微機防誤閉鎖裝置在變電站的應用

鄧強強

(國網四川省電力公司成都供電公司)

微機防誤閉鎖裝置在變電站的應用

鄧強強

(國網四川省電力公司成都供電公司)

介紹了微機防誤閉鎖裝置的結構、原理及閉鎖方式，闡述了其在變電站的應用情況。

微機防誤；閉鎖

微機防誤閉鎖裝置經過近十幾年的發展，已被廣大的電力系統的用戶所接受,在 110kV以上電壓等級變電站，微機五防已成防誤閉鎖的主流產品。生產微機五防的廠家也在不斷增加，產品的種類越來越多。但從目前國內微機防誤產品使用情況來講，各類裝置在基本原理上大同小異，下面就微機防誤閉鎖裝置的原理及在變電站中的常規應用做一個概要的介紹。

1 微機防誤閉鎖系統的結構和工作流程

圖1 微機防誤閉鎖系統原理圖

系統從結構上分為站控層、間隔層、過程層。它由防誤主機、電腦鑰匙、遙控閉鎖裝置和各類鎖具組成。防誤主機根據防誤邏輯規則和模擬預演步驟，生成實際操作程序，根據設備閉鎖方式的不同采用以下三種方式進行解鎖操作：

1） 電腦鑰匙解鎖；

2） 通過遙控閉鎖控制單元等直接控制智能鎖具解鎖；

3） 通過通訊接口對監控系統執行解鎖。

運行人員按照防誤主機及電腦鑰匙的提示，依次對設備進行操作。對不符合程序的操作，設備拒絕解鎖，操作無法進行，從而防止誤操作的發生。通過跟蹤現場設備的實際狀態、接收電腦鑰匙的回傳信息，防誤主機對當前操作進行確認后，進行下一步操作，直到操作任務結束。

2 系統原理和特點

2.1 站控層的工作原理

站控層由防誤主機構成，防誤主機使用規則庫對模擬預演操作進行閉鎖邏輯判斷，記錄符合防誤閉鎖規則的模擬預演操作步驟，生成實際操作程序，完成操作票的模擬、防誤邏輯的判斷、實時狀態的采集等核心控制功能。根據其操作界面的不同，可分為兩類：

（1）計算機式微機防誤閉鎖裝置

這種模式的操作界面為計算機（工控機或商用PC機），它具有配置比較靈活，安裝簡單，一次主接線圖更改方便的優點，但PC機采用開放式結構，易受病毒感染，易出現死機，不易維護，同時受顯示屏大小尺寸限制，一次主接線圖不夠直觀，只能局部顯示，或放大顯示。它適用于35KV以下的變電站或小型發電廠。

（2）模擬屏型微機防誤閉鎖裝置

這種模式的操作界面為燈開關觸摸式模擬屏，集模擬屏、信號返回屏、控制屏于一身，代替原有的三種屏的功能，取消了大量的控制電纜，可以看作可觸摸的大屏幕操作屏，當監控主機或監控網絡的軟硬件故障時，可作為監控備用主站使用，這類裝置可靠性高、顯示清晰，特別有利于事故處理。它適用于主控室空間較大的110KV及以上的變電站或發電廠。

2.2 間隔層

間隔層由電腦鑰匙和遙控閉鎖裝置構成，用于接受防誤主機生成的操作票，控制操作票嚴格按操作順序進行，操作結束后將操作執行信息回傳給防誤主機。電腦鑰匙負責對機械鎖、電編碼鎖等常規鎖具的閉鎖，遙控閉鎖裝置負責對遙控閉鎖繼電器的解鎖操作。

2.3 過程層

過程層主要由各類閉鎖鎖具組成，完成閉鎖各種設備的功能，根據不同的結構和應用場合，可分為機械編碼鎖用于隔離開關、接地刀閘、臨時接地線、網門的閉鎖。它分為掛鎖和固定鎖兩種。掛鎖具有安裝、維護、操作方便的優點，固定鎖主要是指采用固定方式安裝的閉鎖鎖具，一般分為戶內安裝型和戶外內安裝型兩種，主要用于戶內開關柜等閉鎖以戶外手動操作機構閉鎖。

電編碼鎖用于斷路器、電動隔離開關和電動接地刀閘的電氣操作回路的閉鎖。電編碼鎖在電氣原理上相當于一個常開接點，通常被串入到相應的電氣操作回路中。由于原有的操作回路被切斷，因此操作前必須先通過電腦鑰匙解鎖。電編碼鎖分常規和返方式兩種。返回式電編碼鎖增加了設備位置檢測電路，不僅具有電編碼鎖功能，電腦鑰匙在操作完成后可通過該檢測電路繼續檢測設備是否到位。

智能鎖具分為遙控閉鎖繼電器和電控鎖兩類，遙控閉鎖繼電器主要用于閉鎖斷路器和電動刀閘的遠方遙控，電控鎖主要用于閉鎖臨時接地線、網門、柜門、間隔門等設備，它具有采集設備狀態的特點。

3 設備的閉鎖方式

國家電網公司在《防止電氣誤操作安全管理規定》中指出：“4.2.3 操作控制功能可按遠方操作、站控層、間隔層、設備級的分層操作原則考慮。無論設備處在哪一層操作控制,設備的運行狀態和選擇切換開關的狀態都應具備防誤閉鎖功能?！北热珉妱硬僮鞯碾姎庠O備（如：斷路器、電動刀閘等）就可在多處操作，可遠方遙控操作（集控中心、主控室）、站控層操作（測控柜）、間隔層操作（匯控箱、端子箱）、設備層操作（電腦鑰匙箱）。這就要求設備無論在哪一層操作控制，都應具備防誤閉鎖功能。

根據這一原則，在變電站的微機防誤閉鎖方式選擇時，就需要根據設備的操作方式，提供完備的閉鎖方案，確保設備在任何地方操作都具備完善的閉鎖措施。

（1）臨時接地線、網門、柜門、間隔門的閉鎖：

這類設備通常采用機械鎖的方式來實現閉鎖，由于監控系統沒有采集這些設備，在要求所有設備狀態在線的情況下，也可采用電控鎖的方式來實現閉鎖。

（2）隔離開關、接地刀閘等手動操作機構的閉鎖：

對這類常規的手動操作設備采用的閉鎖方式還是機械閉鎖，由于手動操作存在設備操作是否到位的問題，所以可以考慮在設備上增加狀態檢測器來檢測設備是否操作到位，或增加驗電器來檢驗線路是否帶電等。

（3）斷路器、電動刀閘等電動操作機構的閉鎖：

對于這類電動操作設備，由于操作方式存在多種多樣，在閉鎖方案設計時要注意以下幾點：

遠方操作（集控中心、主控室）應采用遙控閉鎖終端實現電氣回路強制閉鎖；

間隔層操作（匯控柜、端子箱）可采用電編碼鎖閉鎖電氣操作回路；也可采

用閉鎖盒將就地操作按鈕罩住實現強制閉鎖；

設備層操作（電腦鑰匙箱）可采用電編碼鎖閉鎖電氣操作回路，也可采用機

械編碼鎖閉鎖電腦鑰匙箱門的方式。

4 使用中應注意的問題

4.1 確保防誤主機與現場設備的位置時刻保持一致

在任何情況下，都應保持防誤主機與現場設備的位置保持一致。在正常操作的情況下，操作完畢后使用電腦鑰匙及時回傳，并保證監控系統發送給防誤主機的實遙信正確無誤。特別需要注意的是使用解鎖鑰匙操作時，應在防誤主機和現場設備之間進行人工對位，確保兩者位置一致。

4.2 確保唯一操作權

唯一操作權是指一個設備能夠同時被多個對象操作時誰有優先的操作權限，只有獲得了操作權的對象才能夠對該設備進行操作。對于無人值班站此問題尤其突出，設備往往存在就地手動操作、就地遠方操作、集控中心遠方操作等方式，如果不解決唯一操作權限的問題，電動機構的閉鎖就不能稱為完善的閉鎖。微機防誤閉鎖裝置應通過控制遙控閉鎖和監控后臺通訊實施閉鎖監控，解決操作權限唯一的問題。

[1]國家電網安監[2006]904號《國家電網公司防止電氣誤操作安全管理規定》

[2]中華人民共和國能源部部標準 SD 318-89 《 高壓開關柜閉鎖裝置技術條件》

G322

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1007-6344（2017）10-0268-01

鄧強強（1983--）男，漢族，本科，工程師，主要從事變電運維管理工作。