电气防误闭锁与现代微机五防系统

电气防误闭锁与现代微机五防系统

摘要：近年来，随着微机防误技术的应用和发展，微机五防广泛运用于新建或扩建的发电厂及变电所，同时，很多老厂、变电所也在进行微机五防系统的加装或改造。电气防误装置是防止误操纵的重要技术措施，本文就电气防误闭锁与现代微机五防系统在防误性能、可靠性及运行操纵、检验维护等几个方面做了比较，提出了完善的防误闭锁解决方案。

1误操纵事故原因的分析

从误操纵的过程来看，人为误操纵由三个部分组成，即运行值班职员、检验职员以及其它职员的误操纵造成。还有因操纵二次回路尽缘损坏，造成的恶性事故发生。微机防误闭锁系统就是防止运行职员的误操纵这类事故而采取的一种积极措施。但是它是在微机（或模拟屏的单片机）上实现的，是虚拟的。它只能满足运行值班职员的操纵要求，并不能完全解决检验职员和其它原因的误操纵题目。由于在检验、试验过程中，这时的拉合是由检验职员执行，在不能依靠微机防误闭锁装置的条件下，电气二次回路联锁就成了最后一道防线。此外，还有二次操纵回路一点的尽缘破坏、无关的职员误碰等原因造成外力原因误操纵事故。

2变电运行安全治理对防误提出的要求

按有关规定，防误装置的设计应遵循的原则是：凡有可能引起误操纵的高压电气设备，均应装设防误装置和相应的电气防误闭锁回路。从这个原则出发，提出了“五防”的具体规定。其中明确规定110kV及以上电压等级的电气设备应优先采用电气防误闭锁的设计原则。这主要是由于从电气设备误操纵的过程来看，误操纵有三个部分组成，即运行职员、检验职员及其它职员的误操纵造成。针对运行职员的误操纵主要发生在误拉、误合刀闸和开关，误进间隔等轻易造成恶性事故。微机防误就是防止这类事故而采取的一种积极措施，它是在变电站专家系统的基础上实现刀闸操纵的防误要求的。但是它是在微机上实现的，是虚拟的。它只能满足运行值班职员的操纵要求，并不能完全解决检验职员和其它职员的误操纵题目。对于检验职员，误操纵主要发生在检验、试验过程中，这时运行职员并不作任何操纵。由于微机防误系统并不能包含所有变电站的操纵，特别是检验职员的操纵，故检验职员的误操纵的防止就显得非常重要。这种情况下，在不能完全依靠微机防误的条件下，电气回路闭锁成了最后一道防线。针对其他职员的误操纵行为，主要是指与正常操纵无关的职员。这类情况相对较少，但也时常发生。当无关职员处于操纵台或机构箱等四周时，很有可能发生误碰从而导致误操纵事故。这个题目微机防误是不能很好地解决的。总之，仅仅只依靠微机防误装置而忽略了电气回路闭锁的设计，是不能有效实现“五防”的。

3传统防误闭锁与现代微机五防技术

3.1传统电气防误的原理与应用

传统电气防误是建立在二次操纵回路上的一种防误功能，一般通过开关和刀闸的辅助接点之间的相互联锁来实现的，其防误功能是比较全面的。

3.2微机五防技术的原理与应用微机五防则是采用计算机技术，用于高压开关设备防止误操纵的装置。通常主要由主机、模拟屏、电脑钥匙、机械编码锁、电气编码锁等功能元件组成。现行微机防误闭锁装置闭锁的设备有四类：开关、刀闸、接地刀闸、遮栏网门（开关柜门），上述设备是通过微机锁具实现闭锁的(须由软件编写操纵闭锁规则)。

3.3微机五防与传统电气防误技术比较

3.3.1电气防误闭锁回路是一种现场电气联锁技术，主要通过相关电气设备的辅助接点联接来实现相互逻辑闭锁。这是电气闭锁最基本的形式，闭锁较为可靠。但这种方式需要接进大量的二次电缆及开关、刀闸的辅助接点，接线方式较为复杂，运行维护较为困难。

3.3.2微机五防系同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规则库和现场锁具实现防误闭锁。

3.3.3电气闭锁回路一般只能防止开关、刀闸和地刀的误操纵，对误进带电间隔、接地线的挂接（拆除）等则无能为力。不能实现完整的“五防”。

3.3.4微机五防系统可根据现场实际情况，编写相应的“五防”规则，实现较为完整的“五防”功能。只是在微机系统故障而解除闭锁时，五防功能完全失往。另外，微机五防系统还存在“走空程”（操纵过程中漏项）导致误操纵的题目。

4完善的防误解决方案

从上述分析和比较可知，片面地以为电气闭锁回路可靠和不可缺少；或以为微机五防万能，可以彻底取消电气闭锁回路，都是不可取的。电气闭锁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，特别是间隔较多的大型变电站实现起来耗费大量电缆，且在运行中因设备多，故障机率高，存在刀闸辅助接点不可靠、户外电磁锁机构易损坏等题目，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讯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，实现防误闭锁的数字化，并可以实现电气闭锁以往不能实现或者是很难实现的防误功能，应该说是电气防误闭锁技术的最新成果和奔腾。但微机五防系统的漏洞和其致命的弱点在于，其五防功能以操纵逻辑为核心，对于无票操纵和误碰（主要是检验职员）则有可能防不住。另外，微机五防系统的“走空程”题目，也是微机五防系统在使用过程中不可忽视的一大题目。因微机五防“走空程”在系统中也发生过误操纵事故，针对这个题目，微机五防系统生产厂家已经研制出“防空程锁”，解决了微机五防系统的“走空程”题目。

通过分析可见传统电气闭锁和现代微机五防系统各自的特点，对于新建和改建的变电站，建议采用的五防系统方案如下：

方案一：对于站内所有开关和刀闸的位置为实远信，且微机五防与变电站监控系统共享一个数据库的，可以考虑不设计或取消电气回路闭锁，所有防误功能由微机五防系统独立完成，且要求微机五防系统有防空程措施。

方案二：对于站内所有开关和刀闸的位置为虚远信，且微机五防与变电站监控系统共享一个数据库的，可以考虑部分不设计或部分取消电气回路闭锁，防误功能由微机五防系统和部分电气闭锁共同完成。要求微机五防系统有防空程措施。

方案三：无论站内所有开关和刀闸的位置为虚远信还是实远信，也无论微机五防与变电站监控系统是否共享一个数据库，不设计或取消电气闭锁，但在电动操纵的刀闸或地刀机构箱的操纵电源回路中加进微机五防接点，防误功能由微机五防系统独立完成。

要求微机五防系统有防空程措施。随着计算机及网络通讯技术的发展，变电站自动化技术对电气"五防"系统的要求进一步进步，传统电气防误闭锁方式已不能满足要求，而作为变电站综合自动化运用发展方向的微机防误闭锁系统，在功能方面还有待进一步完善和进步。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防误闭锁系统的同时，适度保存间隔的电气二次闭锁回路或将微机防误闭锁系统接点引进到电动操纵回路中，应该是比较有效的防误闭锁措施