探究變電站在線式五防系統的研究與應用

鞏方鳴

（山東誠信工程建設監理有限公司，山東 濟南 250000）

由于變電站內的設備類型和數量較多，接線模式相對復雜，因此在日常的倒閘操作過程中，十分容易出現各種類型的誤操作現象，進而造成不同程度上的設備損壞、停電以及人身傷害事件等等。為了能夠盡快解決上述問題，在日后應當合理利用在線式五防系統，盡快改進傳統模式五防系統所存在的弊端，從根本上解決通信不暢、無法實時在線的問題，提高運行與管理效率［1］。

1 傳統五防系統所存在的弊端

截止到目前為止，變電站大多采用的五防系統為微機五防系統，大致可被分為獨立五防系統與一體化五防系統這兩大類型。其中，前者主要由模擬屏、適配器、電腦鑰匙以及各種類型的鎖具所構成。在進行操作之前，需要由技術人員來人工核對模擬屏與現場設備的運行狀態是否存在出入，核對完成后再進行模擬預演操作。將通過邏輯認證的操作票下載至電腦鑰匙中，逐一打開各種類型的鎖具。獨立五防系統操作流程相對繁瑣，處于這一系統下的設備位置狀態信息必須要通過回傳處理才能夠完成對位，無法實時反映設備的位置信息。

隨著科技水平的不斷提高，五防模擬屏逐漸被電腦主機所取代。后者可以實現監控主機與電腦主機之間的實時通信，能夠動態化獲取設備的位置信息。此項系統的功能雖然更加強大，但卻仍然無法實時獲取接地樁與網門的位置信息，同樣離不開電腦鑰匙來進行回傳處理。此外，在使用過程中經常會因為型號不匹配或生產廠家不一致等原因而造成通信不暢，大大降低了系統運行的可靠性，增加后期維護工作的整體難度。

針對在實踐應用中所存在的問題，設計人員相繼開發出了更為先進的一體化五防子系統，進而代替了傳統模式下的電腦主機。在操作過程中，技術人員可以通過設置五防模擬功能來完成邏輯校驗，自動生成操作序列。當后臺的監控系統收到允許令后，會根據指令要求允許遠程操作，進而實現數據庫信息的高效的共享，有效解決了通信不暢與維護工作量大等諸多問題。

2 在線式五防系統概述

在線式五防系統是對傳統五防系統的升級與改造，在原有功能的基礎上加入了計算機監控系統，并逐步更新了各類軟硬件資源，其主要特點包括如下幾個方面：首先，變電站的在線式五防系統中，站控層的使用頻率最高，其具有著極高的可靠性，并且輻射范圍更廣，可以包含變電站內的隔離開關、斷路器、刀閘、網門以及接地線等等，可以大幅度降低因人為操作而導致的失誤事故。其次，間隔層所依托的是測控裝置以及變電站內的實時監控網絡，根據五防邏輯將管理軟件安裝至測控裝置中。間隔層中的測控單元可以實現實時通信，同時還具備相應的應急解鎖功能，可由技術人員根據實際情況來操作相應的解鎖開關。第三，相比較而言，在線式五防系統中的站控層防誤與間隔層防誤均屬于相對獨立的功能，因此在使用過程中需要根據實際情況來采用相一致的閉鎖邏輯。最后，現場布線式電氣閉鎖主要依賴的是二次電纜連接，通過關聯電氣設備的位置狀態信息以及操作流程來完成閉鎖操作。這一功能的主要優點為靈活度高、實時性強以及操作簡便；缺點則是成本高、工作量大且穩定性有待提升。

3 在線式五防系統在變電站中的應用情況

為了能夠便于理解，筆者列舉了廣東省某地110KV變電站運用在線式五防系統的相關經驗。

3.1 站控層五防

1）徹底取消了傳統模式中的五防電腦鑰匙。

2）在站控層實施監控五防監測系統時，會對所有電氣設備與在線五防鎖具的運行狀態進行動態化監管，同時根據操作現場的具體情況，按照預演成功且保留于五防工作站中的操作票序列，遵循一定次序來完成各個步驟的電氣操作，并根據操作要求標準，對不符合操作條件的操作步驟進行自動斷余。

3）在監控系統后臺，技術人員可以實時了解閉鎖節點的運行狀態，系統還會針對異常現象進行警報提示。

4）技術人員可以根據電氣設備的一次設備狀態與二次設備狀態來提取五防邏輯的判斷依據。

5）在站控層五防系統中，可以根據實際情況將監控五防邏輯安裝至測控裝置中，以此來作為間隔層的五防邏輯。

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6）如果在系統運行過程中監控五防出現異常的重啟現象，防誤閉鎖功能可以將其自動恢復至初始狀態。

7）如果在開操作票期間，發生了異常重啟現象，當恢復初始狀態后，如果之前的操作票沒有丟失，可繼續完成后續步驟。

8）如果操作票的執行期間，發生了異常重啟現象，當恢復初始狀態后，如果之前的操作票沒有丟失，可繼續完成后續步驟。

9）如果五防工作站在運行過程中發生系統異常，不能夠繼續完成操作票的開具操作。技術人員則可以主動將其恢復至初始狀態，如果之前的操作票沒有丟失，可繼續完成后續步驟。

10）如果五防工作站在運行過程中發生系統異常，不能夠繼續完成操作票的執行操作。技術人員則可以主動將其恢復至初始狀態，如果之前的操作票沒有丟失，可繼續完成后續步驟［2］。

3.2 間隔層防誤

1）針對變電站內所有的測控裝置進行核對，根據校驗規則來展開實時計算，確保完全符合五防邏輯。如果最終的校驗結果不通過，則需要對相關的電氣設備進行閉鎖處理。

2）需要確保測控裝連鎖邏輯的相關信號可以通過其他裝置進行成功傳送，尤其是針對測控單元而言應綜合考量在通信過程中所出現的中斷現象，以此來保證防誤功能的順利實現。

3）需要核對測控裝置內的五防閉鎖節點是否保持超時斷開的功能，應當優先考慮采用進口品牌繼電器，同時核對其可靠性是否達到要求標準。

4）如果實際操作需要增加五防閉鎖節點，則要優先考慮是否會對測控裝置的已有功能帶來負面干擾。

5）技術人員需要根據解鎖把手的工作位置信息來確定防閉鎖節點的控制源。

3.3 現場鎖具

1）逐步取消與五防電腦鑰匙相關的配套設施，其中包括機械鎖、掛鎖以及編碼鎖等等。在此基礎之上，針對網門、刀閘、接地裝等設施進行升級改造，逐步安裝由測控裝置統一控制的在線式五防鎖具。

2）針對變電站內10kv開關柜手車以及相關設備間內的閉鎖，可以利用開關柜本身攜帶的電磁鎖，由五防閉鎖節點來進行統一控制。

3）變電站內的接地所主要有以下三個部分所組成：其一，根據電氣設備的運行狀況，按照五防地鎖節點的分合狀態來完成操作；其二，需要重點關注鎖具的動作動態進而將輔助接點部分加以呈現；其三，輔助部分包括緊急開鎖機構、開鎖操作、指示器等等［3］。

4 注意事項

為了能夠確保在線式五防系統在變電站中的高效的運行，需要在后期的運行維護中著重關注如下幾方面的問題。

首先，進一步加大對網絡交換機的維護力度。在變電站的運行過程中，隨著數字技術的大范圍普及，諸如斷路器、隔離開關等均需要由光纖上傳去網絡當中。因此如果交換機在運行中出現故障，將會直接影響到五房系統的采集功能，無法準確獲知現場設備的位置信息。通常情況下，交換機屏會被放置在主控室內，應當將主控室內的溫度控制在25℃以下。網絡交換機在運行一段時間后會處于60～70℃的運行溫度，維護人員應當予以實時監測，如果高于這個溫度，將會造成死機或數據包丟失，因此一定要密切觀察交換機的運行狀態，如果發現異常，則要首先判斷室內溫度是否過高，同時做好日常維護工作的通風散熱操作。

其次，由于變電站諸多設備在上送過程中會產生的數字采樣信號，其中勢必會包含時間信息。技術人員應當加大對時裝置的維護力度，為其創造同步對時環境，如果對時裝置在運行過程中發生故障，則會導致采樣器結果的誤差，影響五防系統位置獲取功能的正常發揮。

最后，維護人員需要針對地裝鎖具進行合理維護。通常情況下，現場接地裝所采用的是帶有返回接點的鎖具，同時會配有二次電纜。此類鎖具所處的運行環境相對惡劣，因此必須要根據實際情況來做好相應的防潮、放油保護，同時要適當增加日常的檢修次數，如果在檢查過程中發現存在劣化跡象的鎖具，則要及時予以更換，以此來避免鎖具在使用過程中出現直流接地或無法準確返回接點位置的現象［4］。

5 結語

綜上所述，在線式五防系統具有著十分明顯的優勢，將其應用到變電站中，可以很好彌補傳統五防系統所存在的諸多弊端。通過了解上的內容可知，在線式五防系統具有著實時性和再現性的技術特征，隨著相關技術水平的不斷成熟，在未來可以進一步簡化不必要的操作環節，從根本上避免人為操作所帶來的各項失誤。在筆者看來，在線式五防系統很快將實現全程化自動操作，技術人員只需要根據實際要求來選擇相應的操作模式以及在監控主機中完成開票操作即可，將進一步提升變電站的管理效率。