微機防誤閉鎖裝置在變電站的應用

鄧強強

(國網(wǎng)四川省電力公司成都供電公司)

微機防誤閉鎖裝置在變電站的應用

鄧強強

(國網(wǎng)四川省電力公司成都供電公司)

介紹了微機防誤閉鎖裝置的結構、原理及閉鎖方式，闡述了其在變電站的應用情況。

微機防誤；閉鎖

微機防誤閉鎖裝置經(jīng)過近十幾年的發(fā)展，已被廣大的電力系統(tǒng)的用戶所接受,在 110kV以上電壓等級變電站，微機五防已成防誤閉鎖的主流產(chǎn)品。生產(chǎn)微機五防的廠家也在不斷增加，產(chǎn)品的種類越來越多。但從目前國內(nèi)微機防誤產(chǎn)品使用情況來講，各類裝置在基本原理上大同小異，下面就微機防誤閉鎖裝置的原理及在變電站中的常規(guī)應用做一個概要的介紹。

1 微機防誤閉鎖系統(tǒng)的結構和工作流程

圖1 微機防誤閉鎖系統(tǒng)原理圖

系統(tǒng)從結構上分為站控層、間隔層、過程層。它由防誤主機、電腦鑰匙、遙控閉鎖裝置和各類鎖具組成。防誤主機根據(jù)防誤邏輯規(guī)則和模擬預演步驟，生成實際操作程序，根據(jù)設備閉鎖方式的不同采用以下三種方式進行解鎖操作：

1） 電腦鑰匙解鎖；

2） 通過遙控閉鎖控制單元等直接控制智能鎖具解鎖；

3） 通過通訊接口對監(jiān)控系統(tǒng)執(zhí)行解鎖。

運行人員按照防誤主機及電腦鑰匙的提示，依次對設備進行操作。對不符合程序的操作，設備拒絕解鎖，操作無法進行，從而防止誤操作的發(fā)生。通過跟蹤現(xiàn)場設備的實際狀態(tài)、接收電腦鑰匙的回傳信息，防誤主機對當前操作進行確認后，進行下一步操作，直到操作任務結束。

2 系統(tǒng)原理和特點

2.1 站控層的工作原理

站控層由防誤主機構成，防誤主機使用規(guī)則庫對模擬預演操作進行閉鎖邏輯判斷，記錄符合防誤閉鎖規(guī)則的模擬預演操作步驟，生成實際操作程序，完成操作票的模擬、防誤邏輯的判斷、實時狀態(tài)的采集等核心控制功能。根據(jù)其操作界面的不同，可分為兩類：

（1）計算機式微機防誤閉鎖裝置

這種模式的操作界面為計算機（工控機或商用PC機），它具有配置比較靈活，安裝簡單，一次主接線圖更改方便的優(yōu)點，但PC機采用開放式結構，易受病毒感染，易出現(xiàn)死機，不易維護，同時受顯示屏大小尺寸限制，一次主接線圖不夠直觀，只能局部顯示，或放大顯示。它適用于35KV以下的變電站或小型發(fā)電廠。

（2）模擬屏型微機防誤閉鎖裝置

這種模式的操作界面為燈開關觸摸式模擬屏，集模擬屏、信號返回屏、控制屏于一身，代替原有的三種屏的功能，取消了大量的控制電纜，可以看作可觸摸的大屏幕操作屏，當監(jiān)控主機或監(jiān)控網(wǎng)絡的軟硬件故障時，可作為監(jiān)控備用主站使用，這類裝置可靠性高、顯示清晰，特別有利于事故處理。它適用于主控室空間較大的110KV及以上的變電站或發(fā)電廠。

2.2 間隔層

間隔層由電腦鑰匙和遙控閉鎖裝置構成，用于接受防誤主機生成的操作票，控制操作票嚴格按操作順序進行，操作結束后將操作執(zhí)行信息回傳給防誤主機。電腦鑰匙負責對機械鎖、電編碼鎖等常規(guī)鎖具的閉鎖，遙控閉鎖裝置負責對遙控閉鎖繼電器的解鎖操作。

2.3 過程層

過程層主要由各類閉鎖鎖具組成，完成閉鎖各種設備的功能，根據(jù)不同的結構和應用場合，可分為機械編碼鎖用于隔離開關、接地刀閘、臨時接地線、網(wǎng)門的閉鎖。它分為掛鎖和固定鎖兩種。掛鎖具有安裝、維護、操作方便的優(yōu)點，固定鎖主要是指采用固定方式安裝的閉鎖鎖具，一般分為戶內(nèi)安裝型和戶外內(nèi)安裝型兩種，主要用于戶內(nèi)開關柜等閉鎖以戶外手動操作機構閉鎖。

電編碼鎖用于斷路器、電動隔離開關和電動接地刀閘的電氣操作回路的閉鎖。電編碼鎖在電氣原理上相當于一個常開接點，通常被串入到相應的電氣操作回路中。由于原有的操作回路被切斷，因此操作前必須先通過電腦鑰匙解鎖。電編碼鎖分常規(guī)和返方式兩種。返回式電編碼鎖增加了設備位置檢測電路，不僅具有電編碼鎖功能，電腦鑰匙在操作完成后可通過該檢測電路繼續(xù)檢測設備是否到位。

智能鎖具分為遙控閉鎖繼電器和電控鎖兩類，遙控閉鎖繼電器主要用于閉鎖斷路器和電動刀閘的遠方遙控，電控鎖主要用于閉鎖臨時接地線、網(wǎng)門、柜門、間隔門等設備，它具有采集設備狀態(tài)的特點。

3 設備的閉鎖方式

國家電網(wǎng)公司在《防止電氣誤操作安全管理規(guī)定》中指出：“4.2.3 操作控制功能可按遠方操作、站控層、間隔層、設備級的分層操作原則考慮。無論設備處在哪一層操作控制,設備的運行狀態(tài)和選擇切換開關的狀態(tài)都應具備防誤閉鎖功能。”比如電動操作的電氣設備（如：斷路器、電動刀閘等）就可在多處操作，可遠方遙控操作（集控中心、主控室）、站控層操作（測控柜）、間隔層操作（匯控箱、端子箱）、設備層操作（電腦鑰匙箱）。這就要求設備無論在哪一層操作控制，都應具備防誤閉鎖功能。

根據(jù)這一原則，在變電站的微機防誤閉鎖方式選擇時，就需要根據(jù)設備的操作方式，提供完備的閉鎖方案，確保設備在任何地方操作都具備完善的閉鎖措施。

（1）臨時接地線、網(wǎng)門、柜門、間隔門的閉鎖：

這類設備通常采用機械鎖的方式來實現(xiàn)閉鎖，由于監(jiān)控系統(tǒng)沒有采集這些設備，在要求所有設備狀態(tài)在線的情況下，也可采用電控鎖的方式來實現(xiàn)閉鎖。

（2）隔離開關、接地刀閘等手動操作機構的閉鎖：

對這類常規(guī)的手動操作設備采用的閉鎖方式還是機械閉鎖，由于手動操作存在設備操作是否到位的問題，所以可以考慮在設備上增加狀態(tài)檢測器來檢測設備是否操作到位，或增加驗電器來檢驗線路是否帶電等。

（3）斷路器、電動刀閘等電動操作機構的閉鎖：

對于這類電動操作設備，由于操作方式存在多種多樣，在閉鎖方案設計時要注意以下幾點：

遠方操作（集控中心、主控室）應采用遙控閉鎖終端實現(xiàn)電氣回路強制閉鎖；

間隔層操作（匯控柜、端子箱）可采用電編碼鎖閉鎖電氣操作回路；也可采

用閉鎖盒將就地操作按鈕罩住實現(xiàn)強制閉鎖；

設備層操作（電腦鑰匙箱）可采用電編碼鎖閉鎖電氣操作回路，也可采用機

械編碼鎖閉鎖電腦鑰匙箱門的方式。

4 使用中應注意的問題

4.1 確保防誤主機與現(xiàn)場設備的位置時刻保持一致

在任何情況下，都應保持防誤主機與現(xiàn)場設備的位置保持一致。在正常操作的情況下，操作完畢后使用電腦鑰匙及時回傳，并保證監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送給防誤主機的實遙信正確無誤。特別需要注意的是使用解鎖鑰匙操作時，應在防誤主機和現(xiàn)場設備之間進行人工對位，確保兩者位置一致。

4.2 確保唯一操作權

唯一操作權是指一個設備能夠同時被多個對象操作時誰有優(yōu)先的操作權限，只有獲得了操作權的對象才能夠對該設備進行操作。對于無人值班站此問題尤其突出，設備往往存在就地手動操作、就地遠方操作、集控中心遠方操作等方式，如果不解決唯一操作權限的問題，電動機構的閉鎖就不能稱為完善的閉鎖。微機防誤閉鎖裝置應通過控制遙控閉鎖和監(jiān)控后臺通訊實施閉鎖監(jiān)控，解決操作權限唯一的問題。

[1]國家電網(wǎng)安監(jiān)[2006]904號《國家電網(wǎng)公司防止電氣誤操作安全管理規(guī)定》

[2]中華人民共和國能源部部標準 SD 318-89 《 高壓開關柜閉鎖裝置技術條件》

G322

B

1007-6344（2017）10-0268-01

鄧強強（1983--）男，漢族，本科，工程師，主要從事變電運維管理工作。