浅谈电气二次防误闭锁与微机防误闭锁共同运行的必要性

黄晓璐 李莉 张巧巧

摘要：随着自动化技术的发展，电力网络的安全运行日益重要，一些改造的变电站和新建的变电站在设计、施工过程中舍弃了传统的电气二次防误闭锁措施，采用了现代的微机防误闭锁装置作为电气操作的唯一防误措施。本文通过分析电气误操作的原因，对已运行变电站的防误闭锁改造为微机防误闭锁装置，以及新建变电站防误闭锁问题等提出了一些见解。

关键词：二次防误闭锁微机防误闭锁共同运行

中图分类号：F407.61 文献标识码：A

1、前言

近几年来，随着微机防误闭锁系统的广泛运用，许多老式防误闭锁的变电站也在进行微机防误闭锁系统的加装或改造，取得了良好的效果。那么新建变电站在配置了微机防误闭锁系统后，是否可以省去电气二次回路闭锁设计?本文就针对这些问题，从安全治理、微机“五防”技术与传统电气二次防误装置功能比较，以及实际运行中存在的问题等几个方面，展开了讨论。

2、电气误操作的原因分析：

从误操作的过程来看，人为误操作由三个部分组成，即运行值班人员、检修人员以及其它人员的误操作造成。还有因操作二次回路绝缘损坏，造成的恶性事故发生。

微机防误闭锁系统就是防止运行人员的误操作这类事故而采取的一种积极措施。但是它是在微机上实现的，是虚拟的。它只能满足运行值班人员的操作要求，并不能完全解决检修人员和其它原因的误操作问题。因为在检修、试验过程中，这时的拉合是由检修人员执行，在不能依靠微机防误闭锁装置的前提下，电气二次回路联锁就成了最后一道安全防线。此外，还有二次操作回路一点的绝缘破坏、无关的人员误碰等原因造成外力原因误操作事故。

3、传统电气二次防误闭锁与现代微机防误闭锁技术分析：

电气防误操作是建立在二次操作回路上的一种防误功能，一般通过断路器和开关的辅助接点，在其操作二次回路上串入并相互联锁来实现。微机五防则是一种采用计算机技术，用于高压开关设备防止电气误操作的装置。通常主要由主机、模拟屏、电脑钥匙、机械编码锁、电气编码锁等功能元件组成。现行微机防误闭锁装置闭锁的设备有断路器、开关、地线、地线开关、遮拦网门（开关柜门），上述设备需由软件编写操作闭锁规则程序。微机防误闭锁系统与传统电气二次防误技术比较，主要有以下几点区别：

（1）电气二次防误闭锁回路是一种现场电气联锁技术,主要通过相关设备的辅助接点连接来实现闭锁。这是电气闭锁最基本的形式，闭锁可靠。但这种方式需要接入大量的二次电缆，接线方式较为复杂，运行维护较为困难，辅助接点设备工作不可靠。

（2）微机防误闭锁系统一般不直接采用现场设备的辅助接点，接线简单，通过防误闭锁系统微机软件规则库和现场锁具实现防误闭锁。

（3）电气闭锁回路一般只能防止断路器、隔离开关和接地开关的误操作，对误入带电间隔、带电挂地线和带地线合闸等则无能为力。不能实现完整的"五防"功能。

（4）微机防误闭锁系统可根据现场实际情况，编写相应的"五防"规则程序，可以实现较为完整的"五防"功能和杜绝不正常的操作行为发生，但是在微机系统故障而解除闭锁时，"五防"功能完全失去。另外，电动操作的隔离开关和接地开关的二次操作回路绝缘破坏还极易导致开关的误拉和误合。

4 完善的微机防误闭锁方案

完善后的微机防误闭锁方案主要由防误主机、网络控制器、分布式网络控制器、无线电脑钥匙、遥控闭锁继电器和电控锁具等部件组成。使用有线网络与无线网络共存方式，对于电动设备，使用遥控闭锁继电器来实现强制闭锁，对于监控系统没有采集状态的临时接地桩、电容器网门等设备，使用可采集设备状态的电控锁具来完成就地操作的强制闭锁。对于监控已经采集其状态的手动操作设备，使用普通编码锁来实现就地操作的闭锁，从而达到使用少量的二次电缆和电控锁具就基本实现了在线式微机防误闭锁装置的全部功能。

4.1 实现强制性闭锁功能

在完善后的微机防误闭锁系统里，为了实现对电动设备实施强制性闭锁功能，在电动控制回路中串联接入遥控闭锁继电器闭锁触点，操作时只有闭锁触点闭合后才能对该电动设备进行操作，不然就不能操作该电动设备。在倒闸操作时，运行人员应先在防误主机上进行模拟操作，模拟完成后，防误主机会自动通过网络发送解锁命令，相应的遥控闭锁继电器在收到解锁命令后，它的控制闭锁接点预先闭合，操作人员只需按模拟好的操作顺序正常操作就可以实现被控设备的防误操作。当设备位置改变时，通过监控系统将设备信息发送给防误主机，防误主机在收到设备变位信息后再按模拟好的操作顺序对下一步待操作的设备进行解锁。

4.2 实现信息的实时采集功能

在完善后的微机防误闭锁系统里，防误主机可以通过两个途径获取全站设备位置状态信息，对于监控系统能采集的设备状态信息，防误主机可以通过与监控系统通信获取设备的实时状态位置信息，对于监控系统没有采集的其他设备状态信息，可以利用电控锁具自身状态采集功能，将它采集的现场设备状态信息上传给防误主机，从而实现全站设备位置状态的实时采集，也实现了全站设备位置状态的实时对位，确保了防误主机内的设备状态与现场的设备状态一样。

4.3 实现操作全程的实时监控功能

在完善后的微机防误闭锁系统里就地操作时，操作人员先在防误主机进行模拟操作，模拟完成后将操作程序传送给无线电脑钥匙生成操作票，操作人员按照电脑钥匙显示的操作顺序，依次打开相应的防误锁具或通过防误主机直接控制电控锁解锁，对设备进行倒闸操作。整个倒闸操作过程中被操作设备的位置信息分别由电控锁具和监控系统采集后通过网络送回给防误主机，在防误主机的接线图上可实时显示设备位置状态，防误主机只有在检测到当前操作的设备状态正确变位后，才允许开放下一步的操作，实现了整个操作过程全程远程监控功能。主控室随时掌握现场倒闸操作过程，可有效解决操作中防止走“空程序”和监控系统无法全面实现的“应具有操作监护功能，以允许监护人员在操作员工作站上对操作实施监护”的要求。

4.4 实现实时的逻辑判断和闭锁功能

由于完善后的微机防误闭锁系统具有可实时采集设备状态和实时对位功能，在进行倒闸操作任务时，防误主机可以根据采集到的设备位置信息实时对当前操作进行逻辑判断，根据逻辑判断结果及时控制在线锁具。假如设备位置状态发生非正常变位，防误主机应立即进行防误逻辑判断，对违反“五防”管理规定的操作立即实施强制闭锁。

5、结论：

随着计算机及网络通信技术的发展，变电站自动化技术对电气"五防"系统的要求也进一步提高，传统电气防误闭锁方式已不能满足要求，而作为变电站综合自动化运用发展方向的微机防误闭锁系统，在功能方面还有待进一步完善和提高。从目前的运行情况来看，为了安全可靠起见，在大力推广应用微机防误闭锁系统的同时，适度保留间隔的电气二次闭锁回路或将微机防误闭锁系统接点引入到电动操作回路中，应该是比较有效的防误闭锁措施。但由于在线式微机防误闭锁装置存在一些自身无法避免的缺点，且旧站改造周期较长，目前国内真正采用的变电站并不多。离线式微机防误闭锁装置又存在“走空程序”、无法实时在线对位、无法实时监控倒闸操作全过程的弊端。因此，本文中提出的综合式微机防误闭锁装置方案有效地解决了离线式微机防误闭锁装置的各种功能弊端，实现在线式微机防误闭锁装置的优越功能，工程造价相对较低、改造工程工作量较小，而且适用于各电压等级的新旧变电站，大幅度提升现场操作人员工作效率，同时也为现场人员安全保驾护航。

参考文献

[1] 微机型防止电气误操作装置通用技术条件[S].

[2] 广东电网防止电气误操作闭锁装置技术规范[S].