集控防誤系統(tǒng)在杜兒坪110 kV 變電站的應(yīng)用

姜凱翔

（山西西山煤電集團公司發(fā)電分公司， 山西 太原 030053）

引言

山西焦煤集團電力公司杜兒坪110 kV 變電站承擔(dān)著西山礦區(qū)官地礦、西銘礦、杜兒坪礦生產(chǎn)用電及杜兒坪礦生活用電，是西山礦區(qū)供電系統(tǒng)的核心樞紐變電站，它的110 kV 有兩趟電源，分別是太供迎西220 kV 站迎杜163 線和冶峪220 kV 站冶杜164 線路，杜兒坪礦瓦斯電廠306 線路通過35 kV系統(tǒng)并入西山電網(wǎng)中。杜兒坪站全站大分裂運行，主接線采用橋式單母線分段接線，迎杜線163 帶1 號主變，分別帶南北35 kVI 段及6 kVI 段，共帶6 回35 kV 出線和6 回6 kV 出線；冶杜線164 帶2 號主變，分別帶南北35 kV II 段及6 kV II 段，共帶6 回35 kV 出線和7 回6 kV 出線，保持系統(tǒng)電壓基本平衡。該站在西山供電系統(tǒng)中處于“心臟”位置，有著極為重要的作用，為附近礦井的主風(fēng)扇提供源源不斷的動力，承擔(dān)著杜兒坪礦多個主要采區(qū)井下通風(fēng)的作用，進(jìn)而創(chuàng)造良好的煤礦生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，對于瓦斯、煤塵和火災(zāi)實施切實可行的防治措施，提高礦井的抗災(zāi)救災(zāi)能力，排除有毒有害氣體。對于附近高瓦斯的礦井而言，一旦風(fēng)扇停轉(zhuǎn)，瓦斯?jié)舛葎≡觯瑖?yán)重危害著設(shè)備和人員的安全，更會致使礦井暫停生產(chǎn)，造成重大經(jīng)濟損失。所以為保證杜兒坪變電站安全穩(wěn)定地提供電能，集控防誤系統(tǒng)的選擇有著重要的作用，防止電氣誤操作從根本上降低了人為設(shè)備故障率，保障了礦區(qū)供電的連續(xù)性，對杜兒坪礦井下生產(chǎn)供電有著極為重要的作用。

1 集控防誤系統(tǒng)的選擇

要選擇合適的集控防誤系統(tǒng)，必須先了解什么是“電氣五防”。電力系統(tǒng)中的五防是指：第一，防止誤分、合斷路器；第二，防止帶負(fù)荷斷開、合上隔離刀閘；第三，防止帶電掛接地線或合接地刀閘；第四，防止帶接地線合上斷路器或隔離刀閘；第五，防止誤入帶電間隔。“電氣五防”是為保障人身安全和電力設(shè)備安全，而對高壓開關(guān)設(shè)備采取的五種強制防止誤操作功能的安全措施。因此將珠海優(yōu)特電力科技公司最新一代的JOYO-J 防誤系統(tǒng)應(yīng)用在杜兒坪110 kV 變電站的升級改造中，在實踐應(yīng)用過程中JOYO-J 防誤系統(tǒng)有以下優(yōu)勢：

1）JOYO-J 裝置的結(jié)構(gòu)相對簡單、系統(tǒng)可靠，操作和維護(hù)都很方便，在不影響使用的情況下盡量不增加正常操作和突發(fā)事故處理的復(fù)雜程度；

2）JOYO-J 使用的電磁鎖采用了較為先進(jìn)的間隙式原理，鎖栓可以自行復(fù)位；

3）JOYO-J 應(yīng)用了高壓電器設(shè)備成套機械連鎖防誤裝置；

4）JOYO-J 電氣五防裝置特殊情況下還能使用專用解鎖鑰匙進(jìn)行解鎖；

5）JOYO-J 電氣五防裝置對高壓開關(guān)設(shè)備的電氣技術(shù)性能沒有影響。

此外，該系統(tǒng)通過一條485 通訊線與變電站后臺系統(tǒng)連接，設(shè)備狀態(tài)實時更新，杜絕開操作票人員在不熟悉設(shè)備情況下出現(xiàn)錯誤[1-2]。

2 JOYO-J 電氣防誤系統(tǒng)的組成與優(yōu)勢

JOYO-J 系統(tǒng)構(gòu)成：JOYO-J 型集控站微機五防系統(tǒng)分別設(shè)置有一、二級防誤站控層、防誤子站層和集控中心層，其中集控中心層是核心。根據(jù)集控中心所管轄的站的范圍不同，把五防系統(tǒng)分為一、二級防誤站控層和防誤子站層，其中一、二級防誤層負(fù)責(zé)多個變電站，而防誤子站只單獨負(fù)責(zé)一個站。在監(jiān)控核心中心層的邏輯運算下進(jìn)行安全管理，一、二級防誤層、防誤子站層能夠?qū)Ω骷壸冸娬镜牡归l操作有效管理。集控站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 集控站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

JOYO-J 系統(tǒng)的特點分析。

1）它的經(jīng)濟性高：JOYO-J 系統(tǒng)的終端服務(wù)器只需配備一臺配置較高的工控機即刻組建，各級防誤層與JOYO-J 系統(tǒng)終端服務(wù)器的通信通過內(nèi)部局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)即可，工程造價相對其他系統(tǒng)要低很多。

2）它的實用性強：使用JOYO-J 系統(tǒng)集控站的微機防誤操作系統(tǒng)使用一臺五防服務(wù)器，該服務(wù)器是實現(xiàn)五防效用的重要核心設(shè)備，它可以收集管理下轄站的所有數(shù)據(jù)，并服務(wù)于所有子站的五防系統(tǒng)，促使其五防功能的實現(xiàn)。因為終端服務(wù)器收集所有數(shù)據(jù)，而五防功能也通過該服務(wù)器來實現(xiàn)，所以保證了下轄各子站的設(shè)備狀態(tài)同步，JOYO-J 系統(tǒng)集控站五防系統(tǒng)擁有最高的操作權(quán)限，做到了上下級遠(yuǎn)程操作閉鎖功能，除此之外還保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、唯一，消除了過去集控站防誤操作系統(tǒng)中存在過的問題，提高了各級變電站站倒閘操作的安全、可靠性。

3）它的安全性高：使用JOYO-J 系統(tǒng)的服務(wù)器本身集唯一的登錄權(quán)限管理、操作權(quán)管理、設(shè)備模擬操作預(yù)演、設(shè)備開關(guān)狀態(tài)實施更新、操作邏輯判斷、電氣閉鎖等功能于一身，不僅有助于開操作票人員立體全面地掌握設(shè)備情況，而且在最大程度上確保了對電氣設(shè)備操作的五防功能。

此外如采用雙機五防服務(wù)器時，將大大提高五防功能的安全性。雙擊自然具備了冗余功能，使用前先設(shè)置好主機與備機的關(guān)系，當(dāng)主機本身發(fā)生故障不能發(fā)揮功能或只可以部分發(fā)揮時，備機自動切換，使得操作可以正常進(jìn)行，尤其在事故處理時，更能體現(xiàn)出雙機的重要性，大幅度提高了系統(tǒng)的可靠性。若主機與備機引自不同的電源，可以保證在一條供電回路失電的情況下，仍能很好地完成五防功能，產(chǎn)生錦上添花的效果。

4）它的可維護(hù)性好：JOYO-J 系統(tǒng)的程序調(diào)試、功能維護(hù)、系統(tǒng)升級都非常方便，特殊情況下，把全部防誤程序復(fù)制到移動設(shè)備上后，操作人員能夠移動設(shè)備上進(jìn)行系統(tǒng)權(quán)限登錄、查看設(shè)備情況、倒閘操作票預(yù)先模擬演練、操作票審核等功能。只需完整安裝客戶端軟件，并不需要復(fù)雜的配置后，就形成了一個客戶端，然后就能實現(xiàn)在服務(wù)器上對客戶端進(jìn)行操作。JOYO-J 系統(tǒng)能夠?qū)⑷肯到y(tǒng)分層為二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)、…、N 級結(jié)構(gòu)，對各級防誤操作進(jìn)行分級規(guī)劃，然后對各級操作結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理配置和集中管理。

5）它的適用范圍廣：JOYO-J 系統(tǒng)可適用于擁有多個變電站需要進(jìn)行多級集中管理的電力集控中心。

3 JOYO-J 系統(tǒng)五防簡要使用方法

3.1 啟動五防步驟

第一，雙擊卓越系統(tǒng)服務(wù)端；第二，雙擊卓越系統(tǒng)客戶端；第三，用戶登錄（提前設(shè)置好登錄權(quán)限）；第四，操作以前提高保護(hù)監(jiān)控后臺或到現(xiàn)場查看的辦法，核查設(shè)備開關(guān)的狀態(tài)位置與現(xiàn)場開關(guān)的狀態(tài)位置是否一致。

3.2 五防操作步驟

第一，點擊開票，再點擊并行任務(wù)后進(jìn)行電氣設(shè)備的模擬，此時一定要注意電氣設(shè)備的操作順序。停電操作順序為：斷路器→負(fù)荷側(cè)隔離開關(guān)→電源側(cè)隔離開關(guān)。送電操作順序與此相反：電源側(cè)隔離開關(guān)→負(fù)荷側(cè)隔離開關(guān)→斷路器。

第二，點開票：將所模擬的任務(wù)下傳到電腦鑰匙，根據(jù)電腦鑰匙提示進(jìn)行操作。操作手車刀閘及接地刀閘時，必須持電腦鑰匙到現(xiàn)場打開鎖具并進(jìn)行倒閘操作；操作斷路器時可以拿上鑰匙進(jìn)行就地操作或遠(yuǎn)方后臺遙控。

第三，中止回傳：在電腦鑰匙接受到操作票后，如由于其他原因取消操作任務(wù)，可以對電腦鑰匙進(jìn)行回傳任務(wù)終止操作，防誤系統(tǒng)中的電氣設(shè)備會自動回復(fù)到原來的狀態(tài)，或者操作一半遇到特殊原因也可以中止回傳，已經(jīng)操作的設(shè)備變位，沒有操作的設(shè)備不變位。

第四，清操作票：當(dāng)中止回傳不了時這時需要在電腦鑰匙上和電腦上都需要清除操作票或進(jìn)行跳步操作，以避免影響下一步的操作任務(wù)[3-5]。

4 結(jié)語

保證杜兒坪110 kV 樞紐變電站安全可靠運行的必要條件就是選擇有完整五防功能的集控防誤系統(tǒng)。通過該站改造升級中選用的JOYO-J 系統(tǒng)功能特點的研究及簡單實用方法的介紹，得出JOYO-J系統(tǒng)可以完整實現(xiàn)該站所要求的五防功能，對其他規(guī)模大、起樞紐作用的集控站的集控防誤系統(tǒng)選取有很強的指導(dǎo)作用。