網(wǎng)絡(luò)型防誤管理調(diào)研報(bào)告

歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!感謝閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!感謝閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!感謝閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!網(wǎng)絡(luò)型防誤管理調(diào)研報(bào)告電氣誤操作是變電運(yùn)行人員在倒閘操作活動(dòng)中的大忌。為了有效防止誤操作事故的發(fā)生，多年來，電力企業(yè)在加強(qiáng)運(yùn)行人員安全意識教育、安全技能培訓(xùn)和不斷完善有關(guān)規(guī)章制度的同時(shí)，還積極努力地通過采用各種防誤操作技術(shù)措施，完善硬件設(shè)施來控制和規(guī)范操作人員的操作行為。

《電力安全工作規(guī)程》規(guī)定：高壓電氣設(shè)備都應(yīng)安裝完善的防誤操作閉鎖裝置。其目的就是從技術(shù)措施上實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)俗稱的“五防功能”，即：防止誤拉、合開關(guān)，防止帶負(fù)荷拉、合刀閘，防止帶電合（掛）接地刀閘（接地線），防止誤入帶電間隔，防止帶接地線（接地刀閘）合閘等。但目前防誤裝置的類型和使用效果又是怎樣的呢。隨著技術(shù)的發(fā)展，管理模式的變化，原有的五防技術(shù)是否能跟上發(fā)展的步伐。傳統(tǒng)的五防理念是否要有所改變。是否有更好的防誤系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)五防管理現(xiàn)代化呢。下面我就這些問題作簡要論述。

一、防誤裝置應(yīng)用的現(xiàn)狀分析

目前在電力系統(tǒng)中使用的電氣設(shè)備防誤裝置類型主要有：微機(jī)防誤系統(tǒng)、電氣閉鎖、電磁閉鎖、機(jī)械程序鎖、程序掛鎖、普通掛鎖、機(jī)械聯(lián)鎖等，其閉鎖方式和優(yōu)缺點(diǎn)如下：

1、普通掛鎖。普通掛鎖是最原始的防誤措施，它是利用民用的普通掛鎖對刀閘等電氣設(shè)備的操作把手進(jìn)行加掛來實(shí)現(xiàn)閉鎖的，其結(jié)構(gòu)簡單、明了。但由于閉鎖方式簡單，且存在鑰匙繁多、管理麻煩、容易拿錯(cuò)、無法實(shí)現(xiàn)設(shè)備間聯(lián)鎖等原因，防誤功能和可靠性等方面不能滿足現(xiàn)有運(yùn)行要求，系統(tǒng)中除一些特殊設(shè)備外，目前已絕少使用。

2、程序掛鎖。程序掛鎖也是初期產(chǎn)品，它是利用帶有程序編碼性質(zhì)的雙開掛鎖來實(shí)現(xiàn)單個(gè)間隔內(nèi)的簡單程序閉鎖，由于其與普通掛鎖相同的缺點(diǎn)，目前系統(tǒng)內(nèi)也已鮮見。

3、機(jī)械程序鎖。它是利用帶有程序編碼性質(zhì)的機(jī)械鎖具對開關(guān)、刀閘等電氣設(shè)備的操作把手實(shí)行機(jī)械定位控制來實(shí)現(xiàn)閉鎖的，它能實(shí)現(xiàn)多個(gè)間隔之間的程序閉鎖，在設(shè)備不多、一次接線簡單的小型變電所內(nèi)使用時(shí)其防誤功能尚可，當(dāng)用于結(jié)線較復(fù)雜的變電所，如雙母線帶旁路結(jié)線時(shí)，由于開鎖程序復(fù)雜、開鎖鑰匙繁多、開鎖時(shí)間長、開鎖原理人員不易掌握、使用過于麻煩等原因，加上鎖具制作及安裝工藝精度要求高造成日常維護(hù)量大和解鎖量大，目前也逐步被其它類型的防誤裝置所取代。

4、機(jī)械閉鎖。機(jī)械閉鎖是利用刀閘、開關(guān)等設(shè)備操作機(jī)械傳動(dòng)部分通過互相限位、相互制約來實(shí)現(xiàn)相互聯(lián)鎖的閉鎖方式，其特點(diǎn)是閉鎖簡單、可靠，不需使用開鎖鑰匙。這種閉鎖實(shí)現(xiàn)的前提是一體化設(shè)備，如單一刀閘、開關(guān)柜、組合電器等，如要實(shí)現(xiàn)單元設(shè)備間的閉鎖就相當(dāng)困難，因此，其防誤功能是有限的。

5、電磁閉鎖。電磁閉鎖是利用電磁鎖的鎖栓對刀閘、網(wǎng)門等電氣設(shè)備的操作把手實(shí)行機(jī)械定位控制來實(shí)現(xiàn)相互閉鎖的，其原理是利用斷路器、刀閘、開關(guān)柜門等輔助接點(diǎn)、微動(dòng)開關(guān)，接通或斷開需閉鎖設(shè)備的電磁鎖電源，使其操作機(jī)構(gòu)無法操作或門無法打開，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的聯(lián)鎖。其特點(diǎn)是原理簡單，實(shí)施和操作簡便，適用于電氣結(jié)線較簡單變電所內(nèi)部分設(shè)備和配電裝置的防誤。但由于輔助接點(diǎn)過多、電纜使用量大、調(diào)試較為困難，加上運(yùn)行環(huán)境惡劣、輔助接點(diǎn)不可靠、故障機(jī)率較高等，常常導(dǎo)致閉鎖失靈，并且防誤功能不夠完善。

6、電氣閉鎖。電氣閉鎖屬于電氣邏輯閉鎖，它是利用開關(guān)、刀閘等設(shè)備的輔助接點(diǎn)串接入需要閉鎖的設(shè)備的電動(dòng)操作回路中，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的相互閉鎖。其特點(diǎn)是沒有過多的附屬設(shè)備，外表十分簡捷。這種方式僅適用于電動(dòng)操作的設(shè)備機(jī)構(gòu)上，閉鎖邏輯關(guān)系不宜太復(fù)雜，對輔助開關(guān)質(zhì)量和運(yùn)行環(huán)境要求較高，閉鎖功能不夠完善。

7、微機(jī)防誤閉鎖裝置。目前電力系統(tǒng)中使用的微機(jī)防誤閉鎖裝置，主流產(chǎn)品是一種離線的防誤閉鎖系統(tǒng)，它由計(jì)算機(jī)主機(jī)、電腦鑰匙、若干電氣編碼鎖、機(jī)械編碼鎖等硬件組成，通過設(shè)置在系統(tǒng)內(nèi)的軟件實(shí)現(xiàn)防誤邏輯閉鎖功能。操作人員在操作前需先在防誤系統(tǒng)中進(jìn)行模擬操作，將模擬操作順序輸入到系統(tǒng)中，然后通過專用接口將操作程序傳輸?shù)诫娔X鑰匙中，操作人員用電腦鑰匙到現(xiàn)場按已輸入的操作順序依次打開編碼鎖實(shí)施操作，并采集設(shè)備狀態(tài)以作為下一步能否操作的判據(jù)，整個(gè)操作完畢后再將電腦鑰匙中的狀態(tài)信息返回給防誤主機(jī)進(jìn)行狀態(tài)更新，以實(shí)現(xiàn)防誤主機(jī)與現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)的一致性。其特點(diǎn)是防誤閉鎖邏輯功能由微機(jī)五防系統(tǒng)獨(dú)立完成，理論上能實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的程序閉鎖功能，其安裝、維護(hù)比較方便。缺點(diǎn)是這種模式只能離線控制設(shè)備及采集設(shè)備狀態(tài)，當(dāng)操作過程中設(shè)備發(fā)生異常變位后，電腦鑰匙不能及時(shí)得到設(shè)備的變位信息，因而不能完全實(shí)現(xiàn)開關(guān)、刀閘等設(shè)備操作時(shí)的實(shí)時(shí)防誤功能，仍然存在發(fā)生誤操作的隱患，加上防誤系統(tǒng)的操作比較繁瑣，電腦鑰匙易受環(huán)境電磁場的干擾、產(chǎn)品的質(zhì)量等因素的影響造成程序丟失，使得實(shí)際應(yīng)用中還不盡人意。在變電所實(shí)行無人值班后，無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方遙控操作，阻礙了變電所無人值班管理工作的推進(jìn)。

綜上所述，一體化的設(shè)備，如刀閘主刀與其兩側(cè)地刀、開關(guān)柜的開關(guān)與刀閘間等比較適用機(jī)械閉鎖；非一體化的單元間隔利用電磁鎖或電氣閉鎖也不很困難，但要對一個(gè)變電所，特別是接線比較復(fù)雜的變電所做一套完善的五防方案，上述幾種方式就顯得捉襟見肘了。

離線式微機(jī)防誤裝置雖然解決了適應(yīng)各類結(jié)線及各設(shè)備之間的聯(lián)鎖問題，但隨著無人值班變電所的實(shí)施、設(shè)備裝備水平的發(fā)展、電動(dòng)操作設(shè)備的增多以及監(jiān)控中心、操作班的建立，一些新的倒閘操作管理模式又在挑戰(zhàn)著傳統(tǒng)或現(xiàn)有的防誤裝置的防誤功能和五防理念：

1、離線式微機(jī)防誤閉鎖裝置采用電腦鑰匙到現(xiàn)場開鎖操作的方式無法滿足監(jiān)控系統(tǒng)后臺遙控操作電動(dòng)設(shè)備時(shí)的需求。

2、傳統(tǒng)的解鎖管理，是有權(quán)批準(zhǔn)解鎖的人員通過電話了解現(xiàn)場操作步驟和解鎖原因來判斷是否能夠同意解鎖操作，但對現(xiàn)場人員解鎖操作的正確與否無法監(jiān)控，為了實(shí)現(xiàn)對解鎖操作的監(jiān)控，特別是在實(shí)行單人和檢修參與操作時(shí)，生產(chǎn)實(shí)際中就迫切需要防誤系統(tǒng)對變電所解鎖操作具有遠(yuǎn)程解鎖監(jiān)控的功能。

3、系統(tǒng)操作時(shí)需要解決聯(lián)絡(luò)線路兩側(cè)防誤聯(lián)鎖的問題；變電所操作量大時(shí)需要解決多任務(wù)并行操作的問題等。

由于上述問題的凸現(xiàn)，防誤裝置的功能迫切需要打破傳統(tǒng)單一變電所五防閉鎖管理方式，從無人值班變電所及監(jiān)控中心的整體考慮，建立一個(gè)信息化聯(lián)網(wǎng)、功能更強(qiáng)大、手段更全面的五防閉鎖集控化綜合管理模式。而目前普遍使用的離線式微機(jī)防誤閉鎖裝置不僅無法實(shí)現(xiàn)，而且在使用過程中暴露其不可克服的弱點(diǎn)，如操作繁瑣、限制并行操作、鎖具復(fù)雜、維護(hù)困難、操作過程無法監(jiān)控，更無法實(shí)現(xiàn)不同變電所間的聯(lián)絡(luò)線的聯(lián)鎖以及使用防誤鑰匙增加操作麻煩等。因此，如何利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)防誤裝置在理念和技術(shù)上的新突破就顯得非常迫切。而實(shí)時(shí)在線的，根據(jù)開關(guān)、刀閘等設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，用微機(jī)防誤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“五防”功能的在線式微機(jī)防誤裝置必將以其實(shí)時(shí)性強(qiáng)、適用性強(qiáng)、靈活方便、便于全方位考慮、并且滿足無人值班變電所遠(yuǎn)方遙控操作的防誤功能等特點(diǎn)，在目前防誤系統(tǒng)領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。aan-2000網(wǎng)絡(luò)型防誤集控系統(tǒng)就是在這樣的大背景下應(yīng)運(yùn)而生。

二、aan-2000系統(tǒng)的簡要介紹

aan-2000智能型電氣防誤操作網(wǎng)絡(luò)是以微型計(jì)算機(jī)和工業(yè)級單片機(jī)為基礎(chǔ)，以變電所一次系統(tǒng)圖和所有電氣設(shè)備的防誤操作規(guī)則庫軟件為核心，由變電所防誤系統(tǒng)和監(jiān)控中心防誤工作站兩部分構(gòu)成。對現(xiàn)場設(shè)備的實(shí)時(shí)位置控制與采位由分布式控制器通過can總線完成，分布式控制器對鎖具的控制采用星形接線方式，總控機(jī)對分布式控制器下發(fā)或接收數(shù)據(jù)信息，再通過網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心進(jìn)行信息交換，完成各項(xiàng)防誤功能。整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)清晰、組網(wǎng)方便，為以后系統(tǒng)的擴(kuò)展與維護(hù)帶來極大的方便。

1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和主要原理

變電所端防誤系統(tǒng)包括開關(guān)繼電器、電控鎖、分布式控制器、zkj總控機(jī)、調(diào)度或監(jiān)控側(cè)防誤管理主機(jī)和現(xiàn)場管理機(jī)等（見圖一），電控鎖接受分布式控制器的指令，采集并監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備的實(shí)時(shí)位置和狀態(tài)，分布式控制器與鎖具采用星形接線方式連接，防誤管理主機(jī)通過can總線，對分布式控制器發(fā)送或接收數(shù)據(jù)信息，實(shí)施廠站現(xiàn)場防誤操作管理。

監(jiān)控中心五防工作站包括五防工作站、通信服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等（見圖二），通過局域網(wǎng)與變電所防誤系統(tǒng)進(jìn)行信息交換，從而構(gòu)成了變電所網(wǎng)絡(luò)型電氣防誤操作一個(gè)完整、有效、實(shí)用的解決方案。每個(gè)變電所的防誤管理主機(jī)通過與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)完全獨(dú)立的通道與防誤集控站系統(tǒng)通信，防誤集控站通過提供終端服務(wù)器接入多個(gè)變電所防誤系統(tǒng)，通信服務(wù)器通過終端服務(wù)器與變電所防誤系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、命令控制、角色權(quán)限管理、數(shù)據(jù)庫管理、遠(yuǎn)程設(shè)置和調(diào)試等功能。

2、系統(tǒng)主要特點(diǎn)

aan-2000電氣防誤操作系統(tǒng)以其網(wǎng)絡(luò)化的優(yōu)勢，提供了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化防誤管理的平臺，大大提高了變電所防誤操作功能，有效地解決了對變電所五防裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控的問題，其主要特點(diǎn)可概括如下：

（1）具有實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。取消了電腦鑰匙，自動(dòng)完成操作過程中控制、傳輸?shù)娜藱C(jī)交互對話，對被控鎖具能實(shí)施遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，能實(shí)時(shí)掌握防誤管理系統(tǒng)的運(yùn)行情況和運(yùn)行人員的操作情況。

（2）由于采集了設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，解決了多任務(wù)并行操作時(shí)各組操作之間設(shè)備實(shí)時(shí)閉鎖的難題。

（3）由于防誤網(wǎng)絡(luò)的形成，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程解鎖、遠(yuǎn)程閉鎖功能以及站端之間的聯(lián)鎖問題，提高了防誤管理的安全性。

（4）由于減少了操作過程中電腦鑰匙的使用操作，大大節(jié)省了操作時(shí)間，提高了操作效率。

（5）匹配性能強(qiáng)，能與其它防誤設(shè)施靈活組合，能與各類電氣設(shè)備配套，在防誤規(guī)則和運(yùn)行管理上能根據(jù)用戶要求進(jìn)行定制。

（6）能與其它監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)行有機(jī)的防誤操作組合，既可將監(jiān)控系統(tǒng)與本微機(jī)防誤系統(tǒng)接口實(shí)現(xiàn)后臺或遠(yuǎn)方遙控操作的閉鎖功能，也可將防誤系統(tǒng)單獨(dú)組網(wǎng)，在監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)操作指令的同時(shí)也通過防誤系統(tǒng)下發(fā)操作指令，其遙控操作的指令符合防誤系統(tǒng)開放的閉鎖規(guī)則及條件時(shí)方可執(zhí)行操作。

（7）產(chǎn)品實(shí)用性強(qiáng)。智能化的電控鎖具有設(shè)備位置采集功能，較好地解決了某些設(shè)備無輔助開關(guān)或輔助開關(guān)接觸不可靠帶來的聯(lián)鎖問題。

（8）系統(tǒng)或裝置出現(xiàn)各種問題能實(shí)時(shí)自動(dòng)報(bào)警。

3、該系統(tǒng)應(yīng)用情況

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年以來，該系統(tǒng)已在省內(nèi)115座35-500千伏變電所中應(yīng)用，共裝有3560臺分布式控制器和2.15萬具智能控制鎖，運(yùn)行情況良好。同時(shí)，基本實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程開閉鎖、聯(lián)絡(luò)線遠(yuǎn)程聯(lián)鎖、多任務(wù)同時(shí)操作等很實(shí)用的功能，實(shí)現(xiàn)了五防管理上的現(xiàn)代化。

4、取得的成效

一是進(jìn)一步完善了變電所的防誤功能，使其在技術(shù)上具備了全部五防的能力，實(shí)現(xiàn)了從局部聯(lián)鎖防誤到整體聯(lián)鎖防誤、系統(tǒng)聯(lián)鎖防誤的轉(zhuǎn)變。第二，較好地解決了目前變電所通用防誤裝置設(shè)計(jì)復(fù)雜、可靠性不高、維護(hù)困難等問題，有較強(qiáng)的適應(yīng)性和可靠性。三是解決了對被控設(shè)備的控制及狀態(tài)采集具有實(shí)時(shí)性的難題。四是在滿足單任務(wù)內(nèi)縱向閉鎖的同時(shí)，通過智能化的網(wǎng)絡(luò)防誤管理，還解決了不同任務(wù)不同回路之間的橫向閉鎖功能。五是其強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)化、程序化、遠(yuǎn)程化功能實(shí)現(xiàn)了五防閉鎖的“三遙”，為無人值班后五防的“集控化”以及今后實(shí)現(xiàn)完全由遠(yuǎn)方進(jìn)行的遙控式倒閘操作提供了技術(shù)保障。

三、展望

無人值班變電所實(shí)施后，設(shè)備選型趨于高檔、少維，變電所設(shè)計(jì)趨于簡單化、典型化，操作模式也逐步發(fā)生變化。設(shè)備的自動(dòng)化程度、集成度高，自身的防誤能力強(qiáng)，加上在“強(qiáng)網(wǎng)”理念指導(dǎo)下的變電所設(shè)計(jì)大量采用橋接線和單母線分段，使得原來那種雙母分段帶旁路的接線方式越來越少，間隔層的電磁、電氣閉鎖的實(shí)現(xiàn)也非常方便，因此，XX省35kv~220kv變電所設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則將變電所電氣設(shè)備防誤閉鎖設(shè)置原則定為“站級控制層應(yīng)具備變電所各電氣單元間的相互閉鎖功能；間隔級控制層應(yīng)具備本電氣單元間的電氣閉鎖功能”。而aan-2000微機(jī)防誤系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)變電所各電氣單元間的相互閉鎖功能以及變電所與變電所之間的聯(lián)鎖功能將發(fā)揮更為出色的作用。

防誤系統(tǒng)本身的發(fā)展還需要依賴于這方面理論研究以及應(yīng)用研究，以新思想、新技術(shù)、新方法提高防誤管理系統(tǒng)的現(xiàn)代化：

1、提高管理系統(tǒng)的智能化，其智能化的開發(fā)主要在以下幾個(gè)方面：

（1）防誤閉鎖規(guī)則生成的智能化，根據(jù)不同結(jié)線、不同類型的設(shè)備自動(dòng)生成相應(yīng)的閉鎖規(guī)則表，既可避免人工編寫過程中的錯(cuò)誤，又大大提高了系統(tǒng)初始化的效率。

（2）系統(tǒng)執(zhí)行操作開放的智能化，操作人員操作執(zhí)行操作時(shí)，不必過多地先完成防