微机五防系统用于变电站的实践探究

吕骞

摘 要：电力系统的安全性和稳定性关系到群众的生命财产安全。尤其是由于操作失误导致的安全事故还可能导致电网的瘫痪。为了减少安全事故的发生，对电气设备的“五防”要求迫在眉睫。本文阐述了国内微机五防系统的类型和原则，提出了系统中存在的问题，并对系统的应用实践进行探讨，减少因操作导致的失误。

关键词：微机五防系统；变电站；应用

中图分类号：TM63 文献标识码：A

微机五防系统是我国电力行业中广泛应用的控制系统，其主要是为了减少在配电过程中出现的倒闸误操作，有利于减少误操作带来的损失。

一、微机“五防”的类型

“五防”功能的具体定义为：第一，防止出现误将断路器进行开启、闭合的现象；第二，防止出现误将带负荷开关开启、闭合的现象；第三，防止出现带电挂到接地线的情况；第四，防止带接地线和断路器出现合并的情况；第五，防止出现失误进入带电间隔的情况。

（一）离线式微机五防系统

离线式微机五防系统的组成部分可以分为3个方面：一是五防主机，二是电脑的钥匙，三是现场工作的锁具。其主要的工作流程是：五防主机对操作流程进行模拟，在确保模拟的步骤准确无误之后，将其传送给电脑的钥匙，最后由电脑的钥匙进行闭锁锁具的解锁。

（二）半在线式微机五防系统

半线式微机五防系统可以分为4个部分：一是防误主机，二是分布式现场总线，三是电脑钥匙，四是现场锁具。其操作流程为防误主机和现场的锁具通过分布式现场总线相连接，防误主机可以通过电脑钥匙向锁具传达信息，也可以对锁具进行控制，控制其开关和闭合，在整个操作过程中省去了一半电脑钥匙的传输，可以获得较为准确的状态信息，但是半在线式微机五防系统也有安装不方便，维护耗费的成本高等问题。

二、微机五防系统在变电站的应用原则

在变电站中运用微机五防系统需要遵循3个原则，一是变电站工程的设计要与微机五防系统的设计保持同步，二是要对微机五防系统进行合理、科学地规范，使其符合变电站系统规划的要求。三是微机五防系统在安装装置时，要和变电站的建设保持一致。

三、微机五防系统存在的问题

（一）离线式微机五防系统存在的问题

第一，离线式微机五防系统和变电站后台的监控系统处于分离的状态，因此它们之间难以进行实时地数据共享，缺乏数据的准确性。第二，当有多个操作任务时，电脑钥匙一次职能执行一个任务，因此无法并行。第三，系统不能完全实现智能化，需要人为进行干预，可能导致人为的失误操作。第四，程序还未完全开放，对人员仍然有一定的依赖程度。第五，当系统处于非正常的情况，需要经过人工置态，设备运行的实际状态和系统的显示状态可能存在较大的差异。

（二）在线式微机五防系统存在的问题

第一，无法对变电站的接地线进行监控，而且由于接地线的使用引起的误操作无法避免。第二，当运行设备需要临时转变时，无法对设备及时进行更改，因此导致误操作。第三，在倒闸的过程中，经常出现设备的状态未改变而一些程序仍在操作的问题。

四、建立基于操作站的集中式的在线微机五防系统

（一）在线微机五防系统的组成

基于操作站的集中式的在线微机五防系统可以分为5个组成部分：一是防误主机，二是通信服务器，三是无线通信基站，四是防误闭锁式控制器，五是内部的局域网。在这个系统中，防误主机和现场的监控设备可以进行信息的交流和传达，现场监控设备可以将现场设置的状态以及锁具的开锁状态显示在防误主机上，减少了工作中的失误。

（二）在线微机五防系统的优势

第一，在运行过程中完全不需要电脑钥匙，可以同时对多项程序进行开锁闭锁，提高了系统运行的效率；第二，系统可以对防误设置的运行状况进行实时分析，及时将出现故障的位置进行报警，提高系统的智能化；第三，有利于缩短在倒闸时的操作时间，提高工作的质量。

五、系统应用实践

（一）220V市区第二操作站防误系统的应用情况

220V市区第二操作站管理有3座220V的变电所和6座110V的变电所，其中一座220V的变电所装有一套微机五防系统的装置，该系统的组成部分为：防误主机、通信基站、地线管理器、闭所控制器、锁具等。系统的具体结构如图1所示。但目前该装置的运行效果较差，电脑设备配置低，电脑钥匙出现多次的故障，而且变电站中的防误缺失点有12处，漏洞较多。

（二）系统实现的目标

针对该系统的应用状况，力求对该装置实现基于操作站的在线防误，同时确保操作站的主控制设备可以和变电站内部的网络进行信息的交流和交换，对数据进行处理；在变电站系统，可以安装智能化的五防锁具，保证可以及时确定锁具的位置信息；通过地线管理器对地线的状态进行监控和管理；利用无线通信技术对现场的防误控制器进行指挥和交流，系统可以对设备进行实时操作。

（三）系统的功能实现

1.设备的状态显示始终在线

基于操作站为中心的系统可以在无人看守的同时对变电站的所有设备进行监控，其中包括地线的存放状态等，可以及时对将要发生的事故进行预警，有助于帮助操作人员了解当无人值班时变电站的总体运行状况。

2.全面掌握操作过程

操作站可以随时对系统的运行状况进行检测，并可以将检测到的故障和失误及时反馈给操作人员，有利于操作人员全面了解在无人值班时变电站的总体运行态势。

3.多样化的检测方式

系统不仅可以运用非接触的形式对设备和装置的状态进行检测，还需要和多种系统接口进行对接，并及时获得系统的运行状态，从而满足多种检测的需求。

4.实时防误

在对系统进行操作时，防误锁具可以对设备进行检测，检测设备的运行状态，并可以运用无线网络将设备的状态信息传达给防误主机，从而对状态及时进行调节，并根据调节后的反馈效果再次对操作设备进行控制。

5.自动防空程

在具体的操作过程中，操作程序首先是进行开锁，其次是对操作是否到位进行检测，然后是对闭所控制是否到位进行检测，最后是检测完成，通过这个流程可以完成对倒闸的检测过程，可以使运行程序和设备的状态始终保持一致性。

6.自动开锁和闭锁控制

在操作的过程中，主控制软件可以进行自动操作，对锁具进行开启和闭合，在这个过程中完全没有人为的干预，有利于简化操作的程序，同时降低人力成本的消耗。

7.防误装置自主诊断

建立基于操作站的集中式的在线微机五防系统可以对所有防误装置的工作状态进行监测和控制，并向装置反馈系统的异常信息，对其进行维修的指导和建议，确保故障在第一时间内被发现，减轻对操作的干扰，以促进系统的安全、平稳运行。

8.对子站运行的状态进行监测

操作主控制站可以对其管辖区域的子控制站进行监测，随时查看子控制站设备的运行状况，还可以测试子控制站的锁具，从而及时发现系统的故障，做出预防措施。

9.地线状态检测

系统在重力感应的作用下，可以对地线的存放状态进行实时监测，对异常的存放状态进行反馈，操作人员则可以及时改进，还可以利用地桩锁具来对地线的现场状态进行检测，保证现场的工作质量。

结语

微机五防系统在变电站中的意义重大，可以有效地减少操作失误带来的故障，减少安全损失。目前离线式和半在线式微机五防系统在变电站中被大范围地应用，但是它们还没有达到较高智能化和自动化水平，在很大程度上还需要依赖于人工操作，就容易引起更大的失误。因此建立基于操作站的集中式的在线微机五防系统至关重要。

参考文献

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