微机五防系统在观音岩水电站的应用

[摘 要]观音岩水电站应用了JOYO-J型集控防误系统，介绍了此系统的组成、工作原理、闭锁方式以及运行方式等，分析了该系统在电站运行中需要注意的问题及解决措施实，为电站安全稳定运行提供了有效保障。

[关键词]微机防误；闭锁方式；运行方式；注意事项

中图分类号：TV736 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0304-02

观音岩水电站为金沙江中游河段“一库八级”水电开发的最末一个梯级电站。电站装机5台，单机容量600MW，总装机容量3000MW。电站以发电为主，兼有下游攀枝花市城市供水任务，在南方电网中担任基荷、调峰、调频、事故备用任务。本文就观音岩水电站使用的珠海优特电力科技股份有限公司JOYO-J型集控防误系统进行简要探讨。

1、增加防误装置的目的和要求

在电力系统中，运行部门是电网运行、倒闸操作和事故处理机构。任何不规范的行为，都可能影响电网安全、稳定运行，甚至造成重大事故，严重影响对系统供电可靠性，因此在电站装设微机五防系统，具有重大意义。

防误装置应具备以下基本要求：结构简单、可靠，操作维护方便，尽可能不增加正常操作和事故处理的复杂性；应有专用的解锁工具；防误装置应满足所配设备的操作要求，并与所配用设备的操作位置相对应；防误装置应不影响断路器、隔离开关、接地开关等设备的主要技术性能。

2、JOYO-J型集控防误系统组成及原理

2.1 JOYO-J型集控防误系统系统简介

“防误”操作系统是电力系统在倒闸操作中为防止误入带电间隔、误拉合开关、带负荷拉合刀闸、带电挂地线（合地刀）、带地线（地刀）合闸而采用的一种防止发生倒闸误操作的控制系统，也称“五防”闭锁系统。

JOYO-J型集控防误系统由防误操作系统数据服务器、防误闭锁主机、仿真综合模拟屏、智能钥匙管理机、传输适配器、电脑钥匙、网络控制器、无线路由器、高压带电显示闭锁装置、闭锁锁具及附件、无线地线管理系统、通信接口装置组成。

2.2 JOYO-J型集控防误系统系统结构图

2.3 JOYO-J型集控防误系统的基本原理

JOYO-J型集控防误系统以五防工控机和传输适配器为核心设备，在系统软件中预先绘制了该电站电气一次系统接线模拟图，编写了所有设备的操作规则，系统可通过监控系统或模拟屏得到现场的设备实际状态。当运行人员在计算机模拟图上模拟预演时，计算机就根据预先编写好的规则对每一项操作进行判断，拒绝执行违反“五防”原则的操作，预演结束后通过传输适配器的传输接口将所预演正确的操作内容传输到电脑钥匙中，然后运行人员就可以拿着电脑钥匙到现场倒闸操作。

操作时，运行人员按照操作票的顺序，对应电脑钥匙上显示的设备名称，将电脑钥匙插入相应的编码锁内，通过其探头检测操作的对象是否正确，若正确则显示正确提示信息，同时开放其闭锁回路或机构，这时就可以进行倒闸操作 。操作结束后，电脑钥匙将自动显示下一项操作内容，进行下一步操作；若走错间隔，则不能进行开锁操作，同时电脑钥匙发出持续的报警声来提醒操作人员。

3 JOYO-J型集控防误系统闭锁方式及运行方式

3.1 JOYO-J型集控防误系统的闭锁范围及闭锁方式

3.1.1 闭锁范围：

500kV GIS断路器、隔离开关、接地开关；20kV厂用变压器前后柜门；20kV励磁变压器前后柜门；10kV各变压器前后柜门；10kV开关柜；10kV PT柜；400V进线柜及联络柜；机组中性点设备柜门及中性点接地开关；智能地线桩。

3.1.2 闭锁方式：

（1） 电编码锁闭锁：

范围：主要用于500kV GIS断路器、隔离开关、接地开关、10KV开关柜断路器、400V进线柜及联络柜。

原理：就地操作时，在其操作机构的控制回路中串入DBMS―2J型电编码锁，以断开操作机构回路的电源输人。当电脑钥匙插入电码锁中时， 操作正确后导通接点回路， 接通操作机构电源，允许分合操作，再利用电脑钥匙判断回路中有无电流，确认操作是否进行。若有电流流过，则该操作才可认为已执行，而实现硬件的闭锁。通过监控遥控操作时，JOYO-J集控防误系统按操作流程向监控系统发出解锁指令，监控系统收到解锁命令后即可执行遥控操作，当五防系统收到一次设备的变位信息后操作完成。

（2） 机械锁闭锁 ：

范围：主要用于20kV厂用变压器前后柜门；20kV励磁变压器前后柜门；10KV各变压器前后柜门；10kV开关柜、小车推进机构操作孔、前后柜门、接地开关操作孔；10kV PT柜小车推进机构操作孔、前后柜门；机组中性点设备柜门及中性点接地开关；智能地线桩。

原理：在开关柜或隔离开关的操作机构上加装锁销，采用机械编码锁实现闭锁。

3.2 JOYO-J型集控防误系统运行方式

系统具有三种运行方式：离线模式、实时在线模式、混合模式。

3.2.1离线模式：

前期机组进行安装调试阶段主要采用离线模式。当系统处于离线运行模式下，运行人员利用电脑钥匙对电气设备操作完毕，将电脑钥匙插回传输适配器传输口，通过电脑钥匙反馈现场信息（状态）给系统主机，检测显示器上各元件的状态是否与实际设备的运行状态一致，若不一致时则告警并显示设备名称，提示操作人员进行对位，电脑钥匙与主机之间采用IRDA红外方式进行通讯。

3.2.2实时在线模式：

机组全部投产发电全厂无线网络布置完毕后主要采用实时在线模式。当系统处于实时在线模式下，电脑钥匙每操作完一步，就会通过实时无线网络系统将操作情况及设备状态回传给传输适配器，以保证显示屏上的设备状态与现场一次设备的状态随时都保持一致。

3.2.3混合模式

兼顾离线模式和实时在线模式。

3.3 JOYO-J型集控防误系统操作票专家系统

填写操作票是电站运行中一项必不可少而又相当繁琐的工作，操作票专家系统能够减少运行值班人员的工作强度 ，提高工作效率。操作票专家系统为运行值班人员提供了一个简易的操作环境，其最大的特点在于实现运行人员利用鼠标就可以完成绝大部分的工作，并为用户提供方便快捷的工作界面，简便可靠的操作票开具、五防判断及管理，实现了快捷的打印功能 。

具有计算机智能处理系统，能够使用“图形开票”、“手工开票”、“典型票调用”及“预存票调用”等方式开出符合“五防”要求的倒闸操作票，并能对操作票进行任意修改、打印。

4 使用微机五防系统中存在的问题及注意事项

JOYO-J型集控防误系统的使用给观音岩水电站带来了积极作用，有效的防止了误操作事故的发生。笔者作为该电站的运行人员，也是整个微机五防系统从安装到正式投入使用的见证者，在使用这套系统时有几点体会：

1、编写五防规则时，要按设备的各种运行方式综合考虑 ，编写不完整会引起在特定的运行方式下开出的操作票不经五防闭锁，编写错误会引起开出错误票或者开不出所需要的操作票。

2、仿真综合模拟屏上如果“通讯”灯常亮，表示不是正常状态，在此状态下模拟屏不能实时接收防误闭锁主机上断路器、隔离开关、接地开关的状态。此时需要人为短时间按下“通讯”按钮，“通讯”灯就会变灭后，就能实现模拟屏与防误主机的设备状态对位。

3、系统处离线模式方式下，接票和回传需要将电脑钥匙插在传输适配器左侧插座上且电脑钥匙显示主界面时才能进行，否则不能接票和回传。

4、现场各变压器柜门多采用一个十二位IRDA锁码值开多把机械锁的方式，执行此类操作的正确方法：用电脑钥匙打开第一把锁以后，先不要按“确认”按钮，继续操作第二把锁，此时电脑钥匙显示“等待重复上步操作”，需要电脑钥匙插入机械锁内保持10秒，然后即可实现开锁。

5、电编码锁使用原理简单，检修人员使用短接线将现场电编码锁触点短接后就能跳过五防进行操作。为此，要从制度上严格把关，杜绝个别人员贪图方便和偷懒使用此方法跳过五防操作。

6、擅自使用万能解锁钥匙，如果解锁操作时走错间隔，就会发生误操作，所以使用万能解锁钥匙时一定要严格执行电站总工程师允许制度，确保万无一失。

7、在数据库发生更改后，要在更改完后及时将电脑钥匙进行自锁，否则有可能在接票或操作中出现异常，导致无法操作。

参考文献：

[1] 汤建勋，朱卫俊.微机五防系统在紧水滩电站的应用. 科技资讯，2009 NO 02.

[2] 珠海优特电力科技股份有限公司.JOYO-J型集控防误装置用户使用说明书.