傳統電氣閉鎖防誤與現代微機五防技術

摘要：誤操作是電力系統的惡性事故，防誤措施已成為高壓電氣設備的一個重要部分。隨著設備的更新和完善，電氣防誤閉鎖與微機五防已成為電力系統的主要防誤措施。

關鍵詞：傳統電器閉鎖；防誤；微機五防技術

前言：

近年來，隨著微機防誤技術的應用和發展，微機五防廣泛運用于石油化工新建和改擴建的變配電所。微機防誤是否可以完全取代原有的二次操縱回路電氣防誤閉鎖？ 筆者從安全治理、微機五防技術與傳統電氣防誤裝置功能比較等幾個方面展開討論，并由此提出變電站防誤較為可行的解決方案。為確保變配電所的安全運行，在操縱二次回路上設置電氣閉鎖或裝設微機五防系統，已成為防止誤操縱等事故發生的有效而可行的手段。

1.變電運行安全管理對防誤提出的要求

隨著電網發展規劃和技術改造規劃原則的實施，變電站的控制運行方式發生了改變，遠方遙控的對象也已從斷路器擴展到刀閘，因此，必須解決因人為、設備故障、控制軟件及干擾等原因造成的誤出口，導致電動操作設備的誤動問題。基于目前遙控操作基礎上的遙控程序化操作的實施，在考慮程序化操作提高操作效率的同時，必須把操作的安全，可靠性放在首位。在無人值班變電站防誤系統應分層設置，各層次間應相互獨立，防誤閉鎖應能涵蓋站內的所有一次主設備及可能影響主設備安全運行的設備的操作閉鎖要求。另外，在無人值班變電站運行模式下，存在多個操作任務同時進行的情況，因而采用的防誤系統應解決多任務并行操作防誤問題。無人值班變電站防誤系統設計還應考慮遙控、手動混合操作，操作過程異常處理，檢修操作，設備故障解鎖操作等方面的防誤操作問題。針對其他人員的誤操作行為，主要是指對正常操作無關的人員處于操作臺或機構箱等附近時，很有可能發生誤碰從而導致誤操作事故，該問題微機防誤是不能很好地解決的。

2.傳統防誤閉鎖與現代微機五防技術

2.1現代微機上的機械聯鎖

機械聯鎖是利用電氣設備間的機械聯動部件對設備內各元件操作構成的閉鎖，屬于制造廠在設備操作機構研發中采用機械鎖件設計的聯鎖功能，存在較大的局限性，不能滿足站內所有設備之間五防的功能要求。機械連鎖的適用范圍比較小小，一般只用于成套高壓開關柜設備，無法實現各電氣設備間的五防閉鎖功能。僅對設備元件的手動操作有效，無法閉鎖電氣操作回路，一旦在機械聯鎖的情況下發生電氣誤操作，將損壞電氣操作電動機或機械傳動軸。另外，由于存在上述的局限性，機械聯鎖不能作為變電站防電氣誤操作的方案。

2.2現代微機中的電氣聯鎖

電氣聯鎖是將斷路器、隔離開關、接地刀閘等設備的輔助接點接入受控設備電氣操作電源回路構成的閉鎖，該方案閉鎖回路不允許設中間轉換設備，閉鎖回路簡單直觀，便于運行人員理解和操作，早期變電站基本都采用了電氣聯鎖實現變

電站的五防功能。對輔助接點的質量要求較高。電氣聯鎖的可靠性取決于閉鎖回路中接入的所有輔助接點動作的正確性，回路中任一輔助接點的動作不到位都將導致電氣聯鎖功能的失效，且查找原因較困難。近年來真空輔助開關的推廣使用，輔助接點動作的可靠性有了較大提高，二次回路設計復雜。該方案是將相關設備的輔助接點通過控制電纜串聯來實現閉鎖功能的，對于母線上或變壓器三側的隔離開關和接地閘刀設備，相互聯鎖設備較多，導致二次回路設計復雜，控制電纜較多。隨著我國變電站運行自動化程度的提高，電氣聯鎖措施已不適合用于全站設備的五防功能，部分地區采用間隔內設備之間的電氣閉鎖作為強制性閉鎖的措施。

2.3傳統電氣閉鎖防誤與現代微機五防技術的比較

電氣防誤閉鎖回路是一種現場電氣聯鎖技術，主要通過相關設備的輔助接點聯接來實現閉鎖。這是電氣閉鎖最基本的形式，閉鎖可靠。但這種方式需要接進大量的二次電纜，接線方式較為復雜，運行維護較為困難。微機五防系同一般不直接采用現場設備的輔助接點，接線簡單，通過五防系統微機軟件規則庫和現場鎖具實現防誤閉鎖。電氣閉鎖回路一般只能防止開關、隔刀和地刀的誤操縱，對誤進帶電間隔、接地線的掛接等則無能為力。不能實現完整的“五防“。微機五防系統可根據現場實際情況，編寫相應的“五防”規則，可以實現較為完整的“五防“功能。只是在微機系統故障而解除閉鎖時，五防功能完全失往。另外，微機五防系統還存在“走空程”導致誤操縱的題目。

3.防誤解決方案具體分析

從以上的分析和比較可知，片面地認為電氣閉鎖回路可靠和不可或缺，認為微機五防萬能，能徹底取消電氣閉鎖回路，都是不可取的。電氣閉鎖回路是電力系統發展過程中經過不斷完善和總結，發展起來的一套行之有效的防誤閉鎖方法，實現起來方便、可靠，但回路復雜，間隔多的大站實現起來耗費大量電纜，且在運行中存在刀閘輔助接點不可靠、戶外電磁鎖機構易損壞等問題，其防誤功能隨二次接線而定，不易增加和修改，不能實現完全的五防。微機五防系統的漏洞和其致命的弱點在于，其五防功能以操作邏輯為核心，對于無票操作和誤碰則有可能無效。另外，微機五防系統的“操作漏項”問題，也是微機五防系統在使用過程中不可忽視的一大問題。國電公司發輸電部2000年第三期《電力事故快報》中，湖南220kV 朗梨變“3.10”全停事故的原因分析表明：微機五防系統的“走空程”，是導致此次惡性事故的主要原因。除此之外，國電公司華東公司安全監察部2009年第五期安全簡報1月23日上海市崇明供電公司，東風站發生誤操作事故的原因分析表明：微機五防系統的“操作漏項”，是導致此次惡性事故的主要原因。針對這些問題，微機五防系統生產廠家已經研制出“防空程鎖”，據稱可以有效防止“操作中漏項”。通過分析傳統電氣閉鎖回路和現代微機五防系統各自的特點，對于新建和改造的變電站，我們建議采用的五防系統方案如下：

方案一：對于所內所有斷路器和開關的位置為實遙信，且微機五防與變電所監控系統共享一個數據庫的，可以考慮不設計或取消電氣回路閉鎖，所有防誤功能由微機五防系統獨立完成，并要求微機五防系統有防空程措施。

方案二：對于所內所有斷路器和開關的位置為虛遙信，且微機五防與變電所監控系統共享一個子數據庫的，可以考慮不設計或取消電氣回路閉鎖（主要是指接地開關電磁鎖和綜合閉鎖），防誤功能由微機五防系統和間隔電氣閉鎖回路共同完成。要求微機五防系統有防空程措施。

方案三：無論所內所有斷路器和開關的位置為虛遙信還是實遙信，也無論微機五防與變電所監控系統是否共享一個數據庫，不設計或取消電氣回路閉鎖，但在電動操作的開關或接地開關機構箱的操作電源回路中加入微機五防接點，防誤功能由微機五防系統獨立完成。要求微機五防系統有防空程措施。

4.結語：

隨著計算機及網絡通信技術的發展，變電站自動化技術對電氣五防系統的要求進一步提高，傳統電氣防誤閉鎖方式已不能滿足要求，而作為變電站自動化運用發展方向的微機五防系統，在功能方面還有待進一步完善和提高，從目前的運行情況來看，為了安全可靠起見，在大力推廣應用微機五防系統的同時，適度保留間隔的電氣閉鎖回路或將五防系統接點引入到電動操作回路中，應該是比較有效的防誤閉鎖措施。

參考文獻

[1]湯躍新.傳統電氣五防閉鎖與現代微機五防閉鎖的分析[J]. 今日科苑. 2010（14）.

[2]王偉，吳義斌，雷曉光.淺談各類防誤閉鎖裝置的優缺點及其在龍灘電廠的應用[J].才智.2010（19） .