試析電力“五防”閉鎖系統(tǒng)

梁炳軍

摘 要：電子技術(shù)開始廣泛應(yīng)用到各行業(yè)領(lǐng)域，電氣“五防”也發(fā)生深刻變化。隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)規(guī)模持續(xù)擴大，相應(yīng)提升了電壓等級。為了提升電力系統(tǒng)運行安全與穩(wěn)定，降低各項操作安全隱患，既要加大運行管理力度，還需要高度重視電力“五防”閉鎖系統(tǒng)的應(yīng)用。此次研究主要是圍繞電力“五防”閉鎖系統(tǒng)展開討論。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);“五防”閉鎖系統(tǒng)

電力系統(tǒng)的運行安全與穩(wěn)定影響非常大，操作人員誤操作極易引發(fā)嚴重安全事故，從而引發(fā)人員傷亡事件、設(shè)備損壞與電網(wǎng)大范圍停電事故，還會導(dǎo)致電網(wǎng)震蕩和瓦解。所以，建設(shè)和改造變電站時，必須高度重視防止電氣操作行為。當前，生產(chǎn)微機五防的企業(yè)廠家逐漸增多，產(chǎn)品種類也日益增加。然而分析我國微機防誤產(chǎn)品使用情況可知，各類裝置的基本原理都相同，主要是在實現(xiàn)方法上存在差異，即產(chǎn)品結(jié)構(gòu)存在差異。此次研究主要是探討分析試析“五防”閉鎖系統(tǒng)。

1、“五防”閉鎖的必要性

電力“五防”閉鎖系統(tǒng)中的“五防”，主要包括避免帶負荷分、合隔離開關(guān);避免誤分、合斷路器;避免帶地線送點;避免帶電掛接地線;避免誤入帶電間隔。電力系統(tǒng)所開展的電氣操作，都應(yīng)當遵循標準化操作程序，同時全面落實每一道操作步驟，嚴禁出現(xiàn)跳躍式操作。因此，“五防”閉鎖概念主要是避免檢修人員、運行人員由于操作不當，引發(fā)安全隱患和事故。“五防”功能在于保護電力，隨著社會電網(wǎng)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與更新，相應(yīng)更新和完善了防誤裝置。在設(shè)計防誤裝置時，必須遵循“可引發(fā)誤操作的高壓電氣設(shè)備，均安裝防誤裝置與防誤電氣閉鎖回路”原則。

2、“五防”閉鎖方式類別與特點

“五防閉鎖方式”主要包括以下四種：電氣閉鎖、微機防誤閉鎖裝置、機械閉鎖和程序鎖。上述閉鎖方式能夠提升防誤工作效率，聯(lián)合長期應(yīng)用經(jīng)驗，防誤效果顯著。

2.1程序鎖

此種閉鎖方式是利用鑰匙隨著操作程序傳遞或置換，全面滿足先后開鎖的操作要求。程序鎖的優(yōu)勢在于應(yīng)用范圍廣闊，鑰匙傳遞無距離限制。程序鎖會改變鑰匙數(shù)量與鑰匙傳遞輔助作用，既和操作票中限定開鎖條件的順序一致，還滿足操作票規(guī)定的行走路線，便于操作人員接受。

2.2機械閉鎖

此種閉鎖方式主要采用戶外閘刀、開關(guān)柜操作部位的制約，聯(lián)合機械機構(gòu)，全面滿足先后動作閉鎖要求。機械閉鎖操作過程中，無需鑰匙等工具輔助，可以掌握正確的操作順序，實現(xiàn)自動化解鎖。當發(fā)生誤操作行為時，機械閉鎖可以通過自動閉鎖，對誤操作行為進行組織，便于繼續(xù)實施操作。機械閉鎖可以實現(xiàn)正向與反向閉鎖要求，操作難度小，檢修便捷，且閉鎖堅固性與耐久性強。然而機械閉鎖也存在不足，由于存在局限性，因此只可以應(yīng)用到戶外閘刀與開關(guān)柜內(nèi)部機械動作部位間，不能順利實現(xiàn)電源鍵動作的聯(lián)動機械閉鎖。在開關(guān)柜之間、開關(guān)柜與柜外配電設(shè)備之間、戶外閘刀及開關(guān)植筋的閉鎖要求也比較多。所以，戶外閘刀與開關(guān)柜多采用機械閉鎖為主，其他閉鎖為輔的方式。

2.3電氣二次防誤閉鎖回路

此種閉鎖回路為現(xiàn)場電氣聯(lián)鎖技術(shù)，將相關(guān)設(shè)備的輔助接點連接在一起，以此實現(xiàn)閉鎖效果。在電氣閉鎖中，電氣二次防誤閉鎖回路屬于基本形式，可靠性較強，操作簡便，無需其他輔助性動作。但是在實際安裝操作時，會出現(xiàn)以下問題：第一，電磁鎖屬于閉鎖元件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，戶外電磁線圈極易受到潮濕影響，從而導(dǎo)致絕緣性下降，還會增加故障率;第二，一般情況下，單獨使用電磁鎖，僅具備解鎖功能，不具備反向閉鎖功能，所以需要聯(lián)合電氣聯(lián)鎖電路方式，才可以保證閉鎖具備正向與反向功能;第三，需要串人操作機構(gòu)輔助點。按照實際運行檢驗可知，輔助點極易影響動作可靠性，還會產(chǎn)生接觸不良問題。第四，在進線敷設(shè)線纜時，從而增加額外工作量;第五，斷路器控制開關(guān)缺乏閉鎖措施。在一般情況下，電氣閉鎖回路能夠有效預(yù)防隔離開關(guān)、接地開關(guān)、斷路器的錯誤操作，當面臨帶電問題，接地線掛接問題時，將無從下手解決，因此不能實現(xiàn)“五防”功能。

2.4微機防誤閉鎖裝置

在上世紀九十年代，防誤閉鎖領(lǐng)域就開始應(yīng)用微機技術(shù)。微機防誤閉鎖系統(tǒng)不采用現(xiàn)場設(shè)備輔助點方式，接線比較簡單。利用防誤閉鎖系統(tǒng)中的微機軟件規(guī)則庫、現(xiàn)場鎖具進行防誤閉鎖，而是應(yīng)用計算機技術(shù)，將其應(yīng)用到高壓開關(guān)設(shè)備中，避免電氣誤操作。隨著現(xiàn)代技術(shù)的成熟與改進，微機防誤閉鎖裝置成熟度提升，在電力系統(tǒng)中得以廣泛應(yīng)用。在相關(guān)軟件幫助下，微機防誤系統(tǒng)能夠促使二次閉鎖回路，向計算機系統(tǒng)內(nèi)的五防閉鎖規(guī)則庫轉(zhuǎn)變，快速實現(xiàn)防誤閉鎖的數(shù)字化水平。從總體上看，微機防誤閉鎖系統(tǒng)可以處理多種無法實現(xiàn)的防誤功能，表明電氣設(shè)備防誤閉鎖技術(shù)獲得顯著進步。

3、傳統(tǒng)防誤閉鎖和現(xiàn)代微機防誤閉鎖技術(shù)

電氣防誤操作是以二次操作回路為基礎(chǔ)的防誤功能，一般情況下，主要應(yīng)用斷路器與開關(guān)復(fù)制接點，在二次回路上串入實現(xiàn)聯(lián)鎖。微機“五防”主要采用計算機技術(shù)，應(yīng)用于高壓開關(guān)設(shè)備上，避免電氣誤操作的裝置，功能元件組成包括電氣編碼鎖、模擬屏、機械編碼鎖、電腦鑰匙和主機等。傳統(tǒng)防誤閉鎖和現(xiàn)代微機防誤閉鎖技術(shù)的區(qū)別如下：

第一，在一般情況下，微機防誤閉鎖系統(tǒng)無法應(yīng)用到現(xiàn)場設(shè)備輔助接點，但是為了實現(xiàn)防誤閉鎖效果，則應(yīng)當發(fā)揮出防誤閉鎖系統(tǒng)微機軟件的規(guī)則庫作用、現(xiàn)場鎖具作用等。

第二，一般情況下，電氣閉鎖回路只可以防護斷路器、接地開關(guān)與格力開關(guān)的失誤操作，在誤人帶電間隔、接地線掛接等方面的作用不佳，因此無法發(fā)揮出“五防”功能。

第三，電氣二次防誤閉鎖回路屬于現(xiàn)場電氣聯(lián)鎖技術(shù)，閉鎖功能依賴于相關(guān)設(shè)備的輔助接點連接，屬于電氣閉鎖的基本形式。然而此種方式需要接入大量二次電纜，且接線方式比較繁瑣，會加劇運行與維護難度。此外，輔助接點設(shè)備的可靠性不足。

第四，微機防誤閉鎖系統(tǒng)可以基于實際情況出發(fā)，按照針對性要求編寫“五防”規(guī)則程序，高效應(yīng)用“五防”功能。此外，合理控制非正常操作行為，可以規(guī)避惡性事故。然而基于微機系統(tǒng)故障，此時接觸閉鎖，也無法發(fā)揮出“五防”的實際功能。電動操作接地開關(guān)和隔離開關(guān)二次操作，破壞回路絕緣，此時將會導(dǎo)致開關(guān)誤拉或者誤合。

第五，電氣閉鎖在橫向聯(lián)鎖時，涉及到復(fù)雜的二次回路情況，所以在設(shè)置微機防護誤系統(tǒng)下，電氣設(shè)備安裝縱向電氣閉鎖，要求微機防誤系統(tǒng)具備防空程功能。該項功能主要是執(zhí)行操作時，閉鎖對象沒有轉(zhuǎn)變原有位置，也未到達規(guī)定位置，仍然進行程序下步操作。操作人員開鎖之后，沒有及時做好倒閘操作，從而導(dǎo)致電腦鑰匙以為操作已進行，此時就會出現(xiàn)實際狀態(tài)與電腦鑰匙的虛擬狀態(tài)不一致問題。

4、結(jié)束語

綜上所述，在變電站建設(shè)工程中，“五防”閉鎖系統(tǒng)屬于重要設(shè)備。傳統(tǒng)電氣防誤閉鎖方式無法滿足當前應(yīng)用需求，因此必須采取科學(xué)措施，優(yōu)化完善微機防誤閉鎖系統(tǒng)，因此加強電力系統(tǒng)的作用和價值。

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