浅谈变电站微机防误闭锁系统

摘要:本文对微机防误闭锁系统功能、技术等作了简要论述。

关键词：防误闭锁; 闭锁装置; 程序; 电脑钥匙

中图分类号：TM411文献标识码： A

引言: 电力系统如何防止错误的倒闸操作而引发事故（特别是重大事故），一直是困扰电力行业的重大问题。随着计算机技术的迅猛发展，微机防误闭锁系统凭其独特的逻辑判断能力在不久的将来担负重任，同时，如同在其它行业一样，计算机的模拟（甚至于仿真）培训系统也使电气操作人员的培训工作进入了一个崭新的阶段。

1微机防误闭锁系统

微机防误闭锁系统是一种以计算机及其设备为基础、智能专家系统为核心的防止人为操作失误的计算机监控体系，它由以下六大部分组成：微型计算机、模拟操作及显示屏、现场信息采集及通信系统装置、电脑钥匙、电子闭锁装置、智能专家系统软件等，以及电源、打印机、键盘、鼠标等辅助设备，其结构详见图1所示（虚框内设备为可选部件）。

图1微机防误闭锁系统结构

微机防误闭锁系统在国内没有制订具体的分类方法及标准，但根据其性能及构造特点，可以分为以下类型。

a） 按现场信息采集及通信方式：可分为固定式采集器有线通信型、固定式采集器无线通信型、移动式采集器无绳通信型三种。其性能各有特色。固定式采集器有线通信型，是最传统的、可靠性较高的产品，但实施难度较大；固定式采集无线通信型，通信设备昂贵，而且必须配备高水平的维护人员，但具有安装方便，有利于远方遥控的优势；移动式采集器是一个由人工携带并逐点采集设备状态的采样记录仪，具有投资最少、安装维护最方便的特点，但对厂家的技术水平和工艺质量要求甚高。

b） 按闭锁控制方式：可分为固定式程序闭锁型与智能式程序闭锁型。固定式程序闭锁型，在操作者进行操作时，必须严格按照事先编制的程序顺序进行操作，否则就闭锁作设备。

c） 按操作过程监视方式可分为：无事后追忆监测型与可事后追忆监测型。无事后追忆监测型能对现场操作的步骤进行监测闭锁，但不进行语言提示及不能事后追查实际操作过程。

2基本功能

各种类型的产品由于其内部结构的不同，其工作方式均有各自的特点及功能差别，但其基本的工作功能是相同的。

2.1微型计算机

微机是整个防误闭锁系统中的核心，其内部贮存和运行全过程的程序控制。它的主要作用如下：

a） 接收和分析从现场与模拟显示屏传来的信息,由于作设备的实际状况是决定可操作程序的依据，因此，它在每次操作前和操作后都要逐一准确地读取、核对作设备及相关设施的现状，并将其与模拟操作显示屏对比，且给出提示信息供操作员纠正错误，以确保本次操作（或下次操作）前的状态正确性。

b） 监测模拟操作过程:按行业法规，电气倒闸操作前均应先在模拟显示屏上进行预演，微型计算机根据智能专家系统或事先编写的典型操作程序全过程监视模拟操作的每一步骤，并进行逻辑判断，确定操作步骤是否合理，并提示错误内容，以便操作人员更正。

c） 传递操作程序指令:当操作人员在模拟操作显示屏预演操作结束后，微机将正确的操作程序指令发送到电脑钥匙及打印机。

d） 核对操作过程:微机要求操作人员在现场完成操作任务后，插回电脑钥匙汇报操作过程，微机从电脑钥匙中的“黑匣子”读出操作记录，并发出语音或字符信息指出其已执行的合法非预定操作项目和被电脑钥匙闭匙未遂的违规操作项目及没有执行的预定操作项目。

2.2模拟操作及显示屏

模拟操作及显示屏是用于供操作人员在对实际设备进行实际操作前，进行操作预演和显示有关提示信息的装置。一般是在特制的屏板上装设计表示实际设备“电气一次接线图”和相应开关、刀闸的模拟操作电键、状态指示灯及与微机相联的通信口。

2.3电脑钥匙

电脑钥匙的主要功能是用于辨别作设备身份和打开符合规定程序之作设备的闭锁装置，以控制操作人员的操作过程。

2.4信息采集及通信装置

正如前述有3种结构形式。它的主要作用是及时、真实地将设备状态传送到微机，作为逻辑分析依据。

2.5电子闭锁装置

电子闭锁装置的主要功能就是控制作设备之操作机构的开放与否，它包括电子编码锁具和智能电子钥匙两部分。为了实现程序闭锁，每一个设备的每一个操作控制点均应装配一把有唯一固定电子编码的电子锁具。

2.6智能专家系统

智能专家系统软件是整个微机防误闭锁系统的灵魄。各种产品的结构及性能差异较大，但一个最基本的功能是状态判断与逻辑分析。

3技术要点

3.1系统软件质量问题

a） 功能的完备性:系统软件的功能既要能满足正常使用状态（典型操作）下的逻辑分析能力，而且，还应适应用户在特殊状态下（如特殊操作、应急操作）的逻辑分析能力。

b） 逻辑判断的严密性:由于电力系统倒闸操作的复杂性，防误闭锁软件的闭锁逻辑关系也相应复杂化。

3.2防误闭锁系统的可靠性

包括二个要素：一是硬件的可能性；另一个是软件系统的可靠性。

a） 硬件的可靠性包括二个方面：一是使用性能的可靠性，常见的问题是硬件的抗机械疲劳能力，抗电气绝缘老化能力，抗电化学腐蚀能力不够；二是硬件的结构设计的可靠性。

b） 软件系统可靠性除了要考虑软件编写逻辑严密性外，另一个问题是当系统中的某一部分（某每一个文件）意外损坏时，整个系统能否正常运行，还需要在软件编制时，设计一定的“冗余”部分，加强逻辑运算与分析过程中程序间的交叉支持能力。

4经验

4.1安装过程中应注意的问题

锁具选型与安装是安装过程中遇到问题最多的。首先是选型，由于各变电站的设备类型差异较大，因此，必须充分重视锁具与被闭锁设备的匹配，防止因锁具的选型不当造成可能发生的“走空程序”现象。

锁具的安装点的选择也是能否真正实现对操作程序进行闭锁的关键。例如，临时按地线的锁控点的选择、确定，这个问题是几乎所有的变电站遇到的难题。必须根据各站特点对原有接地体进行改造，以确保每一设备只有唯一的接地线插入点，否则闭锁装置形同虚设。

而电气锁的安装更应注意各变电站控制回路接线原理的不同而决定电气锁的接入方式。因此，在安装时不能按常规方式接入，在这种方式中，同一断路器的分、合闸闭锁锁具，必须使用不同的标识编码，否则可能造成误操作而引发事故。

4.2调试过程应注意的问题

调试过程中反复核对各控点编码的正确性固然重要，笔者认为系统闭锁逻辑的测试更加重要。这是因为闭锁逻辑虽然是经过运行人员和编写人员反复核查后才确定的，但由于其本身的逻辑复杂性和录入过程中的人为疏漏，出现差错的可能性和隐蔽性则更危险。

5结语

变电站微机防误闭锁系统的应用技术日新月异。随着我国科技水平的发展，各类更新更好的产品将在不远的将来进入电力系统，研究、应用和推广这方面的技术也将是电力系统一个长远的课题。