化工變電站“五防防誤”系統中無線傳票技術的應用

許阿梅，傅宏武(延安石油化工廠，陜西 延安 727406)

0 引言

化工企業屬易發生危險企業，化工變電站作為企業連續性生產的供配電動力源，安全運行尤為重要。可靠的供電必須要有先進的設計和過硬的設備，完善的電氣防誤系統更是可靠供電的重要保障，是確保電氣設備安全運行，防止事故發生的有效手段。本文針對延安石油化工廠中變電站的運行情況進行分析，該廠汽柴油質量升級項目電氣防誤系統在原有五防系統的基礎上，加裝了無線傳票操作功能，大大提高了電氣倒閘操作的正確性和效率，值得向全廠電氣五防系統推廣。

1 原有電氣防誤現狀及升級方法

該廠一期項目設計總用電量為53 MW，現有110 kV變電站一座，10 kV區域變7座。全廠電力調度中心設在110 kV變電站三樓主控室，11 M*3 M*0.6 M五防模擬大屏布置在三樓主控室11 M*3 M*0.6 M，可直觀監控和操作。110 kV電壓系統為雙母線接線，進線兩回，出線四回設4臺25 MVA 110 kV/10 kV主變，配電裝置采用現代重工126 kV六氟化硫氣體絕緣全封閉組合電器[1](GIS)；10 kV電壓系統統一采用單母分段接線方式，配電裝置采用彈簧操作式真空斷路器。

因為最初設計上的缺陷，電氣系統沒有“五防防誤”閉鎖操作系統，高壓配電裝置又比較多，值班人員中大部分是剛從學校畢業的大中專學生，現場實際操作經驗較少，平時電氣倒閘操作特別頻繁，實際工作中難免出現帶電合接地刀閘以及停錯電、送錯電、走錯間隔誤觸電等危險操作。為此2009年該廠及時根據電氣系統運行需要，對全廠110 kV配電室及所有10 kV配電室電氣系統加裝了電氣五防防誤系統。無線傳票升級改造只需在現有五防系統基礎上，增加站內無線網絡傳輸系統即可，完全可以和現有五防系統無縫連接。

2 完善的無線傳票升級解決方案

針對以上種種因素，在充分考慮到我廠電氣設備的實際運行情況，在保留原有電氣“五防防誤”系統基礎上，對全廠110 kV配電室和所有10 kV配電室部分電氣設備進行改造，加裝站內網絡控制器、UT-NET無線基站，電腦鑰匙更換為帶無線功能的鑰匙等幾大部分即可。正常來說，對于無線基站、網絡控制器以及電腦鑰匙，這些都可以利用無線方式實現通信，這些部分在站見選擇有線傳輸的方式，在站內可以實現實時網絡系統的構建，利用網絡控制器，防誤主機可以與電腦鑰匙始終保持在線實時通信。微機“五防防誤”綜合操作系統如圖1所示。

圖1 微機“五防防誤”綜合操作系統圖

2.1 系統原理

在該系統中將微功耗無線傳輸網絡模式進入其中，使五防主機與電腦鑰匙實現實時連接，通過電腦鑰匙的無線傳輸可以使防誤主機與現場鎖具間實現實時通訊，對操作任務的具體執行狀態，可以實現在線傳輸及跟蹤監控，并且在無線方式環境下實現實時閉鎖邏輯判斷，也就是系統跟蹤設備狀態以及遙測等有關信息的具體變化，實現實時的閉鎖邏輯判斷，依據判斷結果，對電腦鑰匙操作實行實時控制，使運行人員的工作效率及準確性都可以提升。同時，無線模式與離線模式相互冗余，可使系統的安全性及可靠性得到保障[1]。

2.2 操作流程簡介

在需要實行電氣道閘操作的情況下，相關操作人員依據原本模擬屏操作流程中的具體順序開票，通過無線網絡電腦鑰匙可以接收到主機傳達的有關操作命令，依照預演的正確順序來使當前操作項目現實出來，此時電氣運行技術人員可以依據電腦鑰匙提示的有關設備號以此進行解鎖。對于智能鎖具而言，電腦鑰匙可以利用無線網絡向五防主機進行解鎖申請的發送，而五防主機可通過系統總線對相關的智能鎖具進行直接解鎖，工作人員不需要到現場也能夠直接實行解鎖操作。而對于普通編碼鎖，需要在相應編碼鎖內插入電腦鑰匙，如果實時閉鎖邏輯正確，則可以使閉鎖機構開放，則運行人員就可以在現場實行操作，如果鎖碼錯誤，系統會禁止進行操作，并且在主機界面會實時彈出報警窗口，將禁止操作原因給出，并且可以通知電腦鑰匙中的有關信息。如果具有控制室及現場交替操作，運行人員不必回到控制室，可以在現場利用電腦鑰匙經由無線網絡向五防主機進行回傳，五防主機可以對已經操作完成的設備狀態四星刷新，之后依據原本模擬順序實現下一步操作的解鎖，在完成主控室的操作之后，五防主機利用無線網絡向現場的電腦鑰匙進行下一步操作的傳輸，然后現場操作人員依據指令對手動設備進行相關操作，這樣的操作方式，可以運行技術人員節約時間，使電氣道閘操作進一步提升效率及準確率，并且控制室也可以實時掌握現場的手動操作設備狀況[2]。

2.3 系統特點

2.3.1 操作過程實時跟蹤

通過利用無線路由器，網絡控制器與電腦鑰匙實現實時在線，對于每個步驟的操作信息，電腦鑰匙都可以想防誤主機實時上傳，防護主機可以與綜合自動化系統具備的遙信及遙測功能，對有所一次性設備實行實時對位，并且可以將每個操作任務的具體執行情況在主界面顯示，以便監控人員實行實時觀察。

2.3.2 智能遠程異常處理功能

在實際操作過程中，五防主機可以與綜合自動化系統中的實施遙測及遙信信號結合，若發現現場設備出現跳閘或者誤動的情況，五防主機可以將有關解決措施提供給實時在線的電腦鑰匙，以有效避免出現誤操作情況。

2.3.3 多任務并行操作

對于防誤系統，無論處于在線模式還是離線模式，都可以支持多個任務實現并行操作，也就是說多組操作人員可以同時實現操作。在遵循五防原則的基礎上，防誤主機可以支持多個操作任務共同執行。處于在線工作模式時，系統不但可以支持多個電腦鑰匙共同工作，還可以對每個電腦鑰匙的操作過程進行實時監控。同時，可以實現設備狀態的實時回傳，對于每個任務執行情況，可以在防誤主機上實現實時顯示跟蹤。

2.3.4 危險點即時預警分析

若操作人員出現錯誤操作，系統可以依據即時開出的操作票及有關關聯設備實時狀態給出的警報，對操作人員及監護人員進行提示，并且系統可以對現場道閘操作的整個過程進行固化記錄，只能打印與閱讀，不能刪改，以便事后進行有效分析。

2.3.5 用戶管理方便

防誤操作閉鎖裝置應用專用計算機，對操作人員分級別進行權限設定，方便用戶根據實際情況進行修改和操作。

3 結語

通過給現場加裝無線網絡，升級無線傳票功能，可有效解決目前電氣五防系統存在的各種不足，大大縮短了電氣倒閘操作的等待時間，有效提高了電氣倒閘的效率，充分保證了電氣運行人員倒閘操作的準確性和安全性，保證了人身和設備雙重安全，可有效的避免非計劃停車事故的發生，為生產裝置長周期安全平穩運行打下良好的基礎。