浅谈“智能钥匙管理系统”在紫坪铺电厂的应用

浅谈“智能钥匙管理系统”在紫坪铺电厂的应用
作者：龚晓琴刘江武
来源：《科技资讯》 2013年第26期
龚晓琴刘江武
(紫坪铺水力发电厂四川成都 610000)
摘要:结合紫坪铺电厂存在的实际情况,针对如何对“五防”中的防止人员误入带电间隔这种情况进行了专门论述,并对智能钥匙管理系统在管理中的先进性进行分析,并结合智能钥匙管
理系统在紫坪铺电厂的实际应用,对一些新建电厂提出相关建议。

关键词:紫坪铺五防钥匙管理微机防误装置
中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1672-
3791(2013)09(b)-0108-02
紫坪铺电厂位于四川省都江堰市境内,系岷江上游干流六级开发的第五级电站,总装机4台,总装机容量760 MW,年发电量约33.64亿kW·h。

电站以550 kV一回接入四川省电力系统,电厂在系统中承担调峰、调频任务。

电厂的高、低压配电装置均采用了电气逻辑闭锁和机械闭锁相
结合的闭锁手段,配电室、变压器柜门等采用机械锁或者电磁锁。

1 “五防”中存在的问题
机组并网安全性评价标准(第3版)上第1.7.4条关于“屋内高压间隔设备是否具备‘五防’操作功能”的要求。

五防闭锁主要是指:(1)防止误分、合断路器。

(2)防止带负荷分、合隔离开关。

(3)防止带电挂(合)接地线(接地开关)。

(4)防止带接地线(接地开关)合断路器(隔离开关)。

(5)防止误入带电间隔。

对于前面四条,现在一般的电气设备一般在出厂时都带有相关的功能,并且能够满足相关要求。

但是电气设备的柜门锁采用电磁锁或者机械锁我认为很难达到“防止误
入带电间隔”的要求。

①电磁锁和机械锁的故障率极高,由于安装不规范非常容易卡涩,稍微使用不注意就发生故障,以本厂为例,就经常发生因变压器柜门锁故障,发生修理电磁锁导致检修时间增加或者因缺少备件导致变压器柜门在未完全封闭运行的情况。

②电磁锁和机械锁的操作全部靠现场操作人员来完成。

操作人员如果对设备不熟悉或者思
想注意力不集中都有可能走错间隔或者误入间隔。

而现在同一类型的柜门用一种钥匙全部能打开,这样就很容易误入带电间隔。

电力系统内也曾经多次发生因为走错间隔而导致的人身伤亡事故。

2 钥匙管理的现状及存在的问题
与大多数电厂一样,紫坪铺电厂的钥匙管理责任方在运行部门,采用挂牌管理方式,对所有的钥匙进行标签标示,并进行统一管理。

当其他部门或人员借用钥匙时,须履行登记手续。

这时存
在如下问题。

(1)开锁钥匙繁多,管理方式落后:由于柜门数量众多,种类不同造成开锁钥匙种类繁多,数量巨大,导致日常管理不便,甚至部分地区对钥匙的基本管理手段都缺失。

(2)日常操作时取用钥匙时间较长:由于开锁钥匙种类多、数量大,日常管理不便造成当运行人员需要操作时需浪费大量的时间去寻找、试用钥匙,加大了运行人员的工作量,降低了工作效率。

(3)开锁操作过程失控:由于高压电气场所内柜门种类过多,造成运行人员在工作过程中在不同类型的柜门之间引起混乱,易造成运行人员身心疲惫从而误入带电间隔或进行误操作,导致了安全事故的发生。

(4)开锁流程复杂,导致运行人员工作量巨增:由于电力系统有严格的工作流程,运行人员进行日常巡视工作、设备检修与维护等工作除现场操作外还需找专人对工作票进行审核,造成工作人员疲于各种流程导致运行人员疲惫不堪。

(5)钥匙容易遗失和损坏:钥匙种类繁多,质量参差不齐。

除了运行人员,其他部门人员、外委工作人员、临时劳务工作人员、保洁员等都有可能借用钥匙以便从事相关活动,即便是采用了人工登记的方式,但由于从业人员的复杂程度高,难免会产生钥匙的遗失和损坏。

(6)钥匙容易被复制:很多施工单位的工作人员,为了施工方便,私自复制钥匙。

例如,为了搭接临时施工电源方便,某装修单位便复制了钥匙,在坝区配电房内搭接了电源,这样就容易造成安全方面的隐患,并且这种行为难以被有效发现。

3 智能钥匙管理系统在紫坪铺的应用
3.1 选择智能钥匙管理系统的原因
针对以上问题,我们采用了一种简单有效的解决方法,从而解决高压电气场所对于各类开锁操作的管理难题,那就是智能钥匙管理系统。

智能钥匙管理系统属于微机防误装置的范畴,应该算做是微机防误装置的一种,之所以没有采用普通的微机防误系统是因为我们认为微机防误系统不适合紫坪铺电厂的实际情况。

主要原因如下。

(1)微机防误闭锁系统基本上都是离线式系统,防误主机不能实时获得操作的执行情况,只有在电脑钥匙回传后,才可以隔离变压器获得相关的操作信息。

闭锁逻辑只能在事前判断,不能反映现场变化的情况。

(2)微机防误闭锁系统的锁具及其附件类型繁多,装设复杂,容易出现可靠性问题,增加了维护和运行的负担。

(3)五防主机与电脑钥匙的通讯是影响系统可靠性的重要因素,而重新布置通讯线路是非常复杂而且不经济的一种方式。

(4)紫坪铺电厂的电气设备,大部分已经满足“五防”的要求,再采用微机防误系统已经没有必要。

所以,结合紫坪铺运行近8年来的实际情况以及管理过程中遇到的问题,我们选择了加装智能钥匙管理系统的技术改造方案。

3.2 智能钥匙管理系统介绍
智能钥匙管理系统是一套集上位机软件、智能钥匙、紧急解锁钥匙为一体的新一代开锁管
理系统。

选用工业一体机做为系统核心部件、嵌套智能匙通钥匙传送充电装置、紧急解锁钥匙。

整个系统功能全面、结构美观、安装方便。

系统配有标准的工业级网络通讯端口,既可以作为变电站单站使用进行开锁操作的管理,也可以做为集控站的子站系统,实现集控中心与子站信息的
同步。

还利用网络通讯的优势,还可以通过网络WEB管理,查看小型主机内的任何信息。

结构图
如图1所示硬件配置。

小型主机:主机存贮所有锁具信息以及操作人员信息,选择生成锁具解锁序列,并发送给智能钥匙。

同时保存钥匙上传的操作记录,用于浏览和查询。

锁具信息可支持按设备类型、电气接线图以及房间地理位置分布等方式进行授权。

智能钥匙:钥匙是智能锁具管理系统的专用解锁钥匙,经过授权可开启变电站内的所有非强
制闭锁类锁具。

钥匙可接收主机数据,具备权限管理功能,并可记录操作全过程。

柜门专用锁具及相关附件:主要由智能柜锁、智能挂锁、智能门锁及其附件等组成,用于对
现场设备的闭锁。

具体可根据变电站设备操作机械不同,选用相应闭锁方案及锁具,满足强制闭
锁的要求。

3.3 智能钥匙管理系统工作原理
系统采用B/S(浏览器/服务器)、C/S(客户/服务器)软件架构设计,通讯服务器、数据服务
器作为sever(服务器端)来统一管理下辖各受控子站的数据,保证对各受控站的有效审核及监察;受控子站通过浏览器访问来取得柜门安全管理信息从而生成任务,并通过网络上传至集控中心后按照实际操作流程发送至相关审核人进行审核,审核后接受集控中心发送的工作牌,实现任一点
生成任务、任一点接任务、任一点回传等。

系统可以在集控中心、受控子站、维护工作站、管理工作站进行模拟生成任务,运行人员首先通过浏览器启动柜门安全管理系统,通过身份验证并登录至系统内,然后在系统上进行模拟任
务创建。

操作时,根据工作票内容创建操作任务:(1)选择操作人员。

(2)选择需要解锁的设备(即确定授权解锁范围)。

(3)选择任务时间范围(超过任务时间时,任务禁止执行);选定后,任务创建完毕,点申请,可通过刷卡授权、指纹授权或远程授权等不同方式进行审核操作。

审核批准后,方可传
送操作任务至智能钥匙,由操作人员携带智能钥匙进行现场解锁操作,智能钥匙能够通过识别锁
具的编码来判断是否误入间隔,从而以达到防止误入带电间隔的目的。

3.4 智能钥匙管理系统在紫坪铺水力发电厂发挥的优势作用
(1)完善了开锁管理:系统预先储存变电站各类开锁操作信息与操作规则,通过加装专用锁具对其操作实施强制闭锁,只有经模拟预演检验无误并通过审批后的操作方可解锁操作,从而实现对高压电气场所开锁操作的统一授权管理。

防止了擅自扩大工作范围、防止误入带电间隔等安全隐患。

同时对进入带电区域的相关人员进行了有效的控制,任何人未经过授权不得进入相关区域,从此再未发生过施工方人员无票进入相关区域擅自作业的情况。

(2)工作量大幅降低:系统通过采用智能钥匙解决了高压电气场所内不同箱(柜)门钥匙多样化造成了难于保管及取用钥匙用时较长的问题,从而实现箱(柜)门锁钥匙的统一,提高了运行人员的工作效率,降低了现场操作的工作量。

同时钥匙管理得到简化,再也不用担心钥匙丢失,钥匙损坏及钥匙被复制等问题。

(3)身份识别:智能钥匙具备身份识别功能,只有具备授权的工作负责人才能使用智能钥匙进行解锁操作,防止智能钥匙在班组成员间随意借用而引起的误操作事故。

为安全操作实现把关作用。

(4)开锁“云统计”:系统可对现场实际操作的情况、用户信息更改以及手持设备的使用、借用等操作信息进行记录,并可按操作时间对操作的内容进行查寻、调阅;特别地,记录的信息在集控中心数据服务器中只可调阅、不可删除;并且可记录未遂的误操作信息,掉电记忆可达5年以上;系统提供记录的打印、浏览功能。

为紫坪铺水力发电厂的数据分析提供可靠的依据。

4 结语与建议
近年来,电力系统正在推行变电站“无人值班”或“少人值班”的运行方式,在无人值班变电站中,日常巡视检查、设备的检修、维护以及其他一些日常工作往往由各个变电站、运行管理部门、检修部门来完成。

但目前在高压电气场所中各类型门较多,包括高压设备室、端子箱、机构箱、电源箱、二次设备屏柜及设备构架爬梯门等。

如何对种类繁多的门进行统一集中管理,防止人员误开功能室或设备箱门以致误入设备区域,造成安全隐患,一直是运行部门难以解决的问题。

紫坪铺水力发电厂2005年投入运行使用至今,钥匙管理一直是其中的一个难题。

这其中有设备自身的因素,也有人员素质的因素,也存在管理方面的因素。

通过智能钥匙管理系统的应用,可以说基本解决了这一问题。

笔者建议,对所有的新建电厂,都可以在结合自身情况的基础上,尽早的引进智能钥匙管理系统,从而满足安全和管理方面的需要。