一種變電站自動化系統間隔層五防驗收裝置及應用

摘 要：本文闡述了一種變電站自動化系統間隔層五防驗收裝置。該測控五防功能檢測裝置包括控制模塊、五防邏輯模塊以及輸出模塊;控制模塊與五防邏輯模塊連接，控制模塊與輸出模塊連接，控制模塊根據五防邏輯模塊輸入的五防邏輯控制輸出模塊輸出電壓，輸出電壓用于為待檢測設備提供五防檢測信號，待檢測設備根據五防檢測信號確定五防功能是否正常，本文還提出基于該驗收裝置的具體應用。

關鍵詞：間隔層;五防驗收;測控裝置;變電站自動化

變電站五防系統通常由三部分組成——站控層五防、間隔層五防和電氣五防。對于變電站新建或改造后的測控裝置，自動化系統技術人員按照給定的五防閉鎖規則對其進行防誤操作功能配置。測控裝置投運前需要對該測控裝置的閉鎖功能進行現場驗收，確定接入該測控裝置的開關、刀閘、地刀等信號接入后，測控裝置的五防閉鎖功能的正確性[1]。

目前針對變電站測控裝置五防閉鎖功能的驗收方法有兩種。第一種是由運行人員根據五防規則，編制相應的操作票，按照操作步驟對對應的開關刀閘或地刀進行實際操作，同時在對應間隔的測控裝置上操作，以驗證該裝置五防功能的正確性。第二種方法是依照間隔層五防規則，在相關屏位開關刀閘等信號接入位置，對相應的開入信號進行人工置位，模擬實際開關刀閘位置，驗證該間隔五防功能是否正確[2]。其中，方法一所需步驟較多且效率低下，目前現場驗收往往采用方法二，但方法二需要對端子排進行重復的解開、短接等操作，效率依然不高，而且存在誤碰誤接、影響屏柜其他信號回路的風險。

1 間隔層五防驗收裝置原理

按照間隔層五防驗收所需的輸入條件，采用如圖1所示：

其中，開關刀閘量使用專門的裝置輸入，該裝置主要由位置繼電器組成，五防邏輯內置的裝置的存儲器內，供CPU板調用，設置一個判斷模塊，該模塊通過采集到的開關位置量與相應的五防邏輯進行效驗，符合間隔層五防邏輯是，自動給出可以開車遙控的提示，不符合間隔層五防邏輯時，給出遙控閉鎖的提示。

本變電站自動化系統間隔層五防驗收裝置的關鍵是在確保安全作業及不影響變電站一次設備運行的情況下，正確的模擬開出開關量輸入到待測試的測控裝置，第二個關鍵點是五防邏輯與開關量的比對及開出。

2 間隔層五防驗收裝置架構

間隔層五防驗收裝置包括控制模塊、五防邏輯模塊以及輸出模塊;其中控制模塊與所述五防邏輯模塊連接，所述控制模塊與所述輸出模塊連接，所述控制模塊根據所述五防邏輯模塊輸入的五防邏輯控制所述輸出模塊輸出電壓，所述輸出電壓用于為待檢測設備提供五防檢測信號，所述待檢測設備根據所述五防檢測信號確定五防功能是否正常。其中測控五防功能檢測裝置，其特征在于，還包括顯示模塊;所述顯示模塊與所述控制模塊連接，所述顯示模塊用于顯示所述控制模塊控制所述輸出模塊的輸出狀態，所述顯示模塊還用于顯示所述待檢測設備的五防功能是否正常。另外測控五防功能檢測裝置還包括電源轉換模塊;電源轉換模塊第一端與外部電源連接，所述電源轉換模塊的第二端分別與所述顯示模塊、所述控制模塊以及所述輸出模塊連接，所述電源轉換模塊用于為所述顯示模塊、所述控制模塊以及所述輸出模塊供電。

測控五防功能檢測裝置還包括輸入模塊;所述輸入模塊與所述控制模塊連接，所述輸入模塊用于向所述控制模塊輸入五防邏輯。測控五防功能檢測裝置，其特征在于，還包括指示模塊和輸出接口;所述指示模塊的第一端與所述輸出模塊連接，所述指示模塊的第二端與所述輸出接口連接，所述指示模塊用于指示所述輸出接口的輸出狀態。測控五防功能檢測裝置應用串行總線接口;所述串行總線接口與所述五防邏輯模塊連接，所述串行總線接口用于向所述五防邏輯模塊輸入五防邏輯。

測控五防功能檢測裝置與所述待檢測設備連接，所述外部電源用于為所述測控五防功能檢測裝置提供電能，所述測控五防功能檢測裝置用于為所述待檢測設備提供五防檢測信號，檢測所述待檢測設備的五防功能是否正常。如圖2所示。

3 裝置應用方法

圖3為本裝置實施例提供的一種測控五防功能檢測系統連接的結構示意圖，如圖3所示，測控五防功能檢測系統包括上述實施例中任一項的測控五防功能檢測裝置、外部電源以及待檢測設備;外部電源與測控五防功能檢測裝置連接，測控五防功能檢測裝置與待檢測設備連接，外部電源用于為測控五防功能檢測裝置提供電能，測控五防功能檢測裝置用于為待檢測設備提供五防檢測信號，檢測待檢測設備的五防功能是否正常[3]。

以圖4中線路間隔為例，為了防止帶地線或者接地刀閘送電，2201開關合閘受其兩端地刀位置閉鎖，當2201B0和2201C0刀閘任意一個位置在合位時，2201開關不應允許合閘。而在2201B0和2201C0均為分位時才允許2201開關控合。實際操作地刀分合來驗證開關是否能合風險較高且手續繁雜，為驗證此五防邏輯，可將裝置2個輸出口接至間隔測控屏后2201B0和2201C0位置開入端子，實現兩把刀閘位置置位，避免實際分合地刀。接好線后按照表1所示輸出2把刀閘的4種位置組合序列，分別驗證五防節點通斷情況。表1中數字“1”代表裝置對應端口輸出+60V電壓到測控裝置，模擬對應刀閘在合位。數字“0”代表裝置對應端口輸出0V電壓到測控裝置，模擬對應刀閘在分位。“通”代表五防閉鎖解除，2201開關可以控合。“斷”代表五防閉鎖生效，2201開關不能控合。

4 結語

本文所述的變電站自動化系統間隔層五防驗收裝置是基于安全生產現場，本裝置在多個技術改造的變電站自動化設備驗收項目嘗試應用，其應用成果已經整合為電力職工創新項目，裝置具備結果簡單可靠，現場應用安全等技術特征，同時可以在一次設備不停電的情況下完成裝置的五防功能驗收功能，具備較高的推廣價值。

參考文獻

[1]南方電網智能變電站二次系統通用設計規范.

[2]田家運.《間隔層測控裝置防誤操作應用分析》[J]. 機電信息 Vol.31 2011.

[3]李鵬莉，楊德強，馮力，石興濤.《常規變電站改造方案簡述》 電站系統工程，Power System Engineering 2021年04期.

作者簡介：

李澤時（1975年）男，廣東信宜人，高級工程師，從事電網繼電保護自動化技術工作.0C4DA3F7-35C5-4A27-9B35-5E14D0D02E64