淺談電氣二次防誤閉鎖與微機防誤閉鎖共同運行的必要性

摘要:近年來，一些改造的變電站和新建的變電站在設計、施工過程中舍棄了傳統的電氣二次防誤閉鎖措施，采用了現代的微機防誤閉鎖裝置作為電氣操作的唯一防誤措施。本文通過分析電氣誤操作的原因，防誤裝置的構成和原理，以及對電氣二次防誤閉鎖與微機防誤閉鎖技術的比較，提出了“電氣防誤閉鎖與微機防誤閉鎖共同運行的必要性”的見解。

關鍵字:電氣誤操作電氣二次聯鎖微機防誤閉鎖共同運行

1.前言

《電業安全生產規程》和1990年能源安保[1990] 1110號文提出了電氣設備”五防”的要求，其中明確規定110 kV及以上電壓等級的電氣設備應優先采用電氣防誤聯鎖的設計原則。所以在操作二次回路上設置電氣閉鎖已成為防止人為誤操作等事故發生的有效且可行的手段。近幾年來，隨著微機防誤閉鎖系統的廣泛運用，許多老式防誤閉鎖的變電站也在進行微機防誤閉鎖系統的加裝或改造，取得了良好的效果。那么新建變電站在配置了微機防誤閉鎖系統后， 是否可考慮不再設計電氣二次回路閉鎖了呢?

2.誤操作事故原因的分析

從誤操作的過程來看，人為誤操作由三個部分組成，即運行值班人員、檢修人員以及其它人員的誤操作造成。還有因操作二次回路絕緣損壞，造成的惡性事故。誤操作事故將造成電氣設備的損壞、人身的傷亡和系統穩定的破壞，尤其以惡性誤操作危害為甚。惡性電氣誤操作是指:誤分(合)斷路器、帶負荷拉(合)隔離開關、帶電掛(合)接地線(接地開關)、帶接地線(接地開關)合斷路器(隔離開關)、誤入帶電間隔。惡性誤操作的危害如此之大，必須引起我們足夠的重視，采用完善的防誤設施便是防止誤操作的重要手段。

3. 防誤裝置的構成和原理

(1)微機防誤閉鎖系統是一種采用計算機技術，用于高壓開關設備防止電氣誤操作的裝置，主要由主機、模擬屏、電腦鑰匙、機械編碼鎖、電氣編碼鎖等功能元件組成。它根據電力系統對倒閘操作的“五防”要求和現場設備的狀態，按照倒閘規則進行判斷、推理，開出完全實用的操作項目的倒閘操作票。然后用戶將接收到正確操作票的電腦鑰匙，到現場對開關、刀閘、臨時接地點、遮攔網門(開關柜門)等進行倒閘操作，主要由軟件編寫操作閉鎖規則程序來實現閉鎖，是用于防止電力系統電氣誤操作事故的一種新型閉鎖裝置。

(2)電氣防誤操作是建立在二次操作回路上的一種防誤功能，一般通過二次電纜將斷路器、隔離開關、接地開關的輔助接點，串入二次操作回路來實現相互閉鎖的。主要有斷路器閉鎖隔離開關、隔離開關與斷路器側接地開關相互閉鎖、線路隔離開關與線路接地開關相互閉鎖、母線隔離開關與母線接地開關相互閉鎖等。

4.傳統電氣二次防誤閉鎖與現代微機防誤閉鎖技術分析

微機防誤閉鎖系統與傳統電氣二次防誤閉鎖技術比較，主要有以下幾點區別:

(1)電氣二次防誤閉鎖回路是一種現場電氣聯鎖技術， 主要通過相關設備的輔助接點連接來實現閉鎖。

優點:電氣閉鎖形式簡單、閉鎖可靠。

缺點:①這種方閉鎖方式需要接入大量的二次電纜，接線電氣閉鎖回路一般只能防止斷路器、隔離開關和接地開關的誤操作，對誤入帶電間隔、接地線的掛接(拆除)等則無能為力，不能實現完整的”五防”功能;

②方式較為復雜，運行維護較為困難，特別是舊站改造，將給施工帶來很大困難，易留下安全隱患;

③斷路器、隔離開關、接地開關的輔助接點工作較不可靠，易出現接點切換故障。

(2)微機防誤閉鎖系統一般不直接采用現場設備的輔助接點，接線簡單，通過防誤閉鎖系統、微機軟件規則庫和現場鎖具來實現防誤閉鎖，是防止運行人員誤操作事故的一種積極措施。

優點:能根據現場實際情況，編寫相應的”五防”規則程序，可以實現較為完整的”五防”功能和杜絕不正常的操作行為(易引發惡性事故)的發生。

缺點:①它是在微機(或模擬屏的單片機)上實現的，是虛擬的。它只能滿足運行值班人員的操作要求，并不能完全解決檢修人員和其它原因的誤操作問題;

②它在微機系統故障而解除閉鎖時，”五防”功能則完全失去;電動操作的隔離開關和接地開關的二次操作回路絕緣破壞還極易導致開關的誤拉和誤合，這也都是微機防誤閉鎖系統無法解決的。

5. 完善的防誤解決方案

從以上的分析和比較可知，片面地認為電氣閉鎖回路可靠和不可靠，認為微機防誤閉鎖系統萬能，可以徹底取消電氣二次閉鎖回路，都是不可取的。電氣二次閉鎖回路是電力系統發展過程中經過不斷完善、總結和發展起來的一套行之有效的防誤閉鎖方法，實現起來方便、可靠;但加入防誤閉鎖的二次回路較復雜，間隔多的大型變電站實現起來需要耗費大量電纜，且在運行中存在開關輔助接點工作不可靠、戶外電磁鎖機構易損壞等問題，再者其防誤功能隨二次接線而定，不易增加和修改，不能實現完全的“微機五防”功能，在檢修、試驗過程中，這時的試分合是由檢修人員執行，在不能依賴微機防誤閉鎖裝置的前提下，電氣二次回路閉鎖就成了最后一道防線。而微機防誤閉鎖系統通過軟件將現場大量的二次閉鎖回路和操作行為變為電腦中的”五防”閉鎖規則庫，實現了防誤閉鎖的數字化，并可以實現以往不能實現或者是很難實現的防誤功能，應該說是電氣設備防誤閉鎖技術的最新技術和飛躍。但微機防誤閉鎖系統的漏洞和其致命的弱點在于”五防”功能以操作邏輯為核心，對于無票操作和誤碰誤動(主要是檢修人員)及二次絕緣破壞等造成的誤操作則有可能無法防止。通過分析傳統電氣二次閉鎖回路和現代微機防誤閉鎖系統各自的優缺點，我們可以這么說:單純采用這兩種閉鎖措施中的任何一種，都是不完善的、易造成誤操作事故的，兩者只能有機結合，才能更好更可靠地實現防誤操作?？蓪τ谛陆ê透脑斓淖冸娬?，我們建議采用的”五防”閉鎖系統方案如下:

方案一:對于站內所有斷路器和隔離開關的位置均為實遙信，且微機防誤閉鎖系統與變電站自動化監控系統共享一個數據庫的，可以考慮不設計或取消電氣二次回路閉鎖，所有防誤功能均由微機”五防”系統獨立完成，且要求微機防誤閉鎖系統有”防空程”措施。

方案二:對于站內所有斷路器和隔離開關的位置均為虛遙信，且微機防誤閉鎖系統與變電站自動化監控系統共享一個數據庫的，可以考慮部分不設計或部分取消電氣二次回路閉鎖(主要是指接地開關電磁鎖和綜合閉鎖)，但其余部分均加裝電氣二次回路閉鎖，防誤功能由微機防誤閉鎖系統和間隔電氣二次閉鎖回路共同完成，也要求微機防誤閉鎖系統有”防空程”措施。

方案三:無論站內所有斷路器和隔離開關的位置為虛遙信還是實遙信，也無論微機防誤閉鎖與變電站自動化監控系統是否共享一個數據庫，不設計或取消電氣二次回路閉鎖，但在電動操作的開關或接地開關機構箱的操作電源回路中加入微機防誤閉鎖系統的強制接點，防誤功能由微機防誤閉鎖系統獨立完成，并要求微機五防系統有”防空程”措施。

6. 結論

隨著計算機及網絡通信技術的發展，變電站自動化技術對電氣\"五防\"系統的要求進一步提高，傳統電氣防誤閉鎖方式已不能滿足要求，而作為變電站綜合自動化運用發展方向的微機防誤閉鎖系統，在功能方面還有待進一步完善和提高。從目前的運行情況來看，為了安全可靠起見，在大力推廣應用微機防誤閉鎖系統的同時，適度保留間隔的電氣二次閉鎖回路或將微機防誤閉鎖系統接點引入到電動操作回路中而實現電氣二次防誤閉鎖與微機防誤閉鎖共同運行，應該是比較全面有效的防誤閉鎖措施。

參考文獻:

[1]《微機型防止電氣誤操作裝置-通用技術條件》.

[2]《能源安保[1990] 1110號文件》.

[3]《防止電氣誤操作事故管理規定》.

[4]《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》.