微機五防系統用于變電站的實踐探究

呂騫

摘 要：電力系統的安全性和穩定性關系到群眾的生命財產安全。尤其是由于操作失誤導致的安全事故還可能導致電網的癱瘓。為了減少安全事故的發生，對電氣設備的“五防”要求迫在眉睫。本文闡述了國內微機五防系統的類型和原則，提出了系統中存在的問題，并對系統的應用實踐進行探討，減少因操作導致的失誤。

關鍵詞：微機五防系統；變電站；應用

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A

微機五防系統是我國電力行業中廣泛應用的控制系統，其主要是為了減少在配電過程中出現的倒閘誤操作，有利于減少誤操作帶來的損失。

一、微機“五防”的類型

“五防”功能的具體定義為：第一，防止出現誤將斷路器進行開啟、閉合的現象；第二，防止出現誤將帶負荷開關開啟、閉合的現象；第三，防止出現帶電掛到接地線的情況；第四，防止帶接地線和斷路器出現合并的情況；第五，防止出現失誤進入帶電間隔的情況。

（一）離線式微機五防系統

離線式微機五防系統的組成部分可以分為3個方面：一是五防主機，二是電腦的鑰匙，三是現場工作的鎖具。其主要的工作流程是：五防主機對操作流程進行模擬，在確保模擬的步驟準確無誤之后，將其傳送給電腦的鑰匙，最后由電腦的鑰匙進行閉鎖鎖具的解鎖。

（二）半在線式微機五防系統

半線式微機五防系統可以分為4個部分：一是防誤主機，二是分布式現場總線，三是電腦鑰匙，四是現場鎖具。其操作流程為防誤主機和現場的鎖具通過分布式現場總線相連接，防誤主機可以通過電腦鑰匙向鎖具傳達信息，也可以對鎖具進行控制，控制其開關和閉合，在整個操作過程中省去了一半電腦鑰匙的傳輸，可以獲得較為準確的狀態信息，但是半在線式微機五防系統也有安裝不方便，維護耗費的成本高等問題。

二、微機五防系統在變電站的應用原則

在變電站中運用微機五防系統需要遵循3個原則，一是變電站工程的設計要與微機五防系統的設計保持同步，二是要對微機五防系統進行合理、科學地規范，使其符合變電站系統規劃的要求。三是微機五防系統在安裝裝置時，要和變電站的建設保持一致。

三、微機五防系統存在的問題

（一）離線式微機五防系統存在的問題

第一，離線式微機五防系統和變電站后臺的監控系統處于分離的狀態，因此它們之間難以進行實時地數據共享，缺乏數據的準確性。第二，當有多個操作任務時，電腦鑰匙一次職能執行一個任務，因此無法并行。第三，系統不能完全實現智能化，需要人為進行干預，可能導致人為的失誤操作。第四，程序還未完全開放，對人員仍然有一定的依賴程度。第五，當系統處于非正常的情況，需要經過人工置態，設備運行的實際狀態和系統的顯示狀態可能存在較大的差異。

（二）在線式微機五防系統存在的問題

第一，無法對變電站的接地線進行監控，而且由于接地線的使用引起的誤操作無法避免。第二，當運行設備需要臨時轉變時，無法對設備及時進行更改，因此導致誤操作。第三，在倒閘的過程中，經常出現設備的狀態未改變而一些程序仍在操作的問題。

四、建立基于操作站的集中式的在線微機五防系統

（一）在線微機五防系統的組成

基于操作站的集中式的在線微機五防系統可以分為5個組成部分：一是防誤主機，二是通信服務器，三是無線通信基站，四是防誤閉鎖式控制器，五是內部的局域網。在這個系統中，防誤主機和現場的監控設備可以進行信息的交流和傳達，現場監控設備可以將現場設置的狀態以及鎖具的開鎖狀態顯示在防誤主機上，減少了工作中的失誤。

（二）在線微機五防系統的優勢

第一，在運行過程中完全不需要電腦鑰匙，可以同時對多項程序進行開鎖閉鎖，提高了系統運行的效率；第二，系統可以對防誤設置的運行狀況進行實時分析，及時將出現故障的位置進行報警，提高系統的智能化；第三，有利于縮短在倒閘時的操作時間，提高工作的質量。

五、系統應用實踐

（一）220V市區第二操作站防誤系統的應用情況

220V市區第二操作站管理有3座220V的變電所和6座110V的變電所，其中一座220V的變電所裝有一套微機五防系統的裝置，該系統的組成部分為：防誤主機、通信基站、地線管理器、閉所控制器、鎖具等。系統的具體結構如圖1所示。但目前該裝置的運行效果較差，電腦設備配置低，電腦鑰匙出現多次的故障，而且變電站中的防誤缺失點有12處，漏洞較多。

（二）系統實現的目標

針對該系統的應用狀況，力求對該裝置實現基于操作站的在線防誤，同時確保操作站的主控制設備可以和變電站內部的網絡進行信息的交流和交換，對數據進行處理；在變電站系統，可以安裝智能化的五防鎖具，保證可以及時確定鎖具的位置信息；通過地線管理器對地線的狀態進行監控和管理；利用無線通信技術對現場的防誤控制器進行指揮和交流，系統可以對設備進行實時操作。

（三）系統的功能實現

1.設備的狀態顯示始終在線

基于操作站為中心的系統可以在無人看守的同時對變電站的所有設備進行監控，其中包括地線的存放狀態等，可以及時對將要發生的事故進行預警，有助于幫助操作人員了解當無人值班時變電站的總體運行狀況。

2.全面掌握操作過程

操作站可以隨時對系統的運行狀況進行檢測，并可以將檢測到的故障和失誤及時反饋給操作人員，有利于操作人員全面了解在無人值班時變電站的總體運行態勢。

3.多樣化的檢測方式

系統不僅可以運用非接觸的形式對設備和裝置的狀態進行檢測，還需要和多種系統接口進行對接，并及時獲得系統的運行狀態，從而滿足多種檢測的需求。

4.實時防誤

在對系統進行操作時，防誤鎖具可以對設備進行檢測，檢測設備的運行狀態，并可以運用無線網絡將設備的狀態信息傳達給防誤主機，從而對狀態及時進行調節，并根據調節后的反饋效果再次對操作設備進行控制。

5.自動防空程

在具體的操作過程中，操作程序首先是進行開鎖，其次是對操作是否到位進行檢測，然后是對閉所控制是否到位進行檢測，最后是檢測完成，通過這個流程可以完成對倒閘的檢測過程，可以使運行程序和設備的狀態始終保持一致性。

6.自動開鎖和閉鎖控制

在操作的過程中，主控制軟件可以進行自動操作，對鎖具進行開啟和閉合，在這個過程中完全沒有人為的干預，有利于簡化操作的程序，同時降低人力成本的消耗。

7.防誤裝置自主診斷

建立基于操作站的集中式的在線微機五防系統可以對所有防誤裝置的工作狀態進行監測和控制，并向裝置反饋系統的異常信息，對其進行維修的指導和建議，確保故障在第一時間內被發現，減輕對操作的干擾，以促進系統的安全、平穩運行。

8.對子站運行的狀態進行監測

操作主控制站可以對其管轄區域的子控制站進行監測，隨時查看子控制站設備的運行狀況，還可以測試子控制站的鎖具，從而及時發現系統的故障，做出預防措施。

9.地線狀態檢測

系統在重力感應的作用下，可以對地線的存放狀態進行實時監測，對異常的存放狀態進行反饋，操作人員則可以及時改進，還可以利用地樁鎖具來對地線的現場狀態進行檢測，保證現場的工作質量。

結語

微機五防系統在變電站中的意義重大，可以有效地減少操作失誤帶來的故障，減少安全損失。目前離線式和半在線式微機五防系統在變電站中被大范圍地應用，但是它們還沒有達到較高智能化和自動化水平，在很大程度上還需要依賴于人工操作，就容易引起更大的失誤。因此建立基于操作站的集中式的在線微機五防系統至關重要。

參考文獻

[1]王劍豐.變電運行微機五防系統的應用及維護[J].山東工業技術，2014（18）：159.

[2]林靜懷，米為民，李澤科，等.智能電網調度控制系統的遠方操作安全防誤技術[J].電力系統自動化，2015（1）：60-64+240.

[3]丁恒洪，熊小伏，肖寧，等.微機“五防”系統用于站間合閘防誤閉鎖研究[J].南方電網技術，2013（5）：92-95.