微機(jī)五防與傳統(tǒng)電氣閉鎖防誤問題

1、問題的提出:為了確保變電站的安全運(yùn)行，在操作二次回路上設(shè)置電氣閉鎖或裝設(shè)微機(jī)五防系統(tǒng)，已 成為防止誤操作等事故發(fā)生的有效而可行的手段。近年來，隨著微機(jī)防誤技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，微機(jī)五防廣泛運(yùn)用于新建變電站和電廠，同 時(shí)，許多老站也在進(jìn)行微機(jī)五防系統(tǒng)的加裝或改造。微機(jī)防誤是否可以完全取代原有的二次 操作回路電氣防誤閉鎖？新建站在配置了微機(jī)五防系統(tǒng)后，是否可考慮不設(shè)計(jì)電氣回路閉 鎖？針對這些問題，本文從安全管理、微機(jī)五防技術(shù)與傳統(tǒng)電氣防誤裝置功能比較以及實(shí) 際運(yùn)行中存在的問題等幾個方面，展開討論，并由此提出變電站防誤較為可行的解決方案。變電運(yùn)行安全管理對防誤提出的要求我國電力系統(tǒng)在無數(shù)次血的教訓(xùn)面前，

2、結(jié)合中外電氣運(yùn)行的實(shí)踐，為了有效防止運(yùn)行電氣設(shè) 備誤操作引發(fā)的人身和重大設(shè)備事故，早在1990年就提出了電氣設(shè)備“五防”的要求，并以法 規(guī)形式（能源安保1990 1110號文）行文規(guī)定了電氣防誤的管理、運(yùn)行、設(shè)計(jì)和使用原則。按“規(guī)定”，防誤裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則是：凡有可能引起誤操作的高壓電氣設(shè)備，均應(yīng)裝 設(shè)防誤裝置和相應(yīng)的防誤電氣閉鎖回路。從這個原則出發(fā)，提出了“五防”規(guī)定。其中明確規(guī)定110kV及以上電壓等級的電氣設(shè)備應(yīng)優(yōu) 先采用電氣防誤聯(lián)鎖的設(shè)計(jì)原則。為什么會有這個規(guī)定呢？因?yàn)閺恼`操作的過程來看，誤操 作有三個部分組成，運(yùn)行值班人員、檢修人員以及其它人員的誤操作造成。針對運(yùn)行人員的誤操作

3、主要發(fā)生在誤拉、誤合刀閘和開關(guān)，誤入間隔等容易造成惡性事故。 微機(jī)防誤就是防止這類事故而采取的一種積極措施，它是在變電站專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)刀 閘操作的防誤要求的。但是它是在微機(jī)上實(shí)現(xiàn)的，是虛擬的。它只能滿足運(yùn)行值班人員的操 作要求，并不能完全解決檢修人員和其它人員的誤操作問題。對于檢修人員，誤操作主要發(fā)生在檢修、試驗(yàn)過程中，這時(shí)運(yùn)行人員并不作任何操作。由于 微機(jī)防誤系統(tǒng)并不能包含所有變電站的操作，特別是檢修人員的操作，故檢修人員的誤操作 的防止就顯得非常重要。在這種情況下，在不能完全依賴微機(jī)防誤的前提下，電氣回路閉鎖 成了最后一道防線。針對其他人員的誤操作行為，主要是指對正常操作無關(guān)的人員。

4、這類情況相對較少，但也時(shí) 常發(fā)生。當(dāng)無關(guān)人員處于操作臺或機(jī)構(gòu)箱等附近時(shí)，很有可能發(fā)生誤碰從而導(dǎo)致誤操作事故。 這個問題微機(jī)防誤是不能很好地解決的。總之，僅僅只依靠微機(jī)防誤裝置而忽略了電氣回路閉鎖的設(shè)計(jì)，是不能有效實(shí)現(xiàn)五防”的。傳統(tǒng)防誤閉鎖與現(xiàn)代微機(jī)五防技術(shù)3.1傳統(tǒng)電氣防誤的原理與應(yīng)用五防功能是指：（1）防止誤分、合斷路器。（2）防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)。（3）防止 帶電掛（合）接地線（接地刀閘）。（4）防止帶接地線（接地刀閘）合斷路器（隔離開 關(guān)）。（5）防止誤入帶電間隔。傳統(tǒng)電氣防誤是建立在二次操作回路上的一種防誤功能，一般通過開關(guān)和刀閘的輔助接點(diǎn)聯(lián) 鎖來實(shí)現(xiàn)。3.2微機(jī)五防技術(shù)的原理與應(yīng)

5、用微機(jī)五防則是一種采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，用于高壓開關(guān)設(shè)備防止電氣誤操作的裝置。通常主要由 主機(jī)、模擬屏、電腦鑰匙、機(jī)械編碼鎖、電氣編碼鎖等功能元件組成?，F(xiàn)行微機(jī)防誤閉鎖裝 置閉鎖的設(shè)備有四類：開關(guān)、刀閘、地線（地線刀閘）、遮欄網(wǎng)門（開關(guān)柜門），上述設(shè)備 是通過微機(jī)鎖具(電編碼鎖和機(jī)械編碼鎖)實(shí)現(xiàn)閉鎖的，對上述設(shè)備須由軟件編寫操作閉鎖 規(guī)則。3.3微機(jī)五防與傳統(tǒng)電氣防誤技術(shù)比較電氣防誤閉鎖回路是一種現(xiàn)場電氣聯(lián)鎖技術(shù)，主要通過相關(guān)設(shè)備的輔助接點(diǎn)聯(lián)接來實(shí) 現(xiàn)閉鎖。這是電氣閉鎖最基本的形式，閉鎖可靠。但這種方式需要接入大量的二次電纜，接 線方式較為復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)較為困難。微機(jī)五防系統(tǒng)一般不直接采用現(xiàn)場設(shè)備的

6、輔助接點(diǎn)，接線簡單，通過五防系統(tǒng)微機(jī)軟 件規(guī)則庫和現(xiàn)場鎖具實(shí)現(xiàn)防誤閉鎖。電氣閉鎖回路一般只能防止開關(guān)、隔刀和地刀的誤操作，對誤入帶電間隔、接地線的 掛接(拆除)等則無能為力。不能實(shí)現(xiàn)完整的“五防“。微機(jī)五防系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，編寫相應(yīng)的“五防”規(guī)則，可以實(shí)現(xiàn)較為完整的“五 防“功能。只是在微機(jī)系統(tǒng)故障而解除閉鎖時(shí)，五防功能完全失去。另外，微機(jī)五防系統(tǒng)還 存在“走空程”(操作過程中漏項(xiàng))導(dǎo)致誤操作的問題。完善的防誤解決方案從以上的分析和比較可知，片面地認(rèn)為電氣閉鎖回路可靠和不可或缺，認(rèn)為微機(jī)五防萬能，可以徹底取消電氣閉鎖回路，都是不可取的。電氣閉鎖回路是電力系統(tǒng)發(fā)展過程中經(jīng)過不斷完善和總結(jié)，

7、發(fā)展起來的一套行之有效的防誤 閉鎖方法，實(shí)現(xiàn)起來方便、可靠，但回路復(fù)雜，間隔多的大站實(shí)現(xiàn)起來耗費(fèi)大量電纜，且在 運(yùn)行中存在刀閘輔助接點(diǎn)不可靠、戶外電磁鎖機(jī)構(gòu)易損壞等問題，再者其防誤功能隨二次接 線而定，不易增加和修改，不能實(shí)現(xiàn)完全的五防。微機(jī)五防系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用于變電站自動化的結(jié)果。微機(jī)五防系統(tǒng)通過軟件 將現(xiàn)場大量的二次閉鎖回路變?yōu)殡娔X中的五防閉鎖規(guī)則庫，實(shí)現(xiàn)了防誤閉鎖的數(shù)字化，并可以實(shí)現(xiàn)以往不能實(shí)現(xiàn)或者是很難實(shí)現(xiàn)的防誤功能，應(yīng)該說是電氣設(shè)備防誤閉鎖技術(shù)的最新技 術(shù)和飛躍。但微機(jī)五防系統(tǒng)的漏洞和其致命的弱點(diǎn)在于，其五防功能以操作邏輯為核心，對 于無票操作和誤碰（主要是檢修人員）則

8、有可能防不住。另外，微機(jī)五防系統(tǒng)的走空程”問 題，也是微機(jī)五防系統(tǒng)在使用過程中不可忽視的一大問題。國電公司發(fā)輸電部2000年第三 期電力事故快報(bào)中，湖南220kV朗梨變“3.10”全停事故的原因分析表明：微機(jī)五防系統(tǒng) 的“走空程”，是導(dǎo)致此次惡性事故的主要原因。針對這個問題，微機(jī)五防系統(tǒng)生產(chǎn)廠家已經(jīng) 研制出“防空程鎖”，據(jù)稱可以有效防止“走空程”。通過分析傳統(tǒng)電氣閉鎖回路和現(xiàn)代微機(jī)五防系統(tǒng)各自的特點(diǎn)，對于新上和改造的變電站，我 們建議采用的五防系統(tǒng)方案如下：方案一：對于站內(nèi)所有開關(guān)和刀閘的位置為實(shí)遙信，且微機(jī)五防與變電站監(jiān)控系統(tǒng)共享一個 數(shù)據(jù)庫的，可以考慮不設(shè)計(jì)或取消電氣回路閉鎖，所有防誤功能

9、由微機(jī)五防系統(tǒng)獨(dú)立完成， 且要求微機(jī)五防系統(tǒng)有防空程措施。方案二：對于站內(nèi)所有開關(guān)和刀閘的位置為虛遙信，且微機(jī)五防與變電站監(jiān)控系統(tǒng)共享一個 數(shù)據(jù)庫的，可以考慮部分不設(shè)計(jì)或部分取消電氣回路閉鎖（主要是指地刀電磁鎖和綜合閉 鎖），防誤功能由微機(jī)五防系統(tǒng)和間隔電氣閉鎖回路共同完成。要求微機(jī)五防系統(tǒng)有防空程 措施。方案三：無論站內(nèi)所有開關(guān)和刀閘的位置為虛遙信還是實(shí)遙信，也無論微機(jī)五防與變電站監(jiān) 控系統(tǒng)是否共享一個數(shù)據(jù)庫，不設(shè)計(jì)或取消電氣回路閉鎖，但在電動操作的刀閘或地刀機(jī)構(gòu) 箱的操作電源回路中加入微機(jī)五防接點(diǎn)，防誤功能由微機(jī)五防系統(tǒng)獨(dú)立完成。要求微機(jī)五防 系統(tǒng)有防空程措施。結(jié)論: 隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，變電站自動化技術(shù)對電氣五防系統(tǒng)的要求進(jìn)一步提高， 傳