一体化五防系统在江西变电站的应用

（许继电气）

一体化五防系统在江西变电站的应用

张 矿 张铭凯 沈鸿彦 王磊

（许继电气）

五防系统是变电站的重要组成部分，本文通过介绍一体化五防的概念以及在变电站中的应用，分析了一体化五防的技术特点及可行性。

一体化;五防系统 ;变电站自动化系统

0 引言

电力部门历来十分重视电力系统的安全运行，然而每年仍会发生许多因人为操作失误而导致的重大事故，造成人员伤亡，设备损坏，大面积停电等，所以安装防止电气误操作的防误闭锁系统是建设变电站必须考虑的重要环节。

1 差异

传统的微机五防系统由五防厂家提供，他们的信号取自监控系统，通常是五防计算机与监控厂家的后台或者通讯控制器通讯，采集开关，刀闸位置，根据预设的逻辑，对当前的位置做出判断，允许或者禁止开关，刀闸的相关操作。在实际的运行过程中，这种方式存在不可靠性，会降低五防系统的使用率，而且系统中的故障往往涉及两个厂家之间的配合，解决问题的及时性不能达到要求。

随着近几年电网自动化技术的快速发展，将五防系统融入变电站自动化系统，使其成为变电站自动化系统的一部分，已经成为一种趋势。在这方面，许继公司与珠海共创公司合作，实现了一体化五防系统。本系统在江西龙岗110kV变电站，清水桥110kV变电站等变电站中投入使用，效果不错，得到了用户的认可。

2 五防的概念

五防是电力系统为防止现场操作人员在在现场操作工程中发生五种恶性事故而采取的一种防范措施，五防防范的恶性事故为：防止带负荷拉、合刀闸；防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器；防止接地刀闸处于闭合位置时关合断路器、负荷开关；防止在带电时误合接地开关；防止误入带电间隔。

3 一体化五防的构成

一体化五防系统由三个部件组成，防误主机（集成于监控系统中），电脑钥匙，编码锁（分机械编码锁和电气编码锁，机械编码锁又分固定锁和挂锁）。

防误主机是整个一体化五防的核心，存储开锁的规则，包括主接线图，数据库，生成操作票，向电脑钥匙发送操作票。

电脑钥匙有三个功能：从防误主机接收操作票；操作过程中的开锁和闭锁功能；完成虚遥信状态的采集并上传给防误主机。

为防止误操作设备或者或者误操作顺序，现场很多设备都需要用锁具锁住，这些锁具都带有编码，只有正确步骤操作到正确设备时，电脑钥匙才能打开相应的锁具。一般要闭锁的设备包含（断路器、隔离开关、网门、临时接地线）。

4 一体化五防的基本组成与原理

许继的CJK8500系统，采用监控、五防一体化的系统，是站级防误闭锁及间隔防误闭锁相结合的防误系统，在站控层配置一套五防工作站和锁具，模块化的五防软件和操作票系统作为监控系统的一个节点，这种模块化软件配置不受操作系统是UNIX还是Windows的限制，其图形系统与监控系统统一，访问监控系统的实时库，获取相关设备的信息（如断路器、刀闸等），实现全站设备的五防功能。

硬件方面，支持共创厂家的电脑钥匙的通讯接口，配合五防锁具，实现电气设备的防误闭锁。主要结构如下图所示。

图 结构图

5 一体化五防的特点

一体化后的五防工作站作为监控系统的一个节点，可以兼做操作员站，也可以独立配置。监控系统包含操作票功能，防误闭锁功能，与五防主机共享一套实时库，无需再采用通讯方式；五防的图形、数据库与监控系统完全一致，无需二次建模；进入五防开票系统后，不影响正常的监控功能。

一体化五防系统将五防嵌入到监控系统中，硬件上减少了五防机器，节约了成本，并且操作人员只需要在监控后台机上就可以完成开票，五防等功能，方便了操作。

主要设备的闭锁方式如下：

1）断路器。断路器的操作一般有四种方式，即调度操作，监控操作，测控屏操作和现场操作。五防一般对后三种模式进行闭锁，监控操作通过监控主机内嵌的防误闭锁来实现，测控屏和现场操作通过电编码锁串入控制回路进行闭锁，只有在允许的情况下才可导通，进行操作，从而实现强制闭锁。

2）电动刀闸。电动刀闸有几种操作方式，调度操作，监控操作，测控屏操作，刀闸机构箱操作；正常运行时一般是远方操作，只有检修时才在机构箱操作。监控操作时采用监控主机内嵌的防误闭锁来实现，测控屏操作通过电编码锁串入回路进行闭锁，机构箱装有机械锁。

3）临时地线和电气网门。临时地线和网门一般都是采用机械挂锁的方式，只有在允许的情况下，才能打开锁具，进行操作。

6 一体化五防在使用中的问题

一体化五防通过在江西一些变电站的使用，系统总体性能良好，得到了用户的认可，其中也存在一些问题，但不影响操作的安全性，主要问题有：

1）系统不能进行多任务操作，例如，在进行一条线路的操作过程中，不能再对另一条线路进行操作，影响现场效率。

2）对于监控系统要求高，由于五防集成在监控系统中，因此要求监控系统可靠性要高，对于只配置一台监控的系统，如果监控系统出现故障，直接影响五防操作，因此，一般变电站都会双机配置，避免这种情况出现。

7 结束语

一体化五防系统集成在监控系统中，硬件上减少了单独五防机，节约了成本；另外，与监控系统共用数据库以及图形系统，方便系统维护，方便操作。通过实践证明，这套系统具有很大的实用性，值得推广。

2015-10-11）