劉魯峰

摘要：防誤閉鎖裝置為變電站中的重要組成部分，主要作用是避免發(fā)生錯(cuò)誤倒閘操作，對維持供電穩(wěn)定性與可靠性具有重要意義。文章對防誤閉鎖裝置進(jìn)行了分析，并對其運(yùn)行中存在的不足進(jìn)行了研究，對其在500kV自動(dòng)化變電站中的應(yīng)用措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：防誤閉鎖裝置;500kV自動(dòng)化變電站;電氣誤操作;電力系統(tǒng);電網(wǎng)安全文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM76文章編號：1009-2374（2016）04-0039-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.020

電氣誤操作是影響電力系統(tǒng)運(yùn)行安全的主要因素，情況嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)大面積停電、設(shè)備損壞以及人身傷亡等安全事故?；诖?，為提高變電站供配電安全，必須要做好防誤閉鎖裝置的研究，減少誤操作事故的發(fā)生。以提高變電站運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性為目的，對系統(tǒng)中應(yīng)用防誤閉鎖裝置進(jìn)行分析，確定其現(xiàn)存的不足，并結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行專業(yè)技術(shù)研究，對所存問題進(jìn)行優(yōu)化完善，確保其運(yùn)行可以滿足變電站供配電需求。

1 防誤閉鎖特點(diǎn)分析

1.1 電磁閉鎖

電磁閉鎖方式主要是通過設(shè)備輔助接點(diǎn)，對需要閉鎖設(shè)備的電磁鎖電源進(jìn)行接通或者斷開，來達(dá)到操作機(jī)構(gòu)無法動(dòng)作的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閉鎖。此種閉鎖方式在實(shí)施時(shí)，需要對輔助接點(diǎn)進(jìn)行串接，對一次設(shè)備輔助接點(diǎn)正確變位要求十分嚴(yán)格。并且，對于設(shè)置在室外環(huán)境的電磁鎖，很容易受外界因素影響導(dǎo)致自身靈活性降低，因此此種閉鎖方式經(jīng)常被應(yīng)用于成套高壓開關(guān)設(shè)備內(nèi)。

1.2 機(jī)械閉鎖

此種閉鎖方式的實(shí)施，需要利用設(shè)備操作結(jié)構(gòu)內(nèi)機(jī)械結(jié)構(gòu)制約來達(dá)到相互連鎖的目的，實(shí)際生活中多被用于成套高壓開關(guān)設(shè)備或者是刀閘內(nèi)主刀與地刀之間。與其他閉鎖方式相比，機(jī)械閉鎖具有更高的可靠性，但是也很容易在應(yīng)用過程中出現(xiàn)卡澀問題而降低操作便利性，并不能完全滿足自動(dòng)化變電站運(yùn)行需求。

1.3 電氣防誤

電氣防誤本質(zhì)上就是通過閉鎖設(shè)備操作回路來達(dá)到閉鎖目的，作業(yè)時(shí)可以將開關(guān)、刀閘以及地刀等輔助接點(diǎn)與待閉鎖設(shè)備進(jìn)行串接處理，對設(shè)備進(jìn)行閉鎖處理。此種方式在避免隔離開關(guān)、斷路器以及接地刀閘等誤操作實(shí)施上具有良好的應(yīng)用效果，但是對于誤入帶電間隔與接地線裝拆上還存在一定缺陷，在實(shí)際應(yīng)用前應(yīng)做好需求分析，確保方式選擇的合理性。

1.4 間隔層防誤

間隔層防誤實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)為測控裝置本身所具有的邏輯功能，即在隔離開關(guān)與接地閘刀控制過程中，與被控制對象拓?fù)潢P(guān)系相關(guān)的其他斷路器、接地閘刀、隔離開關(guān)等設(shè)備狀態(tài)應(yīng)參與控制命令允許或閉鎖，來避免一切誤操作行為的產(chǎn)生。其中，測控裝置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫開關(guān)、刀閘等狀態(tài)信號傳輸?shù)胶笈_監(jiān)控過程中，已經(jīng)有效減少了多個(gè)通信環(huán)節(jié)，因此在信息傳輸環(huán)節(jié)具有較高的實(shí)時(shí)性。將其應(yīng)用到自動(dòng)化變電站中，集控中心與調(diào)度遠(yuǎn)方操作開關(guān)與刀閘時(shí)，在遠(yuǎn)方操作員站不存在五防閉鎖功能的情況下，間隔層防誤會(huì)提供全站五防。

1.5 微機(jī)防誤

微機(jī)防誤即通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來達(dá)到避免電氣誤操作情況發(fā)生的保護(hù)方式，一般由主機(jī)、電腦鑰匙、模擬屏、編碼所等組成，設(shè)備則包括開關(guān)、地刀、刀閘與網(wǎng)門等。微機(jī)防誤方式的應(yīng)用原理為通過編輯好的邏輯來主動(dòng)判斷待操作設(shè)備是否滿足閉鎖條件。操作人員根據(jù)邏輯開票，模擬預(yù)演無誤后，將操作內(nèi)容傳送到電腦鑰匙中，待完全傳輸完成后，進(jìn)行編碼鎖操作，最終利用電腦鑰匙回傳結(jié)果來確定狀態(tài)是否已改變。

2 變電站防誤閉鎖實(shí)施存在問題分析

2.1 微機(jī)防誤問題

微機(jī)防誤閉鎖方式的實(shí)施應(yīng)通過主機(jī)模擬操作無誤后，將操作程序下傳到防誤鑰匙內(nèi)，最后由工作人員利用防誤鑰匙來完成相應(yīng)操作。在所有操作程序完成后，需要持有鑰匙到主控室與五防機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場操作后設(shè)備狀態(tài)對位。由此可見如果變電站運(yùn)行中出現(xiàn)突發(fā)事故以及需要緊急解鎖、閉鎖操作時(shí)，原有防誤如果并不能完成防閉鎖操作，而是需要通過萬能鑰匙來完成，這樣就加大了人為操作造成電氣設(shè)備誤操作的可能性。因此在選擇防誤閉鎖方式應(yīng)用到自動(dòng)化變電站時(shí)，需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合分析，并對原有閉鎖操作方法進(jìn)行優(yōu)化。

2.2 電氣閉鎖問題

在輔助接點(diǎn)可靠性高的基礎(chǔ)上，電氣閉鎖方式具有良好的應(yīng)用效果，但是在實(shí)際應(yīng)用中也會(huì)存在一定的限制性。一般情況下，電氣閉鎖方式被應(yīng)用在防治斷路器、隔離開關(guān)以及接地開關(guān)誤操作中，除此之外接地線掛接、誤入帶電間隔等方面應(yīng)用效果不佳，并不能完全滿足自動(dòng)化變電站防誤閉鎖需求。因此從運(yùn)行安全性與可靠性角度分析，應(yīng)采用電氣閉鎖與微機(jī)防誤共同運(yùn)行的方式，即在應(yīng)用微機(jī)防誤閉鎖的同時(shí)，保留間隔電氣二次閉鎖回路或者將微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)接點(diǎn)引入到電動(dòng)操作回路中，提高防誤閉鎖試試效果。

3 防誤閉鎖在500自動(dòng)化變電站應(yīng)用實(shí)例分析

3.1 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)

以張家港變電站為例進(jìn)行分析，投入運(yùn)行后為全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作與管理，需要對站內(nèi)開關(guān)、刀閘以及大部分地刀進(jìn)行遙控。本站自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用分布式結(jié)構(gòu)，間隔層測控單元為6MD66、6MD2001系列，站控層后臺軟件為RD800系統(tǒng)，間隔層測控單元按照開關(guān)配置，主單位為A、B雙機(jī)互為備用模式，間隔層與主單元間選擇用光纖雙環(huán)網(wǎng)連接，提高了系統(tǒng)通訊的可靠性。另外，站控層與間隔層測控單元均設(shè)置防誤閉鎖系統(tǒng)，站內(nèi)共設(shè)置四層防誤閉鎖系統(tǒng)，為站控層RD800邏輯閉鎖、間隔層、6MD66邏輯閉鎖以及本間隔不完全電氣閉鎖和刀閘與地刀間機(jī)械閉鎖。

3.2 防誤閉鎖系統(tǒng)運(yùn)行方式

3.2.1 站控層RD800。通過站控層RD800對刀閘進(jìn)行操作時(shí)，需要將“遠(yuǎn)/近”控切到“遠(yuǎn)方”位置，則變電站運(yùn)行防誤閉鎖裝置有RD800邏輯閉鎖、機(jī)械閉鎖以及間隔層邏輯閉鎖等。在系統(tǒng)下達(dá)遙控命令后，首先RD800會(huì)進(jìn)行防誤閉鎖計(jì)算，在條件滿足的情況下，繼續(xù)將遙控命令下發(fā)給相應(yīng)測控單元。然后測控單元對防誤閉鎖進(jìn)行計(jì)算，確定滿足條件后，“閉鎖”觸點(diǎn)閉合，則可以繼續(xù)將遙控命令傳到被控制刀閘。其中，此階段主刀與地刀之間存在機(jī)械閉鎖。此種操作方式，系統(tǒng)內(nèi)三層閉鎖中如果任何一層不能滿足條件，均會(huì)導(dǎo)致遙控操作終止，進(jìn)而能夠有效避免出現(xiàn)誤操作。

3.2.2 間隔層6MD66。通過間隔層6MD66完成操作刀閘控制時(shí)，需要將“遠(yuǎn)/近”控切到“遠(yuǎn)方”位置，則變電站運(yùn)行只包括隔層邏輯閉鎖與機(jī)械閉鎖兩層防誤閉鎖系統(tǒng)，閉鎖效果較弱，并不利于達(dá)到提示性閉鎖要求，很容易誤入間隔。因此，對于500自動(dòng)化變電站防誤閉鎖系統(tǒng)來說，一般很少選擇用此種方式。

3.2.3 手動(dòng)操作。如果選擇用對刀閘機(jī)構(gòu)進(jìn)行手動(dòng)操作的方式，需要將“遠(yuǎn)/近”控切到“就地”位置，確保本間隔不完全電氣閉鎖與機(jī)械閉鎖可以發(fā)揮作用。而當(dāng)切換到“遠(yuǎn)方”位置時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)只有機(jī)械閉鎖會(huì)產(chǎn)生作用，為提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，需要就此種閉鎖方式進(jìn)行優(yōu)化。從實(shí)際情況對本站220kV刀閘與35kV刀閘手動(dòng)操作時(shí)，能夠起到作用的為隔層閉鎖、機(jī)械閉鎖以及電氣閉鎖等，具有一定可實(shí)施效果。

3.2.4 刀閘操作箱。主要包括刀閘操作箱與刀閘機(jī)構(gòu)箱上電動(dòng)操作兩種方式，需要將“遠(yuǎn)/近”控切到“就地”位置，則此時(shí)刀閘有間隔層6MD66、主刀與地刀間機(jī)械閉鎖以及本間隔不完全電氣閉鎖三種閉鎖方式。在實(shí)際操作中，如果對測控單元進(jìn)行防誤閉鎖計(jì)算后可以滿足條件，則“閉鎖”觸點(diǎn)閉合;如果電氣閉鎖回路滿足條件，接通操作回路。此種防誤閉鎖方式操作時(shí)，任何一層閉鎖關(guān)系達(dá)不到要求時(shí)，均不會(huì)對刀閘進(jìn)行操作，具有較高的可靠性。

3.2.5 解鎖操作。本站防誤系統(tǒng)設(shè)置有兩把解鎖鑰匙，分別對應(yīng)間隔層閉鎖與除機(jī)械閉鎖外所有閉鎖，被設(shè)置在間隔層6MD66與刀閘操作箱內(nèi)YK。在變電站正常運(yùn)行狀態(tài)下，兩把鑰匙均處于閉鎖狀態(tài)，一旦出現(xiàn)緊急情況，則需要按照專業(yè)規(guī)范來應(yīng)用兩把解鎖鑰匙。例如在正常操作狀態(tài)時(shí)，如果測控單元閉鎖存在問題，則需要申請將測控單元6MD66上解鎖鑰匙切換到“解鎖”位置，便可以解除測控單元上邏輯閉鎖，并不會(huì)對其他閉鎖產(chǎn)生影響，只要不是針對測控單元操作，則其余閉鎖裝置可以繼續(xù)發(fā)揮作用。

4 結(jié)語

防誤閉鎖系統(tǒng)為保障變電站正常運(yùn)行的重要措施，因此需要對其進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合自動(dòng)化變電站運(yùn)行需求，結(jié)合不同防誤閉鎖方式特點(diǎn)，來選擇合適的設(shè)計(jì)方案，不斷減少變電站運(yùn)行過程中出現(xiàn)的誤操作行為，提高其運(yùn)行的安全性與可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1] 汪希偉，盧志海.電氣閉鎖在500kV變電站防誤閉鎖裝置中的應(yīng)用[J].中國電力教育，2006，（S3）.

[2] 姜昱昀.220kV綜合自動(dòng)化變電站防誤閉鎖系統(tǒng)的應(yīng)用思考[J].機(jī)電信息，2011，（36）.

[3] 林欽文.東莞供電局防誤閉鎖系統(tǒng)的應(yīng)用分析[D].華南理工大學(xué)，2014.

[4] 李東.UT-2000微機(jī)防誤裝置在自動(dòng)化變電站應(yīng)用

[J].廣西工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，（4）.

（責(zé)任編輯：陳 潔）