传统电气闭锁防误与现代微机五防浅析

[摘 要]最近几年，我国的计算机网络技术得到了非常显著的提升，微机五防技术也广泛的应用在了很多领域当中，我国的很多老变电所在实际的工作中也进行了微机五防系统的改进和完善，传统的电气闭锁防误和现代微机五防也成为人们关注的焦点。本文主要分析了传统电气闭锁防误与现代微机五防，以供参考和借鉴。

[关键词]微机五防；电气闭锁；变电站；应用

中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0351-02

当前，在变电运行的过程中，人们对变电站运行的可靠性和安全性越来越重视，在二次回路设置电气闭锁或者是安装微机五防系统也成为了一种非常重要的趋势，这种方式也可以十分有效的防止因为操作失误而导致的电气事故，从而也就保证了变电运行的安全性和可靠性，使得整个系统的运行水平得到了显著的提升。

1、五防的概念

变电站的电气误操作可能造成大面积停电、设备损坏、人身伤亡，甚至引起电网振荡瓦解等严重后果。为防止电气设备误操作引发的人身和重大设备事故，结合中外电气运行的实践，将防止电气误操作事故列为电力生产急需解决的重大技术问题，提出了电气设备“五防”的要求，以法规形式（能源安保[1990]1110号文）规定了电气防误的管理、运行、设计和使用原则。五防是指：①防止带负荷误拉、误合隔离开关；②防止误拉、误合断路器；③防止带地线或接地闸刀合闸；④防止带电挂接地线或合接地刀闸；⑤防止误入带电间隔。

2、变电运行安全管理对防误提出的要求

当前我国的电网技术已经有了非常显著的发展，同时电网规划技术改造也在这一过程中得以实施，变电站的控制模式在这一过程中也悄然的发生了转变，远程遥控的对象从以往的断路器逐渐的发展到了刀闸。所以在实际的工作中一定要采取有效的措施减少因为人为失误或者是设备原因以及软件故障等因素导致的失误，从而使得电动操作设备出现了误动的情况。在当前的技术发展中，所有的操作都出现了非常明显的程序化趋势，所以在实际的工作中在充分的对程序化的操作效率予以考量的同时，也一定要保证操作本身的安全性，防止这一过程中出现安全事故。

另外，在无人值班的变电站当中，电气设备在运行的过程中需要对操作的模式和操作点进行适当的调整，设备操作点可以在集控中心和后台受控点、汇控柜等位置对其进行操作。所以无人值班变电站五防系统在设置的过程中应该充分的展现出其自身的层次性，不同的层次之间既要相互合作，同时相互之间也保持着独立的关系，防误闭锁应该能够对所有的一次主设备以及能够对主设备的运行状态产生影响的其他设备进行操作闭锁，这样也就可以有效的保证一次主设备运行的状态和水平。

无人值守变电站防误系统在运行的过程中一定要保证操作权的独一无二，也就是说在集控主站和受控站当中都应该保证只有一个操作人员对这些设备有绝对的操作权，在一个操作人员取得了操作权之后，其他的人员不再对这些设备拥有操作权，此外也不能操作和这些设备相关的其他设备，只有在该工作人员所有的工作全部结束之后，才能移交操作权或者是释放操作权，只有在这样的情况下，其他的操作人员才能对设备进行操作和相关的处理，这样一来也就在很大程度上保证了操作人员自身的安全。

此外在无人值守的变电站运行过程中，也出现了若干个操作任务同时开展的问题，所以防误系统本身应该具备能够有效的解决多个任务同时操作的防误问题，无人值守变电站的防误系统在运行的过程中还要重视操作异常现象的紧急处理或者是检修操作和设备故障处理等多个方面的内容。

3、传统防误闭锁和现代微机五防技术

3.1机械联锁

机械联锁通常就是借助电气设备之间的机械联动元件对设备内部的一些元件进行有效的闭锁，这种功能在某种程度上来说属于制造厂在设备操作研发机构中所采用的机械锁件设计连锁功能，但是其在长期的应用中也展现出了越来越明显的不足，因此也不能很好的达到变电站之内所有设备五防功能的实际需要。首先其能够应用的范围十分有限，一般比较适合使用在成套高压开关柜设备当中，这样也就无法很好的保证电气设备之间五防闭锁的需要。其次是它在运行的过程中只能对元件手动操作的部分起到作用，但是对电气操作回路却不能很好的起到闭锁的作用，如果机械联锁的过程中出现了一些操作失误，就会使得操作设备的电机或者是机械传动轴出现非常严重的损坏。也正是因为如此，机械联锁无法变成变电站防电气误操作的具体实施预案。

3.2电气联锁

电气联锁通常就是指把断路器、隔离开关或者是接地刀闸等设备的辅助结点直接设置在闭锁设备的电源回路当中，这样就可以很好的保证回路闭锁的质量和水平。这种方案闭锁回路在设计的过程中是不能设置中间转换设备的，闭锁回路并不是十分复杂，所以操作人员在操作的过程中也不需要有非常严谨的技术要求。在发展的初期，变电站基本上都采用了电气联锁的方式来实现变电站的五防功能，其在应用的过程中也可以基本满足实际的需要，但是在应用的过程中其也存在着一定的局限性。

首先，它对辅助接点有着十分严格的要求，电气联锁的可靠性和安全性和闭锁回路当中所接入的辅助点动作的准确性和科学性有着十分密切的联系。回路当中如果有某一个接点的操作不是十分准确，电气联锁功能就会受到极大的影响，同时对故障原因的检查和分析也相对比较困难，最近几年，真空辅助开关应用的范围越来越广，所以在辅助接点的可靠性方面也有了非常显著的提升。

其次是其对辅助开关数量的需求量较大。电气联锁在运行的过程中一定要有辅助接点的协助，所以设备在运行的过程中必须要能够提供数量较多的辅助接点，特别是对于母线上的接地器，因为在运行的过程中需要和母线上所有的隔离开关都形成一个相对较好的互相联锁的关系，而母线隔离开关相对较多的时候，母线接地器辅助接点的数量也是远远不够的。

再次是二次回路设计相对较为复杂。这种方案在设计的过程中通常是将设备的辅助接点借助控制电缆进行串联处理，这样也就可以使其充分发挥电气闭锁的功能。在这一过程中，相互间产生联锁作用的设备数量相对较多，这样要就给设计工作带来了很多的阻碍，控制电缆的数量也相对较多。

随着我国变电站运行自动化程度的提高，电气联锁措施已不适合用于全站设备的五防功能，部分地区采用间隔内设备之间的电气闭锁作为强制性闭锁的措施。

3.3微机五防系统闭锁

独立配置微机五防系统实现全站的远方、就地操作防误闭锁功能的闭锁回路。微机五防系统将大量现场的二次闭锁回路变为防误闭锁逻辑规则库，不仅将传统的防误闭锁技术数字化，还可以实现以往不能实现或者是很难实现的防误功能，解决了电气联锁的局限性，可以说是电气设备防误闭锁技术的一次质的飞跃。详见图1。

（1）手动操作的设备、接地线及网门等采用电脑钥匙和防误锁具实现闭锁功能。（2）远方操作防误闭锁功能说明：防误系统进行模拟预演后，控制遥控闭锁继电器的闭锁接点吸合，监控系统才能操作该设备；否则不能操作。可有效解决因监控系统软、硬件故障或运行人员操作不当造成的误操作，提高系统的安全性。（3）就地操作防误闭锁功能说明：该系统采用电脑编码锁或机械编码锁对就地操作的设备（隔离开关、地刀、接地线和网门等）实施强制性闭锁。就地操作时，防误主机将模拟正确的倒闸操作票发送电脑钥匙，操作人员持电脑钥匙并按照电脑钥匙显示的操作顺序，依次对就地闭锁电气设备的锁具进行解锁、倒闸操作，从而实现对电气设备的就地防误操作。（4）微机防误闭锁系统也可和电气闭锁配套使用，在本单元间隔内的电动操作设备之间采用电气闭锁，与微机防误闭锁系统构成双重闭锁，可解决非正常就地操作时的强制闭锁问题。

3.4防误闭锁方式的性能比较

各类防误闭锁方式性能的比较，见表1。由表1可知，微机防误闭锁系统才是解决变电站远方操作和就地操作强制性闭锁的最佳方案。

4、完善的防误解决方案

通过分析传统电气闭锁回路和现代微机五防系统各自的特点，对于新上和改造的变电站，我们建议采用的五防系统方案如下：

方案一：对于变电站内所有开关和刀闸的位置为实遥信，且微机五防与变电站监控系统共享一个数据库可以考虑设计或取消电气回路闭锁，所有防误功能由微机五防系统独立完成。

方案二：对于变电站内所有开关和刀闸的位置为虚遥信，且微机五防与变电站监控系统共享一个数据库的，可以考虑部分不设计或部分取消电气回路闭锁（主要是指地刀电磁锁和综合闭锁），防误功能由微机五防系统和间隔电气闭锁回路共同完成。

方案三：无论站内所有开关和刀闸的位置为虚遥信还是实遥信，也无论微机五防与变电站监控系统是否共享一个数据库，不设计或取消电气回路闭锁，但在电动操作的刀闸或地刀机构箱的操作电源回路中加入微机五防接点，防误功能由微机五防系统独立完成。

5、结语

从目前运行情况看，为安全可靠起见，在大力推广应用微机五防系统的同时，适当保留间隔的电气闭锁回路或将五防系统接点引入电动操作回路中，应是有效的防误闭锁措施。

参考文献

[1]庞玉龙.传统电气闭锁防误与现代微机五防[J].科技信息.2012（12）

[2]谢若锋.220kV变电站微机“五防”装置现存问题及改进措施[J].广东电力.2012（03）

[3]陈邦达.从微机五防到顺序控制[J].湖北电力.2012（02）

作者简介：田纲（1977-），男 ，毕业于东北电力大学电气工程及其自动化专业，现从事变电运行工作，技师。