[电气闭锁防误问题研究]电气闭锁

　　对变电站传统二次电气防误操作闭锁回路和现代微机防误闭锁方式的原理、功能、技术发展等进行了研究和探讨，对误防问题提出了一些见解。 　　 　　1. 概述 　　电气五防是指：1、防止带负荷分、合隔离开关。（断路器、负荷开关、接触器合闸状态不能操作隔离开关。）2、防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器。（只有操作指令与操作设备对应才能对被操作设备操作） 3、防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关。（只有当接地开关处于分闸状态，才能合隔离开关或手车才能进至工作位置，才能操作断路器、分荷开关闭合）4、防止在带电时误合接地开关。（只有在断路器分闸状态，才能操作隔离开关或手车才能从工作位置退至试验位置，才能合上接地开关） 5、防止误入带电室。（只有隔室不带电时，才能开门进入隔室）。
　　安装防止电气误操作装置是建设和改造变电所必须要考虑的重要环节。随着控制中心和无人值班变电站的出现和推广，防误闭锁系统对变电站的管理水平也提出了更高的要求。两票管理、运行值班管理、设备管理、设备缺陷管理、安全工具管理的管理信息系统的优化逐渐成为防误闭锁系统的重要组成部分。为了确保变电站的安全运行，在操作二次回路上设置电气闭锁或装设微机五防系统，已成为防止误操作等事故发生的有效而可行的手段。
　　2. 传统电气防误闭锁与微机五防技术
　　传统的电气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。电气闭锁是最基本的形式，它闭锁可靠，但这种方式需要接入大量的二次电缆，接线方式较复杂，运行维护较为困难。电气闭锁回路一般只能防止开关、隔刀和地刀的错误操作，对误入带电间隔、接地线的挂接（拆除）等则无能为力，不能实现完整“五防”。
　　微机“五防”闭锁装置是一种采用计算机技术，对高压开关设备进行防止电气误操作的装置。主要由主机、模拟屏、电脑钥匙、机械编码锁和电气编码锁等功能元件组成。依靠闭锁逻辑和现场锁具实现对断路器、隔离开关、接地开关、地线、遮拦、网门或开关柜门的闭锁，以达到防误操作的目的。
　　现行微机“五防”系统通过对一次设备如开关、刀闸、地线（接地刀闸）和遮栏网门(开关柜门)等设备上加锁来实现。运行人员在操作前，在电脑钥匙中输入操作步骤，然后按步骤用电脑钥匙开锁操作。
　　微机五防系统一般不直接采用现场设备的辅助接点，接线简单，通过五防系统微机软件的规则库和现场锁具实现防误闭锁。微机“五防”系统可以实现较为完整的“五防”功能，但在微机系统故障而解除闭锁时，“五防”功能完全失去。另外，微机五防系统还存在“走空程”（操作过程中漏项）导致误操作的问题。
　　3. 防误解决方案
　　电气闭锁回路是电力系统发展过程中经过不断完善和总结，发展起来的一套行之有效的防误闭锁方法，实现起来方便、可靠，但回路复杂，间隔多的大站实现起来耗费大量电缆，且在运行中存在刀闸辅助接点不可靠、户外电磁锁机构易损坏等问题，再者其防误功能随二次接线而定，不易增加和修改，不能实现完全的五防。
　　微机五防系统是计算机及网络通信技术应用于变电站自动化的结果。微机五防系统通过软件将现场大量的二次闭锁回路变为电脑中的五防闭锁规则库，实现了防误闭锁的数字化，并可以实现以往不能实现或者是很难实现的防误功能，应该说是电气设备防误闭锁技术的最新技术和飞跃。但微机五防系统的漏洞和其致命的弱点在于，其五防功能以操作逻辑为核心，对于无票操作和误碰（主要是检修人员）则有可能防不住。另外，微机五防系统的“走空程”问题，也是微机五防系统在使用过程中不可忽视的一大问题。微机五防系统的“走空程”，是导致一些恶性事故的主要原因。
　　随着计算机技术和网络技术的飞速发展，产生了一种新的微机网络五防闭锁系统，较好的满足了电力系统的需要，它可以实时监测供电设备的运行状态，应用内部的防误程序提供的防误方案，具有以往五防系统的各种功能，还可以有效地防止操作工程中漏项导致操作的问题及操作过程中的设备变位问题。
　　微机网络五防闭锁系统主要由三个部分组成，即防误主机、分布式现场总线及现场锁具。其设计目标则是通过分布式现场总线，将防误主机与现场锁具连接起来，由防误主机直接控制锁具的解锁和闭锁操作。同时具备锁具闭锁状态及设备状态的实时采集功能。操作过程完全取消电脑钥匙。
　　微机网络五防闭锁系统具有以下优点：具有一次设备状态实时采集功能，防误主机可实时获得现场一次设备的状态，包括临时接地线、网门。防误主机中的一次设备状态可与现场设备实现实时对位。
　　具有锁具闭锁状态实时采集功能，防误主机可实时采集在线式防误锁具的闭锁状态，并可实现对锁具操作情况的跟踪及在线检测等功能。
　　实时跟踪操作状态，有效防止操作中走“空程序”的问题。由于五防主机可直接控制现场锁具的解锁、闭锁操作，并可采集设备、锁具状态。防误主机只有在检测到设备状态正确变位后，再开放下一步的操作，可同步解决“空程序”问题。有效的降低操作复杂程度，提高效率。
　　4. 结语
　　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，而作为变电站自动化运用发展方向的微机五防系统，在功能是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网络五防系统的同时，适度保留间隔的电气闭锁回路或将五防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。
　　
　　参考文献
　　[1]微机型防止电气误操作装置一通用技术条件，DUT687-1999[S].
　　[2]段新辉，高新华. 变电站在线式五防技术与应用. 中国电力出版社，2010（12）.
　　 （ 作者单位：中国联合工程公司，浙江杭州310022 ）

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