淺析防誤閉鎖裝置在500kV自動化變電站中的應用

劉魯峰

摘要：防誤閉鎖裝置為變電站中的重要組成部分，主要作用是避免發生錯誤倒閘操作，對維持供電穩定性與可靠性具有重要意義。文章對防誤閉鎖裝置進行了分析，并對其運行中存在的不足進行了研究，對其在500kV自動化變電站中的應用措施進行了探討。

關鍵詞：防誤閉鎖裝置;500kV自動化變電站;電氣誤操作;電力系統;電網安全文獻標識碼：A

中圖分類號：TM76文章編號：1009-2374（2016）04-0039-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.020

電氣誤操作是影響電力系統運行安全的主要因素，情況嚴重的會出現大面積停電、設備損壞以及人身傷亡等安全事故。基于此，為提高變電站供配電安全，必須要做好防誤閉鎖裝置的研究，減少誤操作事故的發生。以提高變電站運行穩定性與可靠性為目的，對系統中應用防誤閉鎖裝置進行分析，確定其現存的不足，并結合實際需求進行專業技術研究，對所存問題進行優化完善，確保其運行可以滿足變電站供配電需求。

1 防誤閉鎖特點分析

1.1 電磁閉鎖

電磁閉鎖方式主要是通過設備輔助接點，對需要閉鎖設備的電磁鎖電源進行接通或者斷開，來達到操作機構無法動作的目的，進而實現閉鎖。此種閉鎖方式在實施時，需要對輔助接點進行串接，對一次設備輔助接點正確變位要求十分嚴格。并且，對于設置在室外環境的電磁鎖，很容易受外界因素影響導致自身靈活性降低，因此此種閉鎖方式經常被應用于成套高壓開關設備內。

1.2 機械閉鎖

此種閉鎖方式的實施，需要利用設備操作結構內機械結構制約來達到相互連鎖的目的，實際生活中多被用于成套高壓開關設備或者是刀閘內主刀與地刀之間。與其他閉鎖方式相比，機械閉鎖具有更高的可靠性，但是也很容易在應用過程中出現卡澀問題而降低操作便利性，并不能完全滿足自動化變電站運行需求。

1.3 電氣防誤

電氣防誤本質上就是通過閉鎖設備操作回路來達到閉鎖目的，作業時可以將開關、刀閘以及地刀等輔助接點與待閉鎖設備進行串接處理，對設備進行閉鎖處理。此種方式在避免隔離開關、斷路器以及接地刀閘等誤操作實施上具有良好的應用效果，但是對于誤入帶電間隔與接地線裝拆上還存在一定缺陷，在實際應用前應做好需求分析，確保方式選擇的合理性。

1.4 間隔層防誤

間隔層防誤實現的基礎為測控裝置本身所具有的邏輯功能，即在隔離開關與接地閘刀控制過程中，與被控制對象拓撲關系相關的其他斷路器、接地閘刀、隔離開關等設備狀態應參與控制命令允許或閉鎖，來避免一切誤操作行為的產生。其中，測控裝置實時數據庫開關、刀閘等狀態信號傳輸到后臺監控過程中，已經有效減少了多個通信環節，因此在信息傳輸環節具有較高的實時性。將其應用到自動化變電站中，集控中心與調度遠方操作開關與刀閘時，在遠方操作員站不存在五防閉鎖功能的情況下，間隔層防誤會提供全站五防。

1.5 微機防誤

微機防誤即通過計算機技術來達到避免電氣誤操作情況發生的保護方式，一般由主機、電腦鑰匙、模擬屏、編碼所等組成，設備則包括開關、地刀、刀閘與網門等。微機防誤方式的應用原理為通過編輯好的邏輯來主動判斷待操作設備是否滿足閉鎖條件。操作人員根據邏輯開票，模擬預演無誤后，將操作內容傳送到電腦鑰匙中，待完全傳輸完成后，進行編碼鎖操作，最終利用電腦鑰匙回傳結果來確定狀態是否已改變。

2 變電站防誤閉鎖實施存在問題分析

2.1 微機防誤問題

微機防誤閉鎖方式的實施應通過主機模擬操作無誤后，將操作程序下傳到防誤鑰匙內，最后由工作人員利用防誤鑰匙來完成相應操作。在所有操作程序完成后，需要持有鑰匙到主控室與五防機進行現場操作后設備狀態對位。由此可見如果變電站運行中出現突發事故以及需要緊急解鎖、閉鎖操作時，原有防誤如果并不能完成防閉鎖操作，而是需要通過萬能鑰匙來完成，這樣就加大了人為操作造成電氣設備誤操作的可能性。因此在選擇防誤閉鎖方式應用到自動化變電站時，需要在現有基礎上進行綜合分析，并對原有閉鎖操作方法進行優化。

2.2 電氣閉鎖問題

在輔助接點可靠性高的基礎上，電氣閉鎖方式具有良好的應用效果，但是在實際應用中也會存在一定的限制性。一般情況下，電氣閉鎖方式被應用在防治斷路器、隔離開關以及接地開關誤操作中，除此之外接地線掛接、誤入帶電間隔等方面應用效果不佳，并不能完全滿足自動化變電站防誤閉鎖需求。因此從運行安全性與可靠性角度分析，應采用電氣閉鎖與微機防誤共同運行的方式，即在應用微機防誤閉鎖的同時，保留間隔電氣二次閉鎖回路或者將微機防誤閉鎖系統接點引入到電動操作回路中，提高防誤閉鎖試試效果。

3 防誤閉鎖在500自動化變電站應用實例分析

3.1 變電站自動化系統

以張家港變電站為例進行分析，投入運行后為全面實現自動化操作與管理，需要對站內開關、刀閘以及大部分地刀進行遙控。本站自動化系統設計采用分布式結構，間隔層測控單元為6MD66、6MD2001系列，站控層后臺軟件為RD800系統，間隔層測控單元按照開關配置，主單位為A、B雙機互為備用模式，間隔層與主單元間選擇用光纖雙環網連接，提高了系統通訊的可靠性。另外，站控層與間隔層測控單元均設置防誤閉鎖系統，站內共設置四層防誤閉鎖系統，為站控層RD800邏輯閉鎖、間隔層、6MD66邏輯閉鎖以及本間隔不完全電氣閉鎖和刀閘與地刀間機械閉鎖。

3.2 防誤閉鎖系統運行方式

3.2.1 站控層RD800。通過站控層RD800對刀閘進行操作時，需要將“遠/近”控切到“遠方”位置，則變電站運行防誤閉鎖裝置有RD800邏輯閉鎖、機械閉鎖以及間隔層邏輯閉鎖等。在系統下達遙控命令后，首先RD800會進行防誤閉鎖計算，在條件滿足的情況下，繼續將遙控命令下發給相應測控單元。然后測控單元對防誤閉鎖進行計算，確定滿足條件后，“閉鎖”觸點閉合，則可以繼續將遙控命令傳到被控制刀閘。其中，此階段主刀與地刀之間存在機械閉鎖。此種操作方式，系統內三層閉鎖中如果任何一層不能滿足條件，均會導致遙控操作終止，進而能夠有效避免出現誤操作。

3.2.2 間隔層6MD66。通過間隔層6MD66完成操作刀閘控制時，需要將“遠/近”控切到“遠方”位置，則變電站運行只包括隔層邏輯閉鎖與機械閉鎖兩層防誤閉鎖系統，閉鎖效果較弱，并不利于達到提示性閉鎖要求，很容易誤入間隔。因此，對于500自動化變電站防誤閉鎖系統來說，一般很少選擇用此種方式。

3.2.3 手動操作。如果選擇用對刀閘機構進行手動操作的方式，需要將“遠/近”控切到“就地”位置，確保本間隔不完全電氣閉鎖與機械閉鎖可以發揮作用。而當切換到“遠方”位置時，系統內只有機械閉鎖會產生作用，為提高變電站運行的穩定性與安全性，需要就此種閉鎖方式進行優化。從實際情況對本站220kV刀閘與35kV刀閘手動操作時，能夠起到作用的為隔層閉鎖、機械閉鎖以及電氣閉鎖等，具有一定可實施效果。

3.2.4 刀閘操作箱。主要包括刀閘操作箱與刀閘機構箱上電動操作兩種方式，需要將“遠/近”控切到“就地”位置，則此時刀閘有間隔層6MD66、主刀與地刀間機械閉鎖以及本間隔不完全電氣閉鎖三種閉鎖方式。在實際操作中，如果對測控單元進行防誤閉鎖計算后可以滿足條件，則“閉鎖”觸點閉合;如果電氣閉鎖回路滿足條件，接通操作回路。此種防誤閉鎖方式操作時，任何一層閉鎖關系達不到要求時，均不會對刀閘進行操作，具有較高的可靠性。

3.2.5 解鎖操作。本站防誤系統設置有兩把解鎖鑰匙，分別對應間隔層閉鎖與除機械閉鎖外所有閉鎖，被設置在間隔層6MD66與刀閘操作箱內YK。在變電站正常運行狀態下，兩把鑰匙均處于閉鎖狀態，一旦出現緊急情況，則需要按照專業規范來應用兩把解鎖鑰匙。例如在正常操作狀態時，如果測控單元閉鎖存在問題，則需要申請將測控單元6MD66上解鎖鑰匙切換到“解鎖”位置，便可以解除測控單元上邏輯閉鎖，并不會對其他閉鎖產生影響，只要不是針對測控單元操作，則其余閉鎖裝置可以繼續發揮作用。

4 結語

防誤閉鎖系統為保障變電站正常運行的重要措施，因此需要對其進行優化，結合自動化變電站運行需求，結合不同防誤閉鎖方式特點，來選擇合適的設計方案，不斷減少變電站運行過程中出現的誤操作行為，提高其運行的安全性與可靠性。

參考文獻

[1] 汪希偉，盧志海.電氣閉鎖在500kV變電站防誤閉鎖裝置中的應用[J].中國電力教育，2006，（S3）.

[2] 姜昱昀.220kV綜合自動化變電站防誤閉鎖系統的應用思考[J].機電信息，2011，（36）.

[3] 林欽文.東莞供電局防誤閉鎖系統的應用分析[D].華南理工大學，2014.

[4] 李東.UT-2000微機防誤裝置在自動化變電站應用

[J].廣西工學院學報，2007，（4）.

（責任編輯：陳 潔）