现代智能变电站五防相关问题研究分析

吕青媛

摘 要：现行智能变电站间隔层设备的中央处理器（CPU）性能一般较低，无法在每一次控制动作之前进行大量的逻辑运算，因而无法如站控层一样采用拓扑搜索的方法实现五防闭锁的功能，一般根据事先给定的闭锁规则控制闭锁。到目前为止，这些规则都是由人根据变电站一次接线图总结得出。这样，对于比较复杂的接线情况，就难以保证闭锁规则的绝对正确和完整。所以，建立“五防”规则库就成了实现“五防”功能的重要环节，“五防”规则库的可读性尤为重要。

关键词：五防；现代变电站；闭锁

随着电力系统的兴起，进一步造成变电站的建立，各种变电站自动化技术的发展，使其五防措施要求越来越高，机械防误是变电站五防闭锁的最早的阶段，它也是所有的装备装置最开始起步阶段，因各项技术及设备都不完善，它仅仅只可以实现简单的闭锁功能。主要缺点表现在不成熟易出现卡涩造成操作不便，且各个不同回路间的电气连接无逻辑判断和联系，它仅仅是实现的各种机械方面的闭锁而无法满足其更多的要求。随着我国电力事业迅猛发展，变电站综合自动化监控系统逐渐取代了电磁式继电保护、测量控制系统，这实现了变电站闭锁装置更高一步的要求，解决了传统的弊端，它可以完美的实现远方遥测、遥信、遥控和遥调，显著的提高了电网的供电可靠性。

1 微机网络闭锁工作原理

变电站防误闭锁发展至今，已经进入了微机网络闭锁时代。微机网络闭锁系统已有信息的充分利用，使电缆的使用量大量减少，更好的与变电站内的监控系统、调度所内的调度系统紧密结合。电脑钥匙采集到虚遥信号后，监控系统能够立刻使信息量增大，配线量降低，并且将这些信息转发给调度人员。另外，微机网络闭锁系统可以同时模拟几十个厂站的操作过程，这给调度中心和运行部门进行操作培训实践时提供了极大的便利。总之，微机网络的应用使得整个系统更具灵活性、可靠性和经济性。

与传统防误闭锁相比，现代微机网络闭锁技术是一种通过防误闭锁系统的微机软件规则库和变电站现场的锁具来实现防误闭锁功能的计算机技术，它直接作用于高压开关设备之间，以防止电气误操作的发生，同时它不会直接采用现场设备的辅助接点，这使得变电站的接线会变得更简洁。重要的是，防誤闭锁系统的微机软件规则库并不是一成不变的，它可以根据现场的实际情况进行相应的修改，编写符合变电站本身的闭锁规则，实现完整的“五防”功能。所以，在实现智能化变电站的今天，微机网络闭锁具有更大的优势。

微机网络闭锁所采用的系统主要应用于上层管理软件，它将智能单元上传的所有的设备运行方式和相关数据信号都集中在这里，通过数据库以及由运行部门提供的操作原则和典型操作票建立起来的知识库，生成当前需要完成的任务操作票。根据模拟操作过程来进行实际操作，核实操作者的权限，并自动记录下结果。

微机网络闭锁以微机装置作为其防误闭锁装置的主体，并且可以由两种不同的方式构成。第一种方式的微机网络闭锁以大屏幕的模拟盘为其核心部分，通过模拟盘、应用软件、机械编码锁、防误主机、电编码锁、电脑钥匙一并构成，在常规型中央控制系统的变电站中使用较多。第二种构成方式的核心则是操作票专家系统，与第一种方式不同的是，这种微机装置的构成包括通讯适配器、“五防”工作站、机械编码锁、监控操作员工作站、电编码锁、测控装置、应用软件、电脑钥匙，并且它的应用范围是全监控的综合自动化变电站。

2 五防分析

1）防止误入带电间隔。这一种是最基本要求，多少事实案例分析，许多人员发生触电事故的基本原因是在于允许工作人员误入带电间隔，与高压带电设备距离太近而发生的触电事故。一般进行倒闸操作时候，都要核对操作间隔进行核实清楚，且对带电容易误入的带电间隔进行挂标志牌子，加设围栏以进一步加强保护。

2）防止误拉合断路器。一定要按规范要求进行拉合。

3）防止带负荷拉合隔离刀闸。结合现场实践，许多供电公司人员走错间隔带电把拉合隔离刀闸，带负荷拉合刀闸进一步造成大量的电弧，一但拉开，应该一口气拉完毕，不应该再合。

4）防止带电合地刀（挂地线）。这也是一重大命伤，造成大量电弧，严重的造成变压器毁伤。

5）防止带地刀合开关（地线）。这一点与第4点是一致的，直拉使进线（电源）和大地之间进行连通，而这是绝对不能允许的，电源和大地之间连通，直接造成电源向大地供电，而大地电阻可视为0，直接造成电源烧毁。

3 模拟盘方式的微机网络闭锁

在现代的许多变电站内，大屏幕模拟盘方式的微机网络闭锁系统具有十分完善的功能，像操作票浏览、音响提示、操作追忆以及按照操作票进行的注意解锁操作、跳步操作、中止操作、清票等功能懂能轻松完成。以大屏幕的模拟盘作为核心的微机网络闭锁预先将所有上传设备的操作规则存储在工控机内，再由工控机内的每对节点和模拟盘内元件一一相连。

在进行模拟操作过程时，工控机首先会根据之前储存的规则判断每一项操作是否正确。若正确，则会显示出操作正确的标识符和设备编号，同时发出正确的音响信号用以提醒；若不正确，则会相应显示出操作错误的标识符和错误操作项，并发出持续的报警声。模拟操作过程结束后，电脑钥匙会接收到来自模拟盘传送的正确的操作内容，从而进行下一步的现场操作。

现场操作时，运行人员通过之前接收到的有关设备编号的信息，将电脑钥匙正确的插入到相应的编码锁内，通过编码锁内的探头来检测前面的模拟操作的正确性。如果模拟操作正确，则会显示“锁编码正确”，同时发出两声音响，开放闭锁回路，进行之后的正常操作，并且在操作结束后自动显示出下一项的操作内容。如果模拟操作错误，则不能解锁，同时电脑钥匙将发出持续的报警声用以提醒操作人员。

4 结论

目前电力系统的庞大，要求各种闭锁装置更加配合，更加有条不紊的执行，针对110kV及以上的变电站有两回进线、2个变压器、1 3组母线和多回出线构成，对应也有多个间隔并列一起，如进线间隔、变压器间隔、母线间隔、出线间隔。如何实现多个间隔一起互相运行，互相配合是实现了变电站远方遥测、遥信、遥控和遥调的基本条件，新时代为了进一步提高了电网的供电可靠性，新一代微机网络五防闭锁应运而生，但其有非常复杂的接线，运行维护经验较少，还有待进一步总结。

参考文献：

[1]孙一民，侯林，等.间隔层保护测控装置防误操作实现方法[J].电力系统自动化，2006，30（11）：81-85.

[2]徐成斌，孙一民.数字化变电站过程层GOOSE通信方案[J].电力系统自动化，2007，31（19）：91-94.