浅谈综合自动化变电所的防误闭锁装置

浅谈综合自动化变电所的防误闭锁装置
摘要：文章简单介绍了防误闭锁装置存在的问题，针对问题归纳了不同类型防误闭锁装置的优缺点，并结合实际总结了防止误操作的“三原则”。

关键词：综合自动化防误闭锁
引言：防误闭锁技术经历了机械联锁、挂锁、机械程序锁、电磁程序锁等几个发展过程，防误闭锁的功能也各有特点，但在实际应用中也存在一些缺点和问题。

微机防误闭锁以其智能化程度高、功能齐全、操作简单、维护、扩充方便等特点，在电力系统中得到广泛应用，并成为电气防误闭锁的发展方向。

一、防误闭锁装置出现的问题
常规变电所“五防”程序按照先由模拟图板上的红、绿翻板对断路器进行分断，再取出程序锁匙分断隔离开关的顺序进行。

综合自动化变电所采用微机保护，断路器的分合用按钮开关替代控制开关，因而使原来的“五防”装置出现了两个问题：一是分、合按钮开关无法实现强制闭锁，可能出现断路器误分、误合事故；二是按钮开关分、合没有了第一把程序锁，使隔离开关的程序锁与断路器的分、合状态无关，所以隔离开关操作机构上的程序锁随时都可打开，失去闭锁作用，可能发生带负荷拉隔离开关的事故。

这样就使隔离开关以下的防误装置失去了相应的作用，因此，原“五防”装置在微机保护的变电所不再发挥其防误闭锁作用了。

二、防误闭锁装置问题分析及对策
对自动化变电所防误闭锁装置中出现的问题，通过了解35～500kV变电所的防误闭锁装置得知：因电网使用的变电设备有多种型号，所以配置的防误闭锁型式也较多，有常规的机械闭锁、电磁闭锁、程序闭锁，也有近年开发的微机防误闭锁。

这些防误闭锁的功能各有各的特点，在变电所运行中发挥作用的同时也暴露了一些缺点及存在的问题。

对不同的电压等级，不同主结线结构的变电所配置不同类型的防误闭锁装置，可归纳类型如下：
(1)整机配套防误闭锁：该装置主要在500kV变电所中应用。

厂家在设计变电设备微机保护就设有防误闭锁装置，因此设备投运后无需用户再考虑。

(2)微机防误闭锁：适合安装主结线较复杂的110kv枢纽变电所和220kv、35kv 变电所。

微机防误装置常见的有两种类型：目前使用较多的一种微机防误装置是以变电所一次模拟屏为核心，在模拟屏工控机内预存了所有设备的倒闸操作程序。

操作时将操作人员模拟预演正确的操作程序传输给电脑钥匙，从而对电气设备进行逐项对应操作。

还有一种WBF型微机防误装置，目前在变电所使用不多，它是以电磁锁为主要执行元件，设备的工作状态通过电磁锁闭合触点，组成一个操作、执行、显示、打印全过程的微机防误网络。

网络各元件之间直接用导线连接来替代上述的电脑钥匙操作。

(3)综合防误闭锁：适合安装于主结线简单的35kV变电所以及110kV末端变电所。

综合防误装置是以JSN型机械程序锁为主体，附加机械闭锁、电磁闭锁、电控闭锁以及微机密码闭锁等装置组成，对自动化变电所采用微机保护后出现的防误问题，运用以上附加防误装置进行有选择的补缺、完善。

该“五防”装置，其防误功能完善、产品质量可靠、操作简便、花钱也最少。

(4)机械防误闭锁：该装置适合在35kV户内变电所中应用。

因厂家生产柜壳时就把机械防误闭锁装置一起设计。

“五防”装置每项功能靠机械机构传动来完成闭锁，设备投运后，无需用户考虑“五防”装置。

该设备有防尘、防污染作用，适合污染严重的环境安装，缺点是“五防”装置靠机械机构传动，联动的环节多，操作过程易出现机构卡死故障。

三、防误闭锁装置在实际当中的应用
滨海新区东沽35kv变电站经过改造后，采用了上文提到的“微机防误闭锁”，其型号为UT—2000IV。

下面对UT—2000IV型微机防误闭锁装置做简单介绍：UT—2000IV型装置根据电力系统对倒闸操作的“五防”要求和现场设备的状态，按照“电力”五防规则进行判断、推理，开出完全实用的倒闸操作票；然后用户将传输有正确操作票的电脑钥匙拿到现场对断路器、隔离开关、接地刀闸、临时接地线、网门等设备进行倒闸操作。

（1）它的基本工作原理为：首先在本系统软件中预先编写了变电站电气一次系统接线模拟图和所有设备的操作规则；系统可以通过监控系统或模拟屏得到现场设备的实际状态（系统本身也具有记忆功能），当运行人员在计算机模拟图上模拟预演时，计算机就根据预先编写好的规则对每一项操作进行判断，拒绝执行违反“五防”原则的操作，预演结束后可通过通讯适配器的传输口将所预演正确的操作内容传输到电脑钥匙中，然后运行人员就可以拿着电脑钥匙到现场倒闸操作。

操作时，运行人员按照操作票的顺序，对应电脑钥匙上显示的设备名称，将电脑钥匙插入相应的编码锁内，通过其探头检测操作的对象是否正确，若正确则显示正确提示信息，同时开放其闭锁回路或机构，这时就可以进行倒闸操作。

操作结束后，电脑钥匙将自动显示下一项操作内容，进行下一步操作。

若走错间隔，则不能进行开锁操作，同时电脑钥匙发出持续的报警声以提醒操作人员，从而达到强制闭锁的目的。

（2）UT—2000IV型装置对设备的闭锁采用以下几种方式：
滨海新区东沽35kv变电站通过应用UT—2000IV型微机防误闭锁装置，有力的保证了变电站的正常运行，也有效的避免了在倒闸操作中经常发生的五种误操作：①误拉合断路器；②误入带电间隔；③带负荷拉隔离开关；④带接地刀闸或接地线合隔离开关；⑤带电挂接地线或合接地刀闸。

通过实践，总结出以下三条基本原则来防止上述误操作事故，具体如下：
规则一：为了防止带负荷拉合隔离开关,在拉合隔离开关时必须保证：
与隔离开关某一侧直接相联的所有断路器都在断开位置。

（2）合负荷侧隔离开关时，应确认电源侧的隔离开关已经合好；拉电源侧隔离开关时，应确认负荷侧的隔离开关已经断开。

（3）隔离开关在合上或断开时，如果能确认其两侧电压大小相等且相位相同，就可以操作，不受其它条件限制。

规则二：为了防止带地线合隔离开关，在合隔离开关时应保证：
（1）所有与隔离开关两侧相联的（经过变压器或断路器而未经隔离开关隔离的仍认为是相联的）临时接地线和接地刀闸都在断开位置。

（2）为满足在检修过程中断路器做拉合闸试验的需要，在断路器的任何方向都有断开的隔离开关的情况下，允许试拉合断路器。

规则三：为了防止带电挂地线或合接地刀闸，在挂地线或接地刀闸时，应保证：
接地点的任何方向都有断开的隔离开关。

总体说来，微机“五防”装置在主结线简单的变电所安装就显得价格昂贵，存在接线控制复杂或操作过程时间长等问题。

因此，对主结线简单的变电所安装微机“五防”产品，用户往往难以接受。

但由于微机“五防”有智能化程度高、功能齐全、操作简单、维护、扩充方便等特点，适合于主结线控制复杂变电所的防误闭锁。

尽管用户在使用中还存在一些不足和问题，微机“五防”应该是今后变电所防误闭锁的发展方向。

参考文献：
[1]张沛超.多功能微机防误操作闭锁系统.
北京: 中国电力出版社，2006.
[2]葛耀中.微机型防止电气误操作装置通用技术.
西安：西安交通大学出版社，1996。