变电站五防系统分析与应用

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在变电站的各种操作中，有时会出现特定设备的五防逻辑有问题，或特定设备的五防锁码无法通过、五防钥匙无法通过、出现暂时禁用五防系统使用等。此时须办理五防开锁钥匙的审批手续并按规定使用开锁钥匙。这不仅耽误开关操作时间且给开关操作带来很大安全隐患。

1 微机五防系统概述

微机五防系统主要针对变电站改造工作中的五防电气故障事故进行有效地预防和控制。变压器在工作过程中的开关接线操作易引起五防电气事故，包括带负荷的分离开关接线误拉和误合、断路器接线误拉和误合、地线或地线合闸。通过设立微机五防系统，采取相应措施防止这些电气系统故障事件的产生，提高系统运行的稳定性与安全性。

变电所内应建立健全的五防保护系统以防变电站人员操作失误。五防制度的合理运用是确保变电站安全平稳运转的有效举措，对开关运行过程产生了模拟和逻辑判断上的重要影响。五防系统的完整性及正常工作的安全性直接关系着整个电网的工作质量[1]。五防主要预防制度的健全将有助于减少电网事件发生的概率。由于电网工程规模的不断扩大，对用户供电要求也在日益提高，为更好地满足需要，需提高系统运行的可靠性，使得五防系统在变电站中发挥着越来越重要的作用。为满足变电站五防要求，设计人员在用电设备上安装了锁定装置和错误提示装置，可实现电锁、机械锁和微机五重锁。发电量过大且设备使用不平衡时，很容易引起安全事故。目前社会信息化程度愈来愈高，电脑普及率也愈来愈高，这就带动了微机防恶意锁技术的完善与普及，不少地区的变电站都使用了微机防锁，故障锁也有不错的使用效果。在电力行业不断发展壮大的过程中逐渐形成了更加现代化的变电站，并应用微机五防系统和自动化技术助力无人站安全运行[2]。

2 微机五防系统应用方案及问题与处理方法

当建立变电站时一般使用微机五防控制系统，控制系统中主要使用了所谓独立五防系统，是指微机五防控制系统单独的变电站监测控制系统。操作方面，独立五防系统除具备全站全锁功能外还具备了远程操作功能，而微机五防管理系统是避免出现变电站故障并能够管理整个变电站，在进行作业过程中通过钥匙来进行五防锁的解锁等操作[3]。

2.1 五防系统的优势

独立的五防系统在应用上有很多优势，系统不断演进，越来越完善，相较于集成五防系统应用时间更长，运行成本相对较低。独立五防体系高度完备，由主机、机械锁、电脑钥匙等部件组成，结构较高。在实现变电站电力设备的锁定功能时，主要依靠锁定逻辑和现场锁定。独立的五防系统稳定性较高，独立于变电站监控系统且二者分工清楚，彼此影响较小，安全性能好。该系统的应用能同时进行多个任务，实现了多个设备的同步运行，从而有效提升了工作效率。

微机独立五防系统与监控系统是二台单独的控制系统，都带有自动执行终端，所以监控系统的故障也不至于造成独立五防系统失效，安全系数也相当高[4]。独立的五防控制系统还具备很大便利性，内部结构也较简单，同时具备了功能更多、操作简单的优势，多操作模块的应用还能提高操作的简易性。另外，这五套保护系统的设计厂家技术都已相当成熟，既能保证保护系统软硬件的正常使用，也能够系统工作的同时安全保护操作系统，升级时也较方便，对变电站的影响小。

2.2 独立五防体系的劣势

独立五防系统具备成本低、操作简单等优势，并随着变电站智能化程度日益增强，但独在实际使用过程中也显示出不足：工作时通信不稳定。由于独立于变电站自动化控制系统工作，通信变得更加不稳定。此外由于当前的通信接口技术还不能建立统一的行业标准，当同一个变电站内配置独立五防系统时需对通信接口进行调试，从而影响通信的稳定性[5]；存在浪费资源的弊端。独立五防系统的数据库和图片由于无法与变电站自动化系统共享、而需重新建立，加大了维修工作量，也提高了系统复杂性。独立五防和自动化系统都有自己的主机，浪费资源并增加成本。

2.3 无编号标签

因设备号没有附在五防上，所以打开后就很容易混淆锁，给操作者造成了麻烦。电容组内的连接桩两把钥匙相邻，一组连接桩位于通往电抗器的出线连接电缆头中，一组中性地桩位于电容组内。操作者将打开的二把锁放在一起、但不能区分，所以锁的时候很容易错误，也可能为以后的操作造成麻烦。解决方案：设备制造商应制作与设备编号相对应的标志并将其拧进锁中以防混淆。在生产过程中，固定铰链的钾钉可用螺丝代替，相对来说螺丝比固定铰链坚固，变电站验收人员须严格控制检验验收过程[6]。

2.4 容易出错的编码

容易出现电脑死机的问题及五防电脑编码失败，现场无法完全解决故障，需联系供应商进行问题解决，耽误了生产工作，导致效率低下[7]。解决方法：买一台五防电脑更换配置较高的电脑设备，解决五防电脑容易死机的问题。五防对计算机编码的及时性和准确性可通过五防专业人员对五防本编码程序的定期维护和调试来提高[8]。

3 隐形五防系统

电气安装工程隐形五防系统创新性地将五防逻辑以逻辑电路的形式嵌入到一次设备中，将设备运行与五防动作合二为一，让故障保护的重要性得以体现。显著提高变电站内各设备区间物业设备运行的安全性。它还改变了现有五种防开锁方式，创新性地采用了设备位置信号、逻辑电路和锁具的自动变速器开锁方式，替代了传统电子钥匙和机械锁的手动操作，进一步提高了锁具的水平。通过上述方法集成了附加五防系统的设备自身将附加属性变为设备特有属性，设备运行时同时执行五防逻辑。本项目的应用将有效解决传统五防系统在开关操作中的不稳定性、传统五防系统在电气设备开关操作中的复杂繁琐问题。

随着时代的发展五防预防技术也在不断更新和变化，但最终目的是防止故障。尽管如此，由于违规和故障导致的不同程度的事故仍然时有发生[9]。究其原因就是现行五防体系总存在着无法解决的实际问题。

五防系统中的每一个都配备了一个万能钥匙，在实际操作中用于在五防错误发生时使用万能钥匙开锁，因此五防系统不能保证预期的效果。从某种意义上说，必须安装的万能钥匙是对五防系统本身的否定。在现有五防体系中预防设备附加在设备上，增加了操作的复杂性和不便性。五防系统本身是人为安装的附加设施，与转移作业的目的无关。复杂的解锁任务无疑会消耗能量并延迟工作。

电气设备隐形五防系统将五防逻辑以逻辑电路的形式嵌入到一次装置中，装置动作与五防动作合二为一，使故障排除成为重要属性。变电站内的每一个设备间隔完美补充了传统五防的安全漏洞。同时采用自动传输设备位置信号、逻辑电路和锁定机构的创新锁定方式，取代了传统电子钥匙和机械锁的人工操作，极大提高了现场操作的机械化水平，解决了原本系统中的复杂性问题。

在设备改造后6个月的模拟运行中隐形五防预防系统运行可靠、安全稳定。利用隐形五防系统能更可靠地确保员工的安全和设施的良好运转。同时能减轻操作人员的工作量，无需经过5道反模拟和开锁工序，执行预设的操作步骤即可完成机器的一致操作，最终显著缩短开关操作时间。其能克服传统五防系统的安全漏洞，有效提升了现场工作机械化管理水平，极大提高生产效率，减轻企业负担，产生利润。最重要的是电气设备安全、省时、经济、高效、机械化、多标签化的隐形保护系统满足了国家电网发展提高优质服务和提高本质安全的要求[10]。

综上，为提高变电所工作过程中的安全与可靠性，需在控制系统中引入微机五防系统并不断研究其应用与发展新模式，从而避免了变电站自动化控制系统中发生五防故障，降低了变电所中安全事故发生的概率。在当前形势下，变电站管理系统也日益向着数字化、智能的目标和方向发展，五防体系也在走向一体方面完善。