变电站防误闭锁应用分析

陈阳林

【摘 要】从变电站防误闭锁的实际应用出发，介绍了电气回路联锁、微机五防系统和自动化系统内的防误闭锁三类防误闭锁方式。分析了各自的特点及实现方法，指出应该根据管理方式、操作习惯等多方面的因素来选用不同方式的防误闭锁。

【关键词】防误闭锁；变电站自动化系统；微机五防系统

引言 ：

电力生产中，为确保变电站的安全运行，避免各类误操作事故的发生，必须实施防误闭锁及相关组织管理手段。在形式各异的闭锁中，有最简单的挂锁，以及机械程序锁、电气回路联锁、微机五防系统、自动化系统内的防误闭锁。其中最简单的挂锁操作麻烦且过于原始；成套高压设备（如10kV手车断路器等）的机械联锁是较为可靠的，但其闭锁的范围有限；机械程序锁存在着“空走程序”等问题。本文介绍了电气回路联锁、微机五防系统和自动化系统内的防误闭锁三类防误闭锁方式。

1防误闭锁的内容和原则

1.1 相关法规及规定

电力系统历来十分重视系统的安全运行，但每 年总会发生因电气误操作而导致的各类事故，造成了许多不必要的损失；为此，原水利电力部于1980年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。为了有效防止运行电气设备误操作引发的人身和重大设备事故，我国电力系统早在1990年就提 出了电气设备“五防”的要求，并以法规形式行文规定了电气防误的管理、运行、设计和使用原则。按“规定”，防误装置的设计应遵循的原则是：凡有可能引起误操作的高压电气设备，均应装设防误装置和相应的防误电气闭锁回路。从这个原则出发，提出了“五防”规定。

1.2防误闭锁的内容（简称“五防”）

⑴防止误分、合断路器。⑵防止带负荷分、合隔离开关。⑶防止带电挂（合）接地线（接地开关）。⑷防止带地线送电。⑸防止误入带电间隔。

1.3防误闭锁的原则

（1）防误闭锁装置的结构应简单、可靠，操作维护方便，尽可能不增加正常操作和事故的复杂性。（2）电磁锁采用间隙式原理，锁栓能自动复位。（3）成套的高压开关设备应优先选用机械联锁防误。（4）防误装置应设有解锁工具（钥匙）。（5）防误装置应不影响开关设备的主要技术性能。（6）防误装置应做到防尘、防异物、防锈、不卡涩。户外的防误装置还应有防水、防潮、防霉的措施。（7）“五防”中除防止误分、误合断路器可采用提示性的设施外，其它“四防”应采用强制性措施。

2、五防系统的现状与展望

2.1离线式微机防误闭锁系统

离线式微机防误闭锁系统主要由三个部分组成，即防误主机（或五防模拟屏）、电脑钥匙及现场锁具。其特点是防误主机（或五防模拟屏）将模拟预演后的正确操作步骤传输到电脑钥匙，其后的操作即以电脑钥匙为主来完成闭锁锁具的解锁工作。在此操作期间，防误主机不能在线跟踪操作的执行情况，只有在电脑钥匙回传后才可以获得相关的操作信息。在操作方式切换频繁的情况下，电脑钥匙需要多次回传，操作较繁琐。但由于现场锁具无需敷设电缆，所以具有投资小、覆盖面广可靠性高、结构简单的优点。而其缺点则是为了确保防空走的问题，需要设计品种式样繁多的固定锁或锁具附件，通用性差，安装周期长，而且离线式微机防误闭锁系统不能实时取得现场实际位置。

2.2在线式微机防误闭锁系统

现有在线式微机防误闭锁系统主要由三个部分组成，即防误主机、分布式现场总线及现场锁具。其设计目标是通过分布式现场总线将防误主机与现场锁具连接起来，由防误主机直接控制锁具的解锁和闭锁操作，同时，具备锁具闭锁状态及设备状态的实时采集功能。操作过程完全取消电脑钥匙。现有的在线式微机防误闭锁系统具有以下优点：

（1）具有一次设备状态实时采集功能，防误主机可实时获得现场一次设备的状态，包括临时接地线、网门。防误主机中的一次设备状态可与现场设备实现实时对位。 （2）具有锁具闭锁状态实时采集功能，防误主机可实时采集在线式防误锁具的闭锁状态，并可实现对锁具操作情况的跟踪及在线检测等功能。 （3）实时跟踪操作状态，有效防止了操作中的走“空程序”的问题。由于五防主机可直接控制现场锁具的解锁、闭锁操作并可采集设备、锁具状态，因此，防误主机只有在检测到设备状态正确变位后再开放下一步的操作，可同步解决“空程序”问题。 （4）有效的降低了操作的复杂度，提高效率。与离线式微机防误闭锁系统相比，现有的在线式防误闭锁系统具有独特的优点，但从提供完善的防误闭锁解决方案角度看，也存在不少问题，具体有以下几点：1）安装不方便，需敷设大量的电缆，维护成本高。2）电源问题。五防系统有可能在变电站故障时操作，因此，安装分布式现场总线不能就地取电，而是要从总控拉电源，从而增加了投资和故障点。3）可靠性问题。分布式自动化装置在变电站容易遇到的问题（如通讯故障、EMC等），在线式微机防误闭锁系统也会遇到，其可靠性很难得到保证。4）覆盖面问题。如果要想把网门、临时地线点等也纳入五防闭锁范围，对于在线式微机防误闭锁系统而言相当困难。5）系统提供的操作模式单一，缺乏有效的緊急解锁等应急操作手段。由于系统仅提供了一种操作方式，即防误主机通过分布式控制网络直接控制解锁、闭锁操作，因此，在分布式网络或锁具发生故障的情况下，没有后备的操作方式，无法进行正常操作。另外，有些在线式微机防误闭锁装置的锁具不提供紧急解锁功能亦不能满足紧急情况下的解锁操作要求。6）锁具及附件机构复杂化，存在不能完全实现所有一次设备的在线闭锁情况。

3、防误闭锁管理制度

（1）五防闭锁装置验收要到位，验收时应有专人专职负责，验收过程应 有验收报告，实行谁验收谁负责。（2）任何操作应严格遵守倒闸操作制度，严格执行“两票三制”，不得擅自使用万能 解锁钥匙。如遇紧急情况可以使用万能解锁钥匙，解锁情况下不具有五防功能，但严格按规 程执行。（3）防误闭锁装置不得随意退出运行，停用防误闭锁装置应经生产副局长或总工程师 批准，并应按程序尽快投入。（4）万能解锁钥匙应封存保管，所有操作人员和检修人员严禁擅自解锁工具，如确需 解锁时，应严格执行规定。单人操作、检修人员在倒闸操作过程中，严禁解锁，如确需解锁 时，应待增派运行人员到现场履行批准手续后处理，解锁钥匙使用后应及时封存，并填写“ 解锁钥匙使用记录”。（5）有下列情况之一者方可使用解锁钥匙进行操作。紧急事故处理，急需停运设备的操作；防误闭锁装置故障，无法短时修复的；检修工作需试合、试拉设备。（6）防误闭锁装置发生故障时应尽快检查处理，并做好防误闭锁装置停用的反事故措施。

4、结束语

实践证明，防止电气误操作成为保障电力安全生产的重要措施之一。防误装置在综 自站和集控站的普遍使用，有力地抑制了误操作事故的发生。然而，在电气设备检修过程中，进行传动试验时的操作不经五防判断，易发生误操作事故，因此必须加强管理，制定严密的规章制度来防止电气误操作事故的发生。随着电网的不断发展，技术的不断更新，对五防系统提出了更高要求，五防功能还需不断完善。

参考文献：

[1] 国家电网公司.防止电气误操作装置管理规定[M].北京：中国电力出版社，2 003.

[2] 国家电网公司.国家电网公司电力安全工作规定[M].北京：中国电力出版社 ，2009.