电力系统防误闭锁的几种形式及简单原理

电力系统防误闭锁

电力系统防误闭锁一般称为“五防闭锁”，主要内容简述为：（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。实现以上的防误闭锁功能，主要有微机五防闭锁、计算机监控逻辑闭锁、单元电气闭锁、以及机械联锁装置等，本文将对这几种防误闭锁功能或装置做简单的分析，以供相关设计单位或建设单位参考。

1 防误闭锁的几种形式

1.1 微机五防闭锁系统

微机五防闭锁系统顾名思义是一种基于计算机控制技术的五防闭锁系统[1]，需要有防误操作软件和一定的计算机硬件支持，就地设备的防误闭锁利用电编码锁或机械编码锁等微机锁具，利用具有操作程序读写功能的电脑钥匙解锁，按照五防逻辑要求对相关的断路器、隔离开关和接地开关等电气设备进行操作。

微机五防逻辑的编制依托于计算机监控系统，如开关位置信息、设备运行状态等信号，需要与计算机监控系统共享数据资源，所以有些微机五防闭锁系统与计算机监控系统共用工作站，未设置独立的微机五防后台。由于目前微机五防系统多是由单独的设备供应商提供，如果要与计算机监控系统共用工作站，需要考虑五防操作系统与计算机监控操作系统的兼容性问题。

1.2 计算机监控逻辑闭锁

微机五防系统的逻辑库信息一般均来自计算机监控系统，利用计算机监控系统自身完成的防误闭锁逻辑与微机五防系统逻辑一致，反而减少了一些中间环节，闭锁效果相对较为可靠，实现起来也相当方便，仅需要在监控系统对软件逻辑加以修改，并增加输出的闭锁端子。目前对于110kV及以上电压等级的变电站或升压站均明确要求综自系统或NCS配置监控闭锁功能。

1.3 电气五防闭锁

电气五防闭锁是利用相关开关的电气辅助接点串并联联接起来，并串入被闭锁的开关控制回路或电源回路之中，可靠实现了五防中的（2）、（3）条内容。广义上的电气五防闭锁应为纵向+横向闭锁回路，即以双母线接线为例，母线接地刀的位置应与该母线上所有隔离开关的操作相联锁；母线倒闸操作时，由母联间隔断路器、母线隔离开关位置与其余间隔母线隔离开关操作相联锁，由此可见，如果母线上进出线回路比较多，母线接地刀和母联隔离

开关的闭锁回路所需的连接电缆非常多，二次接线相当复杂，根据《电业安全工作规程》（发电厂及变电站电气部分）以及各网、省公司下达的防误操作系统配置原则的规定或通知要求，防误操作机构力求简单、可靠、操作维护方便，电气闭锁仅需考虑单元电气闭锁，即从设计上仅需实现纵向电气闭锁功能即可[2][3]。

1.4 机械联锁装置

近几年，机械联锁装置[4][5]在发电厂的应用越来越多，机械锁机构技术也越来越成熟，其主要应用范围在发电厂厂用电中低压系统中，实现开关柜与开关柜，开关柜与变压器，以及开关柜自身的五防联锁，其工作原理是利用钥匙交换来确保电气设备只能在预先设定好的程序下工作。该装置简单、可靠、实用，而且由于一般采用不锈钢材质的锁体和钥匙，操作寿命长，并不受使用环境的限制，以下对厂用干式变压器的检修操作为例对机械联锁装置的使用程序做简单的介绍。

如图1所示，如果需要打开低厂变前后门对其进行检修操作，需按照以下程序进行操作：

（1）断开2DL，旋转拔出2DL上机械动力锁A1钥匙，同时2DL被锁定在分闸位置；

（2）用A1钥匙交换出6kV开关柜上01G接地刀机械锁钥匙A2，并使接地刀01G锁定在合闸位置；

（3）用A2钥匙交换出B1，B1钥匙；

（4）用B1，B2钥匙分别打开低厂变前后门的机械锁，对低厂变进行安全检修操作；

（5）检修结束后，通过反向程序操作恢复低厂变送电。