實訓用變電站防誤裝置改造及其在培訓中的應用

陳向軍

(國網浙江省電力公司培訓中心,浙江建德 311600)

實訓用變電站防誤裝置改造及其在培訓中的應用

陳向軍

(國網浙江省電力公司培訓中心,浙江建德 311600)

為了防止電氣誤操作事故的發生,微機防誤裝置在各電壓等級的變電站中得到了廣泛的應用,從而提高了變電運維人員的倒閘操作效率,有效地防止了誤操作事故的發生。本文主要介紹了微機防誤裝置在培訓中心110kV教學變電站改造中實現的功能及斷路器閉鎖方式的改造方案,同時介紹了此變電站在開展有關防誤裝置原理等方面的培訓應用。

變電站 微機防誤裝置 改造方案 培訓

培訓中心110kV教學變電站是一座無人值班綜合自動化變電站，主要用于對變電運維人員開展電氣設備日常巡視檢查、倒閘操作、防誤操作等技能訓練的實訓用變電站。

微機防誤裝置在變電站的使用提高了操作效率，有效地防止了誤操作事故的發生。為更好地發揮微機防誤裝置的作用，必須加強微機防誤裝置的使用及維護的培訓。

以下就結合本人參與教學變微機防誤裝置改造情況，介紹微機防誤防誤裝置在教學變電站的改造方案及其在培訓教學中的應用。

1 110kV教學變電站閉鎖方式基本概況

110kV教學變電站110kV部分為內橋接線，2回進線；10kV部分為單母分段接線，有4回出線，2臺主變，2臺站用變，2臺接地變，2組電容器。

原閉鎖方式：(1)110kV設備：線路閘刀、母線閘刀、110kV主變閘刀與斷路器之間采用電氣閉鎖，主刀與地刀之間采用機械閉鎖，不是同一設備的閘刀與地刀間的閉鎖采用電磁閉鎖。(2)10kV設備：戶內開關柜設備采用機械閉鎖，柜門與接地閘刀的閉鎖采用電磁閉鎖。

2 微機防誤裝置改造要求及實現功能

2.1 改造要求

根據國家電網公司[2003]243號《防止電氣誤操作裝置管理規定》要求，變、配電裝置改造加防誤裝置時，應優先采用電氣閉鎖方式或微機“五防”[1]，結合110kV教學變電站原有閉鎖方式及現場實際和培訓需求，保留原有的電氣閉鎖和機械閉鎖方式，將110kV部分的原電磁閉鎖方式改為微機“五防”。

因此本變電站防誤裝置改造方案是采用獨立微機五防系統，遙控操作時利用微機防誤系統實現防誤操作閉鎖功能，對就地操作和手動操作設備利用電腦鑰匙和現場鎖具實現防誤操作閉鎖功能，同時保留原電氣閉鎖。其改造后系統結構如圖1所示。

2.2 改造后實現的功能

(1)完善的五防功能：監控系統能采集各種運行參數，且通過通信接口功能與微機防誤系統實現數據共享，實現設備狀態的實時對位功能。遠方操作時由五防主機根據電腦鑰匙預存的操作票向監控系統發送操作請求，實現防誤閉鎖；就地操作時，則由微機防誤系統的電腦鑰匙和鎖具實現防誤閉鎖。

(2)具有全站信息采集功能：除斷路器、隔離開關、接地閘刀等一次設備的狀態可由監控系統直接采集，其它一次設備(如接地線、網門等)的狀態，可利用電腦鑰匙向監控系統提供設備狀態信息，即上傳虛遙信量，完成全站操作對象狀態的信息采集。

(3)具有操作票專家系統功能：操作票專家系統具有圖形開票、模擬預演、操作票管理、統計，方便的操作員培訓功能。

(4)實現二組人員同時培訓功能：根據培訓需要，現場配置兩臺防誤主機，2把電腦鑰匙，同時可實現二組操作人員同時培訓的要求，互不干擾。

3 微機防誤裝置改造過程

3.1 微機防誤裝置系統結構

教學變電站微機防誤系統采用珠海優特公司的UT-2000Ⅳ型微機防誤操作系統，同時對控制回路中的二次接線進行改動，將電編碼鎖串入斷路器的操作回路，實現了測控屏上就地操作的閉鎖功能。

教學變微機防誤閉鎖系統總體結構由防誤主機、電腦鑰匙、現場防誤鎖具三個部分組成。防誤閉鎖的核心是防誤閉鎖系統軟件，根據變電站一次主接線確定閉鎖邏輯關系，現場防誤鎖具根據閉鎖形式要求安裝在相應的一次設備上，實現對一次設備的閉鎖，電腦鑰匙根據接收的操作票實現對設備的解鎖操作，并采集接地線、網門等虛遙信的信息的通過五防主機上送到監控后臺，實現了對變電站設備狀態信息的采集。

3.2 斷路器閉鎖方式

斷路器的操作有兩種方式，通過當地變電站監控后臺的遙控操作和測控屏上的就地操作來完成[2]。根據管理規定要求無論設備處在哪一層操作控制都應具備防誤閉鎖功能。因此，防誤系統對斷路器的兩種操作方式采用不同的閉鎖方式來實現。

3.2.1 遙控操作閉鎖方式

微機五防操作系統對遙控操作的閉鎖采用軟件閉鎖方式，斷路器的遙控操作依靠五防主機通過RS232串口與監控系統通訊實現對斷路器遙控的閉鎖。

微機防誤閉鎖裝置對監控系統發的遙控命令進行審核，確認遙控操作的設備號，若正確，則允許操作，若錯誤，則禁止操作，以達到防止誤拉、誤合斷路器的目的[3]。

其實現過程是：若當前操作步驟為執行斷路器操作時，由五防主機向監控系統發送遙控解鎖命令，請求遙控操作。監控系統接到遙控請求后，解除遙控封鎖，可對該設備(而且只能是該設備)進行遙控操作，操作完成后，由監控系統告知五防主機遙信變位，五防系統收到遙信變位即認為當前遙控操作已完成，可進行下一步操作，同時監控系統封鎖對該設備的再次遙控操作。其軟件閉鎖方式結構如圖2所示。

3.2.2 就地操作閉鎖方式

斷路器的就地操作是在測控屏或開關柜上通過控制開關KK來完成斷路器的分、合閘操作。對就地操作的閉鎖，采用電編碼鎖進行閉鎖。電編碼鎖在電氣原理上相當于一個常開接點，將其串入斷路器的控制回路中。斷路器電編碼鎖閉鎖原理如圖3所示。電編碼鎖將原有的操作回路切斷，就地操作前必須通過電腦鑰匙解鎖。操作時，將電腦鑰匙插入電編碼鎖中，如判斷操作設備的編碼正確，電腦鑰匙內部接通操作回路，閉鎖解除允許操作。合、分操作后，電腦鑰匙檢測到有操作電流流過，即認為操作結束，可進行下一步操作。

電編碼鎖安裝在測控屏或開關柜的就地操作開關附近，以方便操作為原則，同時該常開接點的接入不能影響遙控操作回路。

4 微機防誤裝置改造后的培訓應用

110kV教學變電站防誤裝置改造完成后，具有與現場一致的微機防誤操作系統，可利用此實訓場地，對變電運維人員開展防誤裝置原理、使用等方面的理論知識和使用技能培訓。

4.1 防誤裝置原理的培訓

改造完成后，教學變電站的防誤閉鎖形式有機械閉鎖、電氣閉鎖、微機防誤閉鎖三種形式。可結合現場實際設備，通過對防誤裝置安裝原理圖、接線圖的學習，掌握防誤裝置原理、學會微機防誤裝置正確的操作程序。同時結合現場實際操作，使運行人員熟練掌握防誤裝置基本工作原理、運行操作方法和維護要求，提高運行人員對防誤裝置的實際操作水平。

4.2 規范化操作培訓

可進行倒閘操作規范化操作的培訓，如斷路器的停、送電，主變的停、送電，線路的停、送電操作；在倒閘操作的實際操作環節，可人為設置防誤裝置故障的情況，提高學員對防誤裝置故障原因的分析能力，熟練掌握防誤裝置運行管理有關規定，提高規范化操作技能。

5 結語

本文結合110kV教學變電站防誤裝置的改造的工程實踐，說明了防誤裝置改造系統結構，斷路器閉鎖方式的實現方法以及防誤裝置改造后的培訓應用功能。

[1]國家電網公司.國家電網生[2003]243號.防止電氣誤操作裝置管理規定[S].2003.

[2]顧擁軍,皮衛華,楊乘勝,邰能靈.變電站防誤閉鎖應用分析[J].繼電器,2005.2.

[3]陳建昆.防止電氣防誤操作的現狀及措施[J]貴州電力技術,2009,2.