水電站電氣防誤系統(tǒng)設(shè)計

■高 松 ■贛州市水利電力勘測設(shè)計研究院，江西 贛州 341000

電氣防誤系統(tǒng)是水電站中一個重要的組成部分，對整個水電站的安全運行發(fā)揮著重要的作用?，F(xiàn)在水電站中的電氣防誤系統(tǒng)的設(shè)計逐漸向高科技方向發(fā)展，傳統(tǒng)的電氣防誤系統(tǒng)已經(jīng)不能完全適應(yīng)當(dāng)今水電站的發(fā)展，需要對水電站的電氣防誤系統(tǒng)進行革新，使其與時代發(fā)展相同步，為維護水電站的安全運行發(fā)揮更加重要的作用。

1 水電站中防誤操作主要類型

水電站中有幾種經(jīng)常容易出現(xiàn)的錯誤操作需要加以防止，在電力系統(tǒng)中根據(jù)相關(guān)規(guī)定也提出了“五防”的防誤系統(tǒng)設(shè)計要求，這“五防”分別是防止誤分、誤合斷路器;防止帶負荷拉、合隔離刀閘;防止帶電掛(合)接地線(接地開關(guān));防止帶地線(接地開關(guān))合隔離刀閘;防止誤入帶電間隔。在現(xiàn)在的水電站中為防止這些誤操作的出現(xiàn)，也都設(shè)置了相關(guān)防誤裝置和防誤系統(tǒng)，但是由于現(xiàn)在水電站中電氣裝置日趨復(fù)雜，各種操作更加繁瑣，傳統(tǒng)的電氣防誤系統(tǒng)不能完全避免這些誤操作的發(fā)生，這些誤操作仍是水電站中的比較大的安全隱患。傳統(tǒng)采取的防誤措施是傳統(tǒng)電氣防誤閉鎖回路，其依靠刀閘和開關(guān)的輔助作用來運行，具有一定的穩(wěn)定性和安全性，但其缺陷是電纜需求量大、接線難度大。這種防誤措施只能防止一部分錯誤操作，對于復(fù)雜的錯誤操作則起不到很好的防誤作用。所以有必要采取比較先進的防誤裝置和防誤操作系統(tǒng)，保證水電站更加安全高效地運行。

2 水電站電氣防誤系統(tǒng)設(shè)計思路

水電站電氣防誤系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)該遵照一定的思路來進行，根據(jù)錯誤操作發(fā)生的機制有針對性的來進行設(shè)計防誤系統(tǒng)?？稍谝韵聨追矫鎭磉M行防誤設(shè)計。首先在線路、主變間隔斷路器、刀閘等方面采取防誤操作閉鎖。在一般的水電站中常用的閉鎖裝置是電氣防誤閉鎖以及微機防誤閉鎖，如果是比較大的水電站則可以將兩者結(jié)合起來。在防誤系統(tǒng)設(shè)計中對于此有多種設(shè)計方式，其中一種設(shè)計方式是把微機防誤閉鎖系統(tǒng)中的遙控閉鎖繼電器的接點和電氣二次閉鎖接點以串聯(lián)的方式接入斷路器和刀閘機構(gòu)操作回路中。另外在廠內(nèi)開關(guān)柜柜門上也可以采取閉鎖操作，可以在柜門裝設(shè)機械編碼所和點編碼鎖，如果是帶電的情況，柜門在這時沒有辦法打開，如果柜門沒帶電則可以打開柜門進行檢修，通過這樣的方式可以確保操作人員和相關(guān)設(shè)備的安全，可以避免電力安全事故的發(fā)生?？蛇M行閉鎖操作的還有誤入主變高壓側(cè)避雷器外圍欄帶電間隔的情況，這個閉鎖裝置主要是為了防止主變送電時對在避雷器圍欄內(nèi)工作的人員造成傷害。可以在相關(guān)設(shè)備上安裝五防鎖，也可以實行“五防”軟閉鎖，要想遙控出口必須得到“五防”的相關(guān)命令后方可遙控出口。閉鎖裝置還有人工接地線閉鎖設(shè)計，對于無法通過輔助接點采集狀態(tài)信號的可以采用智能鎖具來采集相關(guān)信號并閉鎖。

3 水電站電氣防誤系統(tǒng)設(shè)計

在現(xiàn)在的水電站中有幾種主要的電氣防誤系統(tǒng)，主要有微機防誤系統(tǒng)、微功耗無線網(wǎng)絡(luò)防誤系統(tǒng)、藍牙防誤系統(tǒng)，這幾種系統(tǒng)各自有各自的防誤特點，對水電站中的防誤操作能起到很好的作用，下面對這幾種防誤系統(tǒng)進行一個簡單介紹。

3．1 微機防誤系統(tǒng)

微機防誤系統(tǒng)主要運用的技術(shù)原理是微機五防技術(shù)，微機五防技術(shù)已經(jīng)在水電站設(shè)備防誤中得到了廣泛的應(yīng)用。其組成一般由主機、機械編碼鎖、電腦鑰匙、模擬屏、電氣編碼鎖等原件組成。如果對微機防誤系統(tǒng)的閉鎖裝置進行分類，大致可以分成四類，分別為閘刀、開關(guān)、攔截網(wǎng)和地刀，這些裝置的閉鎖是通過機械編碼和電氣編碼來實現(xiàn)的。微機防誤系統(tǒng)通過運用微機五防技術(shù)實現(xiàn)了數(shù)字化防誤閉鎖，還可以采集大量實時數(shù)據(jù)，并且通過與其他設(shè)備聯(lián)動發(fā)出相應(yīng)的電氣設(shè)備動作指令。在微機防誤系統(tǒng)設(shè)計中要把水電站中的開關(guān)裝置都置于實遙信，和水電站中的監(jiān)控系統(tǒng)需要共享一個數(shù)據(jù)庫，這樣可以有效防止走空程現(xiàn)象的發(fā)生。如果水電站中開關(guān)處于虛遙信的情況下，在這種情況下需要微機五防系統(tǒng)必須設(shè)置相關(guān)的防走空程措施?；谖C五防系統(tǒng)建立的微機防誤系統(tǒng)在水電站防誤工作中發(fā)揮著重要作用，給水電站的安全運行以合理保障。

3．2 微功耗無線網(wǎng)絡(luò)防誤系統(tǒng)

微功耗無線網(wǎng)絡(luò)防誤系統(tǒng)主要由站控層、過程層和間隔層三部分組成，其包含的主要部分有防誤閉鎖主機、鎖具及其附件、網(wǎng)絡(luò)控制器、通信接口等。微功耗無線網(wǎng)絡(luò)防誤系統(tǒng)在實際工作中可以彌補微機防誤系統(tǒng)中存在的不足之處，對其是一個很好的補充。微功耗無線網(wǎng)絡(luò)防誤系統(tǒng)的基本原理是其在微機防誤閉鎖系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引進了微功耗無線傳輸模式，這種防誤系統(tǒng)可以把五防主機與無線電腦鑰匙有機連接起來，這就可以實現(xiàn)兩者的實時通信，還可以對操作任務(wù)和執(zhí)行狀態(tài)的實時追蹤。這樣帶來的便利之處就是能提高運行人員的工作效率和工作的準(zhǔn)確性，整個系統(tǒng)還具備了手動巡檢和定時自檢的功能，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行有問題可以及時作出安全警報，及時進行處理，消除安全隱患。在具體設(shè)計中無線電腦鑰匙需要按照接受主機下達的操作指令顯示當(dāng)前操作項。微功耗無線網(wǎng)絡(luò)防誤系統(tǒng)在具體運用中可以減少操作人員的手動操作，同時還能通過控制室對現(xiàn)場操作設(shè)備有一個實時了解。

3．3 基于藍牙技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)化防誤系統(tǒng)

運用藍牙技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)化防誤系統(tǒng)可以實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)和防誤系統(tǒng)的資源共享，可以進行網(wǎng)絡(luò)化遠程解鎖系統(tǒng)監(jiān)控操作。藍牙技術(shù)可以實現(xiàn)無線通信，藍牙技術(shù)可以在水電站中的間隔層加以運用，并且藍牙無線網(wǎng)的建立可以為水電站防誤系統(tǒng)提供可靠的信息通道。為了實現(xiàn)信息實時傳輸可以先由藍牙設(shè)備組成匹克網(wǎng)，再由匹克網(wǎng)組成散射網(wǎng)，實現(xiàn)整個防誤系統(tǒng)的信息聯(lián)動?；谒{牙技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)化防誤系統(tǒng)的藍牙硬件組成主要是藍牙模塊和藍牙芯片，藍牙模塊可以將射頻、鏈路管理器和基帶等集成于芯片上。另外在對水電站間隔內(nèi)的防誤鎖具進行控制時是要實現(xiàn)弱電控制強電，在材料選擇上可以選用那些可靠性好、使用方便且壽命長的材料來實現(xiàn)弱電對強電的控制。這是關(guān)于基于藍牙技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)化防誤系統(tǒng)的簡單介紹。

4 結(jié)束語

水電站電氣防誤系統(tǒng)設(shè)計是整個水電站電氣設(shè)計中的重要一部分，直接影響著水電站運行的安全性。在進行水電站電氣防誤系統(tǒng)設(shè)計時需要認真分析水電站的實際運行情況，然后采取合理有效的設(shè)計方案來進行水電站電氣防誤系統(tǒng)設(shè)計，同時也要不斷對電氣防誤系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)進行創(chuàng)新，使電氣防誤系統(tǒng)技術(shù)能更好適應(yīng)現(xiàn)在水電站發(fā)展的需要，同時也能起到更好的防誤作用。

［1］劉秋華．大中型水電站電氣防誤系統(tǒng)設(shè)計［J］．電力自動化設(shè)備，2010，30(03):103 －105．

［2］林金波;謝振文．東江水電站防誤閉鎖使用的分析［J］．中國科技博覽，2013，(32):350．

［3］周獻．大中型水電站電氣防誤系統(tǒng)設(shè)計［J］．通訊世界，2014，(22):167－168．