在智能化變電站中構建五防系統

宋炳柱，張孝芬

1.安徽送變電工程公司，安徽合肥 230022

2.安徽宏源電力設計公司，安徽合肥 230022

智能化變電站的五防系統的設計是現代化的智能變電站發展的一種必備的技術手段，它的完善和建設不僅關乎變電站智能化的發展前景，更是現在社會經濟發展的可持續性的要求，先進的智能化五防系統有利于發揮變電站的工程設計的進一步優化，落實“規范、鞏固、完善、提高”總設計要求，不斷的更新技術設備，此外，我國電力系統根據變電站的實際運行狀況，提出了電氣設備五防建設的要求，并且頒布法規對電氣的管理、操作、和使用原則等進行規定，所遵循的原則是：凡有可能引起誤操作的高壓電氣設備，均應裝設防誤裝置和相應的防誤電氣閉鎖回路。根據此項原則，進而提出了變電站中的五防系統構建。同時，對于變電站五防系統構建的重要性在《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》中也有明確規定：采用計算機監控系統時，遠方、就地操作，均應具備防誤閉鎖功能。這對于促進智能化的變電站五防系統的構建都起到重要作用，對于促進我國電力事業的穩定發展、國民經濟健康運行有著重要的現實意義。本文從智能化變電站五防系統設計的原則進行分析，以期能夠為變電站智能化的五防系統構建做出理論上的探討前提。

1 智能化變電站五防系統構建的原則

1.1 推廣和使用現代最新的變電站設計標準技術

智能化變電站的五防系統構建要根據現在的變電站標準設計的要求，推廣和使用先進變電站的防電氣誤操作的先進方案，在設計過程中，要注意借鑒以往工程的設計理念和技術，不斷的吸取經驗教訓，不能局限于一套標準方案的設計，根據現實工程實施的實際情況，是的智能化變電站的技術手段進一步優化，創新標準設計。

1.2 不斷地更新技術和設備，優化智能化變電站整體布局

隨著科學技術的不斷發展和更新，變電站智能化的裝備以及技術同時也要跟隨時代和科技的步伐不斷優化，即使的采用和引進新的技術設備來充實變電站設備以及五防系統的調整，積極的改進布置優化方案，具體的在通訊設備、專用通信室、低壓室、配電屏等改進更新，結合現代網絡監控系統的發展，使得變電站智能化、網絡自動化運行操作，減少人為事故的發生，最大限度的應用科技創新來使得智能化變電站總平面五防系統構建成為可能和一種必然趨勢。

1.3 遵循“規范、鞏固、提高、完善”的總設計方針

這是智能化變電站無非那個系統構建和設計時的總體要求的體現，遵循工程規范規章進行建設，不斷鞏固變電站設置的基礎設施，加強建施工的力度，提高工程建設質量，保證建設的科學可持續發展性，完善總設計方案并且不斷優化改進，及時的發現問題，提高防范意識，防患于未然，最大限度的提高變電站五防系統構建的合理性和環境適應性，對構建智能化、網絡化的五防系統打好基礎，促進變電站的良性循環發展。

1.4 將工程條件和規程規范協調統一

變電站電氣操作和設計施工時，不但要嚴格遵守工程實施的規范規章制度要求，避免因人為因素導致的施工上的失誤，規范管理程序和操作步驟的流程，同時，要根據具體的智能化變電站的環境條件特點，將工程施工規范規章和當地的環境條件想統一，做到因地制宜的建設開發，最大限度針對環境特點來構建五防系統的結構，做到人與自然環境發展協調統一。

2 智能化變電站五防系統的特點以及實現方式

智能化變電站的五防系統的構建是指防止帶負荷分合刀閘、防止誤入帶電隔離區間、防止誤分合斷路器、防止帶電掛接地線、防止帶地線合刀閘等防止五項電氣誤操作。將變電站中的五防系統與網絡自動化系統融為一體，通過對數據等信息的共享，完成自動化系統監測的功能的實現，監控一體化的五防系統具有幾方面以下特點：

1）五防系統的工作站作為整個變電站監控系統的一個節點，具有靈活性和可操控性的特點，既可以作為系統運行的操作總站，也可以進行獨立的系統配置，根據實際情況進行靈活的選擇，以便于實現整個變電站系統的操控；

2）五防系統集監控和防誤于一體，在變電站數據信息共享的基礎上，五防監測不用采取任何通信手段，及時獲取系統信息，進行整個操控系統的監測和防誤排查，減少二次建模的中間程序以及系統維護的工作量，節省了許多復雜環節，具有便捷性和直接性，同時，也大大提高了數據信息的真實性和可靠性，是智能化變電站系統優化的可靠和必要的手段；

3）五防系統作為整個系統監控的一個智能化組成，在技術優化上不斷改進和創新，與監測系統全方位的無縫融合，具有數據圖形界面化的特點，并且同時支持UNIX/Windows/Linux等不同的操作系統，便于工作人員的操作，改變了以往復雜的操作程序，對整個監測系統進行優化，從而極大地減輕了操作人員的負擔和工作量。

隨著五防系統構建在變電站中的重要性日益提升，我國各個單位也在致力于研究五防系統技術的創新和改進，對智能化的變電站五防系統構建的實現創造了可能性，目前，不斷探索在新技術條件下五防系統的具體實現方式主要有如下幾方面：

1）電氣防誤閉鎖。電氣防誤閉鎖是變電站中進行防止電氣設備系統故障的一種有效手段和實現方式，作為一種最基本的電氣聯鎖技術在實際操作中經常用到，它主要是通過聯接電力系統中相關設備的輔助觸點方式來實現電氣閉鎖的目標。具有可靠性和直接性。在實際操作中，電氣閉鎖回路經過不斷完善和經驗總結，發展了一套有效的電力系統防誤閉鎖程序，具備操作方便、可靠等優點，但是同時，也存在回路復雜，耗費電纜等缺點，并且存在刀閘輔助觸點不可靠、戶外電磁鎖機構易損壞等問題，需要我們在實踐中不斷完善和發展電氣防誤閉鎖設備和技術的改進、創新，以實現五防系統的順利構建；

2）機械防誤閉鎖。機械防誤閉鎖設備裝置一種戶內變電站中的常用方式。結合了戶內35kV的手車式開關柜設備以及10kV的金屬封閉型開關柜，把機械防誤閉鎖裝置聯合設計，在相關操作部位之間采用機械機構的有機聯系來實現聯動操作，這種閉鎖方式結構簡單、操作便捷，無需輔助設備，同時，機械閉鎖設備具有防塵、防污染等功能，可以在污染嚴重的環境下裝置，但是，機械閉鎖裝飾的環節較多，在運行當中易導致機構卡死的故障，不能有效防止誤分、誤合斷路器，給變電站的智能化閉鎖程序帶來一定程度上的局限性，需要我們在實際中根據具體環境條件，進行分別設計統籌，趨利避害，以實現智能化變電站的五防系統構建；

3）程序鎖。程序鎖是一種簡單便捷、易實現戶外配電裝置的一種實現方式，不受距離的限制，用鑰匙傳遞和實現相關電力系統相關操作程序。同時，在操作上具有連續性的特點，從第一把鎖開始，中間不能中斷，這在一定程度上使得在使用上的安全性和可靠性降低，在實施過程中，要嚴格操作，防止操作中的卡澀現象或程序發生紊亂，防止帶電合地刀及防止誤入帶電間隔的功能不完善，實現五防系統的順利構建。

智能化變電站的五防系統的構建是電力系統中的重要基礎，不僅關乎電力事業的安全穩定發展，更是現在社會主義經濟發展的可持續發展觀的理念和要求，科學高效的構建五防系統有利于我國變電站的工程設計的進一步優化，進一步落實“規范、鞏固、完善、提高”變電站總設計要求，在不斷的更新變電技術設備的前提下，加強變電站無非五防系統構建的方案的優化設計，是建立良性循環的高水平、高效率、高科技的智能化變電站。目前，隨著科學技術與網絡水平的高速發展，基IEC61850 規約基礎上的智能化變電站已由技術研制階段逐步進入工程試用階段，智能化變電站已成為變電站自動化建設的發展方向。五防系統的構建是智能化變電站發展的必然趨勢，基于IEC 61850 標準，按照過程層、間隔層、站控層三層結構體系分層構建，以智能化的光纖通信網絡代替繁雜的二次電纜，并實現智能設備間信息共享和互操作的變電站優化做出進一步探索，建設科學、先進的變電站五防系統構建，優化變電站平面設計對于保證我國電力持續健康供應具有重要意義，有利于促進國民經濟的健康穩定發展。

[1]南方電網變電站標準設計第五卷110KV變電站標準設計[M].中國電力出版社.

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