國網(wǎng)福建省電力有限公司 蘇祖禮

配電質(zhì)量的可靠性已成為國家經(jīng)濟(jì)與地方建設(shè)的重要指標(biāo)，尤其是在如石油化工廠等一些需要連續(xù)操作的部門，其配電系統(tǒng)必須保證連續(xù)安全完整性，否則就會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。微機(jī)防誤操作系統(tǒng)就是為了保證工廠配電系統(tǒng)能在進(jìn)行倒閘操作時(shí)嚴(yán)格杜絕操作錯(cuò)誤、使工廠配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行而被設(shè)計(jì)出來的。盡管這類微機(jī)防誤操作系統(tǒng)有一定的智能成分，但還是需由一個(gè)操作員手動(dòng)操作。然而手動(dòng)操作會(huì)在一定程度上導(dǎo)致事故的發(fā)生，且倒閘系統(tǒng)的操作過程一般極為繁瑣，操作員很難完全理解，容易影響工作效率。

1 基于倒閘操作系統(tǒng)的二次設(shè)備防誤安措技術(shù)研究

1.1 二次設(shè)備防誤安措檢驗(yàn)技術(shù)分析

在設(shè)計(jì)二次設(shè)備安全隔離措施檢驗(yàn)過程中，需著重提高二次設(shè)備的工作安全性，以智能變電站的主變壓器等設(shè)備作為首次檢驗(yàn)的基礎(chǔ)，基于圖1的主變壓器結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行防誤安錯(cuò)的首次檢驗(yàn)，其主要流程為：退出500kV線路保護(hù)-進(jìn)入待檢合并單元，智能終端申請變壓器保護(hù)-開關(guān)合并，拔下母線，使用防塵冒密封-針對(duì)常規(guī)互感電流就地合并二次回路，避免調(diào)試過程中設(shè)備錯(cuò)誤運(yùn)行。此時(shí)的主變壓器檢驗(yàn)需注重模擬量的檢驗(yàn)，如母線保護(hù)檢驗(yàn)、線路保護(hù)檢驗(yàn)、電流回路檢驗(yàn)、電壓回路檢驗(yàn)等；其次還需注意開關(guān)量的檢驗(yàn)，如500kV保護(hù)失靈、開關(guān)失靈等。在進(jìn)行線路保護(hù)檢驗(yàn)的過程中需考慮主變壓器的電壓值，在500kV的線路中，檢測母線保護(hù)措施、主變壓器電流保護(hù)回路、主變壓器高壓端電壓保護(hù)回路、開關(guān)母線保護(hù)等。

在第二次安檢保護(hù)檢測時(shí)，需利用一鍵自適應(yīng)技術(shù)將智能終端與待檢單元裝配到減壓板中，其中包含線路保護(hù)裝置；然后將需要保護(hù)的裝置與主變壓器開關(guān)相連接，退出電流接收系統(tǒng)；最后將線路保護(hù)裝置與一鍵自適應(yīng)二次設(shè)備防誤安錯(cuò)檢驗(yàn)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)其中的物理閉合回路，設(shè)置連碼控制，從而構(gòu)成光纖閉合狀態(tài)。如圖1中的線路為例，若想在二次設(shè)備防誤安錯(cuò)檢驗(yàn)技術(shù)中添加一鍵自適應(yīng)防誤安措系統(tǒng)，就需在線路之外進(jìn)行擴(kuò)建。在實(shí)現(xiàn)線路擴(kuò)建過程中開關(guān)不可避免地會(huì)發(fā)生失靈現(xiàn)象，從而導(dǎo)致機(jī)械故障。因此可構(gòu)成如圖2所示的裝置，以防開關(guān)失靈現(xiàn)象。如圖2所示，在二次設(shè)備防誤安錯(cuò)檢驗(yàn)技術(shù)中，需要重注意電壓、電流、失靈回路等方面的安措保護(hù)，在更改回路后，由于試探性的電壓已與母線相合、由主保護(hù)裝置轉(zhuǎn)變?yōu)椴顒?dòng)保護(hù)，其原變壓器與新線路保護(hù)不同。

圖1 主變壓器主接線結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 開關(guān)二次防誤安措檢驗(yàn)示意圖

1.2 一鍵自適應(yīng)防誤安措系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)

整個(gè)智能變電站基于一鍵自適應(yīng)的二次設(shè)備防誤安措系統(tǒng)在考慮了后期維護(hù)、主變兼容等功能后，大致可分為圖形化顯示模塊、安措管理模塊、安措規(guī)則模塊、防誤校驗(yàn)?zāi)K等四個(gè)模塊。

圖形化顯示模塊的主要作用是將防誤安措技術(shù)與二次設(shè)備的連通與斷開回路以及倒閘操控系統(tǒng)等顯示出來[1]。在顯示信息過程中，由一鍵自適應(yīng)裝置作為防誤安措系統(tǒng)的核心，將其中的信息流以最直觀的方式展示在大屏幕上。利用圖像的形式顯示出裝置軟壓板的變化曲線，以及檢修壓板的圖形連線，并將兩個(gè)壓板以推、投的方式進(jìn)行區(qū)分；安措管理模塊則是一個(gè)能保證智能變電站在繼電保護(hù)事故中也能安全運(yùn)行的管理系統(tǒng)，在事故中因一些節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障導(dǎo)致誤拆或漏拆現(xiàn)象、致使開關(guān)運(yùn)行錯(cuò)誤跳閘[2]，此時(shí)可在裝置中安裝些許模板，利用安措管理模塊的導(dǎo)入或?qū)С龉δ苁瓜到y(tǒng)能夠正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備防誤安措檢驗(yàn)功能。其線路保護(hù)以及跳閘的模板如表1。

表1 線路保護(hù)跳閘模板

在安措規(guī)則模塊中，為能有效進(jìn)行防誤校驗(yàn)并保證防誤校驗(yàn)的準(zhǔn)確性和客觀性，將安措規(guī)則機(jī)制獨(dú)立運(yùn)行。為能準(zhǔn)確判斷安措防誤，在安措規(guī)則模塊中制訂了幾條防誤策略[3]：視實(shí)際情況減小對(duì)于軟壓板功能的保護(hù)；降低安措防誤技術(shù)的出口硬壓板運(yùn)行功能；需盡快實(shí)現(xiàn)對(duì)于安措防誤技術(shù)中對(duì)于出口硬壓板的檢驗(yàn)；選擇最佳的保護(hù)軟壓板的斷路器分位；全部完成后可拔下設(shè)備的光線。

防誤校驗(yàn)?zāi)K是基于安措規(guī)則模塊建立的，其原理是將防誤操作所制定的安措項(xiàng)目建設(shè)為防誤驗(yàn)證系統(tǒng)，以便有效驗(yàn)證跳閘時(shí)的安全隔離措施。而防誤驗(yàn)證系統(tǒng)可通過防誤校驗(yàn)?zāi)K進(jìn)行智能驗(yàn)證，即使工作人員一開始不了解安措操作的具體內(nèi)容，但在一鍵自適應(yīng)防誤安措技術(shù)的指引下也能利用已知的操作進(jìn)行安措驗(yàn)證[4]。防誤校驗(yàn)?zāi)K通常會(huì)在實(shí)際操作過程中實(shí)現(xiàn)智能變電站的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，判斷其有效性，然后選擇最適合該智能變電站的防誤方案。將經(jīng)過檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)安置到防誤安措系統(tǒng)中，按正常規(guī)則排序，就能以智能識(shí)別方法確定此項(xiàng)目的安措順序，進(jìn)而通過這些安措方案進(jìn)行防誤校驗(yàn)，檢查該智能變電站的數(shù)據(jù)是否有誤。

1.3 倒閘操作系統(tǒng)防誤保障機(jī)制構(gòu)建

遙控操作模塊涉及到智能操作，其主要運(yùn)行方式為一鍵式運(yùn)行。在一鍵式運(yùn)行中，遙控操作模塊能將整個(gè)防誤安措系統(tǒng)的操作步驟排成一條具備一定順序的項(xiàng)目，然后再實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備的遙控操控[5]。但若遙控操作模塊出現(xiàn)故障導(dǎo)致倒閘操作系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤，就需及時(shí)停止自動(dòng)運(yùn)行改為手動(dòng)操作。

2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作

在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中首先需設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)組為使用基于倒閘操作系統(tǒng)的二次設(shè)備防誤安措技術(shù)的工作組，對(duì)照組為使用傳統(tǒng)微機(jī)防誤操作系統(tǒng)的工作組。對(duì)照組的大部分工作都需人工完成，智能系統(tǒng)只起到輔助作用，因此需要若干具備一定工作經(jīng)驗(yàn)的操作員輔助進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。而實(shí)驗(yàn)組的大部分工作都由智能化一鍵式系統(tǒng)完成，只在智能系統(tǒng)出現(xiàn)系統(tǒng)錯(cuò)誤時(shí)順控中止轉(zhuǎn)手動(dòng)倒閘操作。通過計(jì)算工作效率和工作的防誤安措的成功率判斷兩種方法的優(yōu)劣，其中工作效率的計(jì)算公式為η=X/t，式中η表示該種方法的工作效率，X表示總的工作量、是一個(gè)常數(shù)值，t表示在該種方法下做完這些工作所用的時(shí)間。將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的實(shí)驗(yàn)均反復(fù)進(jìn)行10次，取平均值作為該次實(shí)驗(yàn)的最終數(shù)據(jù)。再選擇5名不同的操作員將該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行5次，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

基于以上公式對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，五次實(shí)驗(yàn)組的工作效率與成功率依次為：0.045/100%，0.036/100%，0.044/100%，0.040/100%，0.039/99%；五次對(duì)照組的工作效率與成功率依次為：0.023/99%，0.029/100%，0.019/99%，0.025/98%，0.024/100%。在五次實(shí)驗(yàn)的平均值中，能很明確地看出實(shí)驗(yàn)組的成功率整體高于對(duì)照組。而工作效率的數(shù)值越高則表明工作效率越好，因此在實(shí)驗(yàn)組的工作效率數(shù)值基本都高于對(duì)照組的情況下，可以得到判斷，本文設(shè)計(jì)的基于倒閘操作系統(tǒng)的二次設(shè)備防誤安措技術(shù)確實(shí)優(yōu)于傳統(tǒng)的微機(jī)防誤操作系統(tǒng)，不僅能夠極大地提高工作效率，還有效地降低了工作事故發(fā)生的幾率。