(廣東電網(wǎng)公司佛山供電局，廣東 佛山 528000)

淺析變電站五防系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)

張鵬

(廣東電網(wǎng)公司佛山供電局，廣東 佛山 528000)

隨著電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)五防在變電站防誤系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛。傳統(tǒng)的電氣五防的地位受到了挑戰(zhàn)，那么要實(shí)現(xiàn)更加安全可靠的防誤閉鎖系統(tǒng)，該如何處理電氣五防和微機(jī)五防的關(guān)系呢?針對(duì)這個(gè)問題，對(duì)兩種閉鎖技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的討論，并結(jié)合變電站運(yùn)行特點(diǎn)，提出了一種比較有效可靠的五防閉鎖系統(tǒng)配置方案。

變電站；電氣閉鎖；微機(jī)五防

1 引言

近幾年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，綜合自動(dòng)化在電力系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。變電站五防系統(tǒng)也逐漸實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，許多變電站老式的防誤閉鎖也在進(jìn)行微機(jī)五防系統(tǒng)的加裝或改造，取得了良好的效果。那么微機(jī)五防是否可以完全取代原有的二次操作回路電氣防誤閉鎖？新建變電站在配置了微機(jī)五防系統(tǒng)后，是否可考慮不設(shè)計(jì)電氣閉鎖回路？針對(duì)這些問題，本文結(jié)合變電站現(xiàn)場的情況，詳細(xì)討論了微機(jī)五防技術(shù)與傳統(tǒng)電氣閉鎖技術(shù)的特點(diǎn)，分析了它們?cè)趯?shí)際運(yùn)行中優(yōu)勢和存在的問題，并由此提出了一種變電站防誤閉鎖較為可行的解決方案。

2 變電運(yùn)行五防閉鎖技術(shù)

傳統(tǒng)電氣閉鎖是建立在二次操作回路上的一種防誤功能，主要是直接采用開關(guān)和刀閘等一次設(shè)備的輔助節(jié)點(diǎn)，通過二次電纜串接入控制回路中，將關(guān)聯(lián)電氣設(shè)備位置狀態(tài)轉(zhuǎn)化為滿足五防要求的操作，實(shí)現(xiàn)五防閉鎖，是一種現(xiàn)場電氣聯(lián)鎖技術(shù)，是最基本的閉鎖形式。

微機(jī)五防是一種在電氣設(shè)備及其自動(dòng)化控制系統(tǒng)上安裝的對(duì)電氣設(shè)備操作流程、操作位置進(jìn)行閉鎖和提示的裝置，包括防誤閉鎖軟件系統(tǒng)、間隔層測控裝置軟件邏輯閉鎖、五防主機(jī)、帶電顯示裝置、電腦鑰匙、機(jī)械程序鎖、輔助裝置(含強(qiáng)制解鎖工具、模擬屏)等功能元件組成?，F(xiàn)行微機(jī)五防裝置閉鎖的設(shè)備有四類：開關(guān)、刀閘、接地刀閘(接地線)、遮欄網(wǎng)門(開關(guān)柜門)，上述設(shè)備是通過微機(jī)鎖具實(shí)現(xiàn)閉鎖的。

3 傳統(tǒng)的電氣閉鎖與微機(jī)五防比較分析

電氣閉鎖是直接采用現(xiàn)場設(shè)備的輔助節(jié)點(diǎn)聯(lián)接實(shí)現(xiàn)閉鎖的，一般聯(lián)鎖設(shè)備少，關(guān)聯(lián)簡單，閉鎖可靠。但在規(guī)模較大的變電站，間隔之間實(shí)現(xiàn)電氣閉鎖時(shí)，需要消耗大量的電纜。特別是在變電站擴(kuò)建間隔后，邏輯回路不容易增加和修改。五防驗(yàn)收時(shí)必須現(xiàn)場試驗(yàn)，停電作業(yè)，影響供電系統(tǒng)的運(yùn)行。

微機(jī)五防是一種數(shù)字化的閉鎖系統(tǒng)，在五防軟件系統(tǒng)上即可完成全站所有設(shè)備的聯(lián)鎖邏輯設(shè)計(jì)。相比于傳統(tǒng)的電氣閉鎖模式，微機(jī)五防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活、直觀，維護(hù)方便可節(jié)省大量的電纜，簡化閉鎖回路故障的查找。在變電站擴(kuò)建或改造后，不需停電作業(yè)，只需在軟件系統(tǒng)上作相應(yīng)的設(shè)置，即可完成五防邏輯的修改。同時(shí)，由于微機(jī)五防聯(lián)鎖設(shè)備較多，關(guān)聯(lián)復(fù)雜，全站大量的五防邏輯均在軟件系統(tǒng)上編輯完成，因此五防邏輯庫較大，維護(hù)人員維護(hù)過程中極有可能出現(xiàn)誤修改，這給驗(yàn)收工作帶來一定的麻煩。

微機(jī)五防系統(tǒng)通過串行通訊方式獲得現(xiàn)場一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，采用虛遙信方式獲取非實(shí)時(shí)設(shè)備信息，如網(wǎng)門，接地線樁等等，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際的情況，編寫相應(yīng)的“五防”規(guī)則；微機(jī)五防獲取的現(xiàn)場信息較全面，能夠?qū)崿F(xiàn)較為完整的“五防”功能。但是在微機(jī)系統(tǒng)故障而解除閉鎖時(shí)，將完全失去五防功能。

微機(jī)五防系統(tǒng)存在著“走空程”導(dǎo)致誤操作事故的問題。所謂“走空程”，就是指運(yùn)行人員用電腦鑰匙打開機(jī)械編碼鎖后不實(shí)際操作，電腦鑰匙仍允許進(jìn)行下一項(xiàng)的操作。電腦鑰匙只能按照五防主機(jī)模擬操作次序，指導(dǎo)運(yùn)行人員嚴(yán)格的按照特定的步驟操作，在操作過程中并不能實(shí)時(shí)獲取設(shè)備狀態(tài)信息，以判斷下一步操作是否符合五防要求。所以只要打開過機(jī)械編碼鎖，不管運(yùn)行人員是否進(jìn)行過實(shí)際操作，就認(rèn)可此步操作完成，允許下一步操作，這樣就可能出現(xiàn)“走空程”導(dǎo)致誤操作事故。而電氣閉鎖是以電氣設(shè)備狀態(tài)作為閉鎖條件的，設(shè)備的輔助接點(diǎn)能夠?qū)崟r(shí)反應(yīng)其狀態(tài)，只有相關(guān)聯(lián)鎖設(shè)備處于符合五防要求的狀態(tài)時(shí)，電氣閉鎖回路才會(huì)閉鎖。因此電氣閉鎖不存在微機(jī)五防系統(tǒng)的“走空程”的問題。

在變電站運(yùn)行人員倒閘操作時(shí)，微機(jī)五防系統(tǒng)能滿足五防操作要求，保障設(shè)備和人身安全，卻不能完全解決其他人員如檢修人員的誤操作問題。在對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修或試驗(yàn)的過程中，運(yùn)行人員并不作任何操作，但檢修和試驗(yàn)人員處于就地控制柜或機(jī)構(gòu)箱等附近時(shí)，很有可能發(fā)生誤碰而導(dǎo)致誤操作事故。這類情況相對(duì)較少，但也有可能發(fā)生。微機(jī)五防系統(tǒng)并不包含變電站內(nèi)所有的操作，因此檢修或試驗(yàn)人員的誤操作的防止就顯得非常重要，這種情況下，電氣回路閉鎖就成了保障人身安全的最后一道防線。

綜上所述，電氣閉鎖是直接通過的現(xiàn)場設(shè)備的輔助接點(diǎn)聯(lián)鎖實(shí)現(xiàn)閉鎖的，只有聯(lián)鎖設(shè)備處于特定的狀態(tài)時(shí)，控制回路才能導(dǎo)通，避免了誤碰而造成的誤操作事故，是一種硬閉鎖，安全可靠。但其聯(lián)鎖設(shè)備少，功能簡單，較難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的閉鎖邏輯。微機(jī)五防系統(tǒng)依靠軟件編輯五防邏輯，屬于軟閉鎖，它功能強(qiáng)大，系統(tǒng)維護(hù)方便。但是在微機(jī)系統(tǒng)故障而解除閉鎖時(shí)，現(xiàn)場設(shè)備將失去五防，任何誤操作或誤碰都可能導(dǎo)致事故。由此可見，緊緊依靠微機(jī)五防而忽略電氣閉鎖的設(shè)計(jì)，是不能有效的實(shí)現(xiàn)“五防”的。

4 可靠的防誤解決方案

微機(jī)五防是變電站防誤閉鎖的最新技術(shù)和飛躍，是自動(dòng)化技術(shù)在變電站運(yùn)用的發(fā)展方向。電氣閉鎖是電力系統(tǒng)發(fā)展過程中經(jīng)過不斷總結(jié)、完善而發(fā)展起來的一套行之有效的防誤閉鎖方法。片面的認(rèn)為電氣閉鎖回路可靠不可靠，或認(rèn)為微機(jī)五防閉鎖是萬能的，可以徹底取代電氣閉鎖，都是不可取的。

通過以上分析，不難看出電氣閉鎖和微機(jī)五防閉鎖各有特點(diǎn)，兩者相互補(bǔ)充。在變電站的五防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，在大力發(fā)展微機(jī)五防閉鎖系統(tǒng)的同時(shí)適度保留間隔的電氣閉鎖，將兩種閉鎖形式同時(shí)應(yīng)用到現(xiàn)場閉鎖回路中，這種方案可保證變電系統(tǒng)更加可靠安全的運(yùn)行。

該方案將微機(jī)閉鎖節(jié)點(diǎn)和電氣閉鎖接點(diǎn)同時(shí)串接在設(shè)備的控制回路中，只有兩種閉鎖形式的解鎖條件同時(shí)滿足的情況，控制回路接通，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)設(shè)備的控制。為簡化電氣閉鎖回路的設(shè)計(jì)，可以在閉鎖回路中只考慮本間隔內(nèi)相關(guān)設(shè)備及部分公共設(shè)備的聯(lián)鎖。這種防誤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅可以保證在微機(jī)五防系統(tǒng)故障而解鎖的情況下，變電設(shè)備仍然有電氣閉鎖的保護(hù)，還可以保證變電檢修或試驗(yàn)人員在設(shè)備上工作時(shí)，不因誤碰或誤操作而導(dǎo)致事故。這種防誤操作配置模式可以大大提高變電運(yùn)行的可靠性和安全性。

5 結(jié)論

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化對(duì)電氣五防系統(tǒng)提出了更高的要求?，F(xiàn)階段，微機(jī)五防系統(tǒng)在變電站得到了廣泛的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了防誤閉鎖的數(shù)字化，但是在功能及可靠性上仍然有待進(jìn)一步提高。從目前的運(yùn)行情況看，為了安全可靠，在推廣五防閉鎖系統(tǒng)數(shù)字化的同時(shí)，適度保留部分傳統(tǒng)的電氣閉鎖，應(yīng)該是比較有效可靠的防誤閉鎖措施。

[1] 廣東電網(wǎng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)五防子系統(tǒng)功能驗(yàn)收規(guī)范[Z].

[2] 牛文渝.220kV無人值班變電站操作五防實(shí)現(xiàn)方案討論[J].工業(yè)技術(shù),2006,8:31-32.

ReliabilityDesignoftheFiveProtectionsystemofASubstation

ZHANGPeng

(Foshan Power Supply Bureau,Guangdong Grid,Foshan 528000,China)

With the development of complex automation technology of the electric power system,the five protection of the microcomputer is more widely used in the preventive malfunction system, traditional electric five protection has heen challenged.Then to achieve safe and reliable incorrect block system,how to deal with the relationship between electric five protection and microtomputer five protection?For this problem,the charactertstics of two block technologies are discussed in detail.Combining with the operation characteristec of the substation,put forword a reliable configuration plan of five prevent block system.

substation; electric block;microcomputer five protection

1004-289X(2013)01-0041-03

TM41

B

2012-02-29

張鵬(1979-)，男，漢族，湖北黃岡人，碩士研究生，從事電力系統(tǒng)變電站運(yùn)行工作。