水電站電氣防誤系統設計

■高 松 ■贛州市水利電力勘測設計研究院，江西 贛州 341000

電氣防誤系統是水電站中一個重要的組成部分，對整個水電站的安全運行發揮著重要的作用。現在水電站中的電氣防誤系統的設計逐漸向高科技方向發展，傳統的電氣防誤系統已經不能完全適應當今水電站的發展，需要對水電站的電氣防誤系統進行革新，使其與時代發展相同步，為維護水電站的安全運行發揮更加重要的作用。

1 水電站中防誤操作主要類型

水電站中有幾種經常容易出現的錯誤操作需要加以防止，在電力系統中根據相關規定也提出了“五防”的防誤系統設計要求，這“五防”分別是防止誤分、誤合斷路器;防止帶負荷拉、合隔離刀閘;防止帶電掛(合)接地線(接地開關);防止帶地線(接地開關)合隔離刀閘;防止誤入帶電間隔。在現在的水電站中為防止這些誤操作的出現，也都設置了相關防誤裝置和防誤系統，但是由于現在水電站中電氣裝置日趨復雜，各種操作更加繁瑣，傳統的電氣防誤系統不能完全避免這些誤操作的發生，這些誤操作仍是水電站中的比較大的安全隱患。傳統采取的防誤措施是傳統電氣防誤閉鎖回路，其依靠刀閘和開關的輔助作用來運行，具有一定的穩定性和安全性，但其缺陷是電纜需求量大、接線難度大。這種防誤措施只能防止一部分錯誤操作，對于復雜的錯誤操作則起不到很好的防誤作用。所以有必要采取比較先進的防誤裝置和防誤操作系統，保證水電站更加安全高效地運行。

2 水電站電氣防誤系統設計思路

水電站電氣防誤系統設計時應該遵照一定的思路來進行，根據錯誤操作發生的機制有針對性的來進行設計防誤系統。可在以下幾方面來進行防誤設計。首先在線路、主變間隔斷路器、刀閘等方面采取防誤操作閉鎖。在一般的水電站中常用的閉鎖裝置是電氣防誤閉鎖以及微機防誤閉鎖，如果是比較大的水電站則可以將兩者結合起來。在防誤系統設計中對于此有多種設計方式，其中一種設計方式是把微機防誤閉鎖系統中的遙控閉鎖繼電器的接點和電氣二次閉鎖接點以串聯的方式接入斷路器和刀閘機構操作回路中。另外在廠內開關柜柜門上也可以采取閉鎖操作，可以在柜門裝設機械編碼所和點編碼鎖，如果是帶電的情況，柜門在這時沒有辦法打開，如果柜門沒帶電則可以打開柜門進行檢修，通過這樣的方式可以確保操作人員和相關設備的安全，可以避免電力安全事故的發生。可進行閉鎖操作的還有誤入主變高壓側避雷器外圍欄帶電間隔的情況，這個閉鎖裝置主要是為了防止主變送電時對在避雷器圍欄內工作的人員造成傷害。可以在相關設備上安裝五防鎖，也可以實行“五防”軟閉鎖，要想遙控出口必須得到“五防”的相關命令后方可遙控出口。閉鎖裝置還有人工接地線閉鎖設計，對于無法通過輔助接點采集狀態信號的可以采用智能鎖具來采集相關信號并閉鎖。

3 水電站電氣防誤系統設計

在現在的水電站中有幾種主要的電氣防誤系統，主要有微機防誤系統、微功耗無線網絡防誤系統、藍牙防誤系統，這幾種系統各自有各自的防誤特點，對水電站中的防誤操作能起到很好的作用，下面對這幾種防誤系統進行一個簡單介紹。

3．1 微機防誤系統

微機防誤系統主要運用的技術原理是微機五防技術，微機五防技術已經在水電站設備防誤中得到了廣泛的應用。其組成一般由主機、機械編碼鎖、電腦鑰匙、模擬屏、電氣編碼鎖等原件組成。如果對微機防誤系統的閉鎖裝置進行分類，大致可以分成四類，分別為閘刀、開關、攔截網和地刀，這些裝置的閉鎖是通過機械編碼和電氣編碼來實現的。微機防誤系統通過運用微機五防技術實現了數字化防誤閉鎖，還可以采集大量實時數據，并且通過與其他設備聯動發出相應的電氣設備動作指令。在微機防誤系統設計中要把水電站中的開關裝置都置于實遙信，和水電站中的監控系統需要共享一個數據庫，這樣可以有效防止走空程現象的發生。如果水電站中開關處于虛遙信的情況下，在這種情況下需要微機五防系統必須設置相關的防走空程措施。基于微機五防系統建立的微機防誤系統在水電站防誤工作中發揮著重要作用，給水電站的安全運行以合理保障。

3．2 微功耗無線網絡防誤系統

微功耗無線網絡防誤系統主要由站控層、過程層和間隔層三部分組成，其包含的主要部分有防誤閉鎖主機、鎖具及其附件、網絡控制器、通信接口等。微功耗無線網絡防誤系統在實際工作中可以彌補微機防誤系統中存在的不足之處，對其是一個很好的補充。微功耗無線網絡防誤系統的基本原理是其在微機防誤閉鎖系統的基礎上引進了微功耗無線傳輸模式，這種防誤系統可以把五防主機與無線電腦鑰匙有機連接起來，這就可以實現兩者的實時通信，還可以對操作任務和執行狀態的實時追蹤。這樣帶來的便利之處就是能提高運行人員的工作效率和工作的準確性，整個系統還具備了手動巡檢和定時自檢的功能，如果發現設備運行有問題可以及時作出安全警報，及時進行處理，消除安全隱患。在具體設計中無線電腦鑰匙需要按照接受主機下達的操作指令顯示當前操作項。微功耗無線網絡防誤系統在具體運用中可以減少操作人員的手動操作，同時還能通過控制室對現場操作設備有一個實時了解。

3．3 基于藍牙技術的無線網絡化防誤系統

運用藍牙技術的無線網絡化防誤系統可以實現監控系統和防誤系統的資源共享，可以進行網絡化遠程解鎖系統監控操作。藍牙技術可以實現無線通信，藍牙技術可以在水電站中的間隔層加以運用，并且藍牙無線網的建立可以為水電站防誤系統提供可靠的信息通道。為了實現信息實時傳輸可以先由藍牙設備組成匹克網，再由匹克網組成散射網，實現整個防誤系統的信息聯動。基于藍牙技術的無線網絡化防誤系統的藍牙硬件組成主要是藍牙模塊和藍牙芯片，藍牙模塊可以將射頻、鏈路管理器和基帶等集成于芯片上。另外在對水電站間隔內的防誤鎖具進行控制時是要實現弱電控制強電，在材料選擇上可以選用那些可靠性好、使用方便且壽命長的材料來實現弱電對強電的控制。這是關于基于藍牙技術的無線網絡化防誤系統的簡單介紹。

4 結束語

水電站電氣防誤系統設計是整個水電站電氣設計中的重要一部分，直接影響著水電站運行的安全性。在進行水電站電氣防誤系統設計時需要認真分析水電站的實際運行情況，然后采取合理有效的設計方案來進行水電站電氣防誤系統設計，同時也要不斷對電氣防誤系統設計技術進行創新，使電氣防誤系統技術能更好適應現在水電站發展的需要，同時也能起到更好的防誤作用。

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