元间选择用光纤双环网连接，提高了系统通讯的可靠性。另外，站控层与间隔层测控单元均设置防误闭锁系统，站内共设置四层防误闭锁系统，为站控层RD800逻辑闭锁、间隔层、6MD66逻辑闭锁以及本间隔不完全电气闭锁和刀闸与地刀间机械闭锁。

3.2 防误闭锁系统运行方式

3.2.1 站控层RD800。通过站控层RD800对刀闸进行操作时，需要将“远/近”控切到“远方”位置，则变电站运行防误闭锁装置有RD800逻辑闭锁、机械闭锁以及间隔层逻辑闭锁等。在系统下达遥控命令后，首先RD800会进行防误闭锁计算，在条件满足的情况下，继续将遥控命令下发给相应测控单元。然后测控单元对防误闭锁进行计算，确定满足条件后，“闭锁”触点闭合，则可以继续将遥控命令传到被控制刀闸。其中，此阶段主刀与地刀之间存在机械闭锁。此种操作方式，系统内三层闭锁中如果任何一层不能满足条件，均会导致遥控操作终止，进而能够有效避免出现误操作。

3.2.2 间隔层6MD66。通过间隔层6MD66完成操作刀闸控制时，需要将“远/近”控切到“远方”位置，则变电站运行只包括隔层逻辑闭锁与机械闭锁两层防误闭锁系统，闭锁效果较弱，并不利于达到提示性闭锁要求，很容易误入间隔。因此，对于500自动化变电站防误闭锁系统来说，一般很少选择用此种方式。

3.2.3 手动操作。如果选择用对刀闸机构进行手动操作的方式，需要将“远/近”控切到“就地”位置，确保本间隔不完全电气闭锁与机械闭锁可以发挥作用。而当切换到“远方”位置时，系统内只有机械闭锁会产生作用，为提高变电站运行的稳定性与安全性，需要就此种闭锁方式进行优化。从实际情况对本站220kV刀闸与35kV刀闸手动操作时，能够起到作用的为隔层闭锁、机械闭锁以及电气闭锁等，具有一定可实施效果。

3.2.4 刀闸操作箱。主要包括刀闸操作箱与刀闸机构箱上电动操作两种方式，需要将“远/近”控切到“就地”位置，则此时刀闸有间隔层6MD66、主刀与地刀间机械闭锁以及本间隔不完全电气闭锁三种闭锁方式。在实际操作中，如果对测控单元进行防误闭锁计算后可以满足条件，则“闭锁”触点闭合;如果电气闭锁回路满足条件，接通操作回路。此种防误闭锁方式操作时，任何一层闭锁关系达不到要求时，均不会对刀闸进行操作，具有较高的可靠性。

3.2.5 解锁操作。本站防误系统设置有两把解锁钥匙，分别对应间隔层闭锁与除机械闭锁外所有闭锁，被设置在间隔层6MD66与刀闸操作箱内YK。在变电站正常运行状态下，两把钥匙均处于闭锁状态，一旦出现紧急情况，则需要按照专业规范来应用两把解锁钥匙。例如在正常操作状态时，如果测控单元闭锁存在问题，则需要申请将测控单元6MD66上解锁钥匙切换到“解锁”位置，便可以解除测控单元上逻辑闭锁，并不会对其他闭锁产生影响，只要不是针对测控单元操作，则其余闭锁装置可以继续发挥作用。

4 结语

防误闭锁系统为保障变电站正常运行的重要措施，因此需要对其进行优化，结合自动化变电站运行需求，结合不同防误闭锁方式特点，来选择合适的设计方案，不断减少变电站运行过程中出现的误操作行为，提高其运行的安全性与可靠性。

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