關于水電站防誤操作系統的思考與實踐

劉毅

（四川嘉陵江桐子壕航電開發有限公司，四川 武勝 638400）

水電站用電隨著容量的不斷增大，電氣設備交叉關聯部分逐漸增多。用電運行時，運行人員操作范圍大，工作設備操作頻繁易導致誤操作。為此，擁有一套簡單獨立而功能完善的防誤操作系統就相當必要。

一、水電站防誤操作分析

對于電站，主要包括以下誤操作典型危險源：1）廠用電母聯開關未斷開而誤拉母聯刀閘；2）電纜對側開關未斷開而誤拉負荷側刀閘；3）電纜對側開關未斷開，本側開關拉開而誤合地刀；4）帶電誤開設備盤柜后柜門；5）帶電誤開發電機出口封閉母線上的諸多蓋板；6）發電機出口開關附帶地刀需要防止母線上相連開關未斷開而被誤合；7）機組中性點柜需要防止未停機就被誤入；8）帶電誤開機組廠用變箱門；9）帶電誤開機組勵磁變壓器箱門；10）線路出線場掛接臨時接地線時，帶電誤掛或帶地線合開關；11）帶電誤合線路出線場地刀，需要與GIS開關或刀閘之間設置互鎖；12）走錯設備間隔；13）隔離操作時跳步操作。

二、水電站防誤操作系統研究

（一）機械閉鎖

因其操作簡單、成本低廉、牢固耐用、使用方便等特點，在電力系統中得到大范圍的使用。但是，機械閉鎖只適用于開關、隔離刀閘等設備機械接觸部位間的物理隔離，對于電氣元件動作間的聯系或者不屬于同一平面、距離較遠等電氣設備之間則無法使用機械閉鎖。而且，對于大（中）型水電站來講，機械鎖具配置較多，容易造成鑰匙丟失、管理混亂等后果。

（二）電磁鎖

對現地操作的電氣設備具有強制閉鎖功能，但該閉鎖方式主要的缺點包括：一是對現地操作缺乏強制閉鎖手段，容易發生誤操作；二是機械結構復雜，安裝工藝要求高；三是電磁鎖閉鎖邏輯設計復雜；四是不適應復雜接線方式水電站。

（三）電氣閉鎖層面

當前，電氣閉鎖的功能基本被微機閉鎖所取代，但考慮到對人為誤操作的防范，還是需要以電氣邏輯閉鎖來作為最后屏障。電氣閉鎖在水電站的應用主要體現在以下方面：（1）規避帶負荷操動隔離刀閘。實現途徑：在隔離刀閘的操作回路中串入相應開關的常閉輔助接點。（2）規避帶地刀合隔離刀閘。實現途徑：在隔離刀閘操作回路中串入相應地刀的常閉輔助接點。（3）規避帶電合地刀。實現途徑：在地刀操作回路中串入開關和隔離刀閘的常閉輔助接點。

（四）微機閉鎖層面

在倒閘操作時，首先在后臺進行模擬操作，之后將通過的操作步序發送至電腦鑰匙，再由電腦鑰匙對相關設備依次作開鎖操作，并具備視聽提醒。關于微機閉鎖的應用研究點，主要是邏輯設計和鎖具安裝兩個方面。（1）邏輯設計。應以“五防”為根本準則，并對特殊情況（如開關拒跳下的解鎖操作）作適當考量。以3/2接線為例進行說明。①開關操作邏輯。在實際工作中，不管是正常停、送電還是停電檢修，需要控制的主要是隔離刀閘與地刀的狀態，因此在微機閉鎖環境下，可不對開關操作設邏輯限制（只需含在模擬操作中即可）。②隔離刀閘操作邏輯。若隔離刀閘與母線關聯，其合閘前提是與其串聯的開關、母線地刀均在分位；若隔離刀閘與進出線相關聯，其合閘前提是與其串聯的開關、與串聯開關間接地刀閘及與線路（主變）側隔離刀閘間的接地刀閘均在分位；為規避弧光短路，拉開隔離刀閘操作中，須按“線路測→母線側”的順序，合閘刀的操作則與此相反。③接地刀閘操作邏輯。若要合開關兩側接地刀閘，需確定兩側隔離刀閘在分位；若要合進出線側接地刀閘，需確定其兩側隔離刀閘均在分位；若要合母線接地刀閘，需確認與母線有連接的隔離刀閘均在分位。④柜（網）門操作邏輯。若要打開柜門電子編碼鎖，需確認該柜體內所有設備的隔離刀閘在分位。⑤接地線操作邏輯。對于掛設接地線，按照“接地線存放位置接地端掛鎖打開→設備網門打開→接地樁掛鎖打開”的邏輯設計。拆除接地線的順序與此相反。（2）鎖具安裝。①對于開關鎖具安裝，應在操作把手處安裝。②對于隔離刀閘、接地刀閘鎖具安裝，若設備為電動操作，則在操作箱內操作把手上裝閉鎖盒；若設備為手動操作，則在手動操作機構箱上掛機械掛鎖。

三、防誤專業管理

（1）運維、操作人員應懂得防誤裝置的原理、性能、結構，會操作、會維護。排查出的各類防誤隱患逐一建檔，按照輕重緩急制定計劃整改。（2）防誤專業、裝置管理權責應劃分明確，各級防誤專責人配置齊全，制定安全管理規定細則；防誤規程，設備運行操作規程，典型操作票的編寫、審定、修改和批準的流程應滿足相關規定和要求。（3）防誤裝置的解鎖工具（鑰匙）或備用解鎖工具（鑰匙）應可靠封存；防誤裝置及電氣設備出現異常要求解鎖操作時，應由設備運行管理部門防誤裝置專責人到現場核實無誤，確認需要解鎖操作的，經專責人同意簽字后，方可解鎖。（4）外帶臨時接地線不得進水電站，水電站內網門、固定接地樁、接地線應納入防誤系統管理，與監控系統、集控站、調控中心實時通信；接地線的使用和管控通過“五防”邏輯閉鎖驗證。（5）在線式運行作業防誤操作。在線式運行作業防誤操作配有操作解鎖電腦鑰匙、操作票管理、智能接地線管理裝置、智能壓板裝置、帶電顯示閉鎖裝置、解鎖鑰匙管理裝置等作業過程控制模塊，從電氣一、二次設備倒閘操作的模擬預演、操作票的編制，至執行過程中的解鎖操作、臨時接地線的使用（取出／歸還／掛接／拆除），到緊急狀況、事故狀況的解鎖操作，實現全過程、可視化、實時的跟蹤和管控。

結束語

總之，防止電氣誤操作事故、保障電力安全生產是一個永無止境的課題，必須樹立不斷探索的理念，多方面加強安全管控，為安全生產工作創造堅實的基礎。