变电站微机防误装置的改造

变电站微机防误装置的改造
电工电..【(2011No.9)变电站微机防误装置的改造
》信息与技术交流予一!}每i乡乒=
0引言
变电站微机防误装置的改造
张明清
(海安县供电公司,江苏海安226600)
电力系统一次设备倒闸操作的”五防”要求很
早就已经提出,实现该要求的技术手段从最原始的
机械挂锁到机械程序锁,电磁锁,电气闭锁直到微
机防误,海安变电所系苏北地区的220kV变电所,原
所有断路器采用红绿翻牌方式防误,220kV,110kV
配电装置采用电气闭锁及电磁锁进行防误,35kV配
电装置主要采用机械挂锁实施防误,防误系统己不
能适应现阶段形势发展,根据上级公司反措要求进
行防误系统改造.
1微机防误系统应满足的基本要求
设备选型与防误方案的确定是成功实施防误系
统的基础,微机防误系统应满足如下基本要求:
(1)实时性.应能实时采集所有一次设备实际
位置的变化,防误操作应根据设备的实时位置经逻辑运算后得出允许或不允许操作的结论.
(2)全面性.首先,应对所有断路器,隔离开
关,接地隔离开关,网门锁,接地锁的位置全面
采集;其次,应真正实现室内”五防”,室外”四
防”的功能,否则防误改造将失去意义.
(3)可靠性.防误系统所包括的软硬件在现场
环境下运行应稳定可靠,其产品应通过国家电网公司的鉴定并有入网许可.
(4)开放性.当变电所进行一次设备的新增或
拆除时,防误系统应能够方便地调整以满足设备变动后的防误需要.系统在满足防误需要的同时,应能够满足电力系统操作习惯的需要.
2微机防误系统的基本组成
微机防误系统闭锁系统图如图1所示,微机
防误系统由防误系统主机,I/O~U控装置,通信网一
58一
络,锁具(包括电磁锁,网门锁,临时接地锁).
无线
网络Ii饔…一一{:j:::;:
塑
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图1微机防误闭锁系统图
各设备功能如下:
(1)防误系统主机:根据采集的各一次设备(开关,闸刀,网门等)实时状态信息,显示一次系统
状态图;提供模拟操作功能,通过内置的”五防”规则进行操作正确性判别;依照”五防”规则表按步开放待操作设备,实现”五防”功能;提供人机接口,用于防误系统维护,”五防”规则更改等. (2)】/o~J]控装置:状态信息采集,系统指令
传送部件,用于采集开关,闸刀,接地闸刀,网
门,锁具等设备状态实时信息;根据防误主机传送的指令开放或闭锁某设备的操作回路,开放或闭锁各锁具.
(3)通信网络:主机与I/0测控装置问进行数据
通信,控制指令传送的载体.
(4)锁具:防误系统最终命令的执行者,接受
I/0测控装置的控制命令,当I/0切断其电源时,电
磁锁处于闭锁状态,不允许进行设备的操作;当
I/0接通其电源时,锁具处于得电状态,即允许进
行该设备的操作.
3微机防误系统的防误原则
一
次设备操作时,需在防误系统主机上进行模
拟后再进入实际操作,实际操作时防误系统按步开变电站微机防误装置的改造电工电气(2011No.9) 放待操作设备,其余设备均处于闭锁状态.防误规
则通过软件防误规则表实现,防误规则如下:
(1)防误拉合开关.开关处于运行状态时可
进行分操作;开关处于热备用状态时可进行合操作;开关处于检修状态时可进行分,合操作.
(2)防误入带电间隔.当一次设备停电,相应
刀闸处于分位时方允许进入间隔(即打开网门);当网门内对应接地线拆除后且符合以下条件时方允许关闭网门.
开关网门:母线闸刀与线路闸刀在分位时,开
关网门允许开,闭.
线路,旁路闸刀共用网门:本线路母线闸
刀,线路闸刀,旁路闸刀均处于分位时,该网门
允许开,闭操作.(因旁母带电,进入该网门不允
许进行登高作业).
主变出线,旁路闸刀共用网门:主变三侧母线
闸刀,线路闸刀,旁路闸刀均处于分位时,该网门
允许进行操作.本次仅对35kV配电装置进行防误改造,待220kV配电装置及110kV配电装置改造结束后可实现与主变220kV侧,110kV侧的闭锁.
母线闸刀网门:当本单元母线闸刀,线路闸刀
在断位,该母线闸刀网门所在母线上全部母线闸刀都处于分位时,允许网门开,闭操作.
所用变母线闸刀网门:当所用变三把高压闸刀
处于分位,低压闸刀处于分位且本闸刀所在母线全部母线闸刀都处于分位时,允许网门开,闭操作.
电容器及其附件网门:当电容器出线闸刀处于
分位且出线地刀处于合位时允许网门开,闭操作. 所用变网门:当所用变三把高压闸刀处于分位
且所用变低压闸刀处于分位时允许开,闭操作.
母线压变,避雷器网门:母线压变闸刀处于分
位时允许开,闭操作.
旁母避雷器网门:所有旁路母线闸刀处于分位
时允许开,闭操作.
(3)防带负荷拉合刀闸及防带接地线合闸.
进行刀闸操作时应满足送电范围内无接地线
(接地闸刀在分位),且符合规定的开关与闸刀间的配合顺序.35kV某一单元母线,出线闸刀需操作时该单元所有网门(母线闸刀网门,出线闸刀网门,开关网门)必须处于”关闭”状态;35kV某
一
单元旁路闸刀需操作时该单元旁路闸刀所在网门应处于”关闭”状态.除满足上述条件外,母
线,线路,旁路闸刀还必须分别满足下述条件方
可操作.
1)线路闸刀:当本间隔开关母线侧,流变出线
侧,线路侧接地线(接地闸刀)均拆除(拉开)且满足下列条件可进行操作:
分:开关处于分位时可进行”分”操作;合:开
关处于分位且一把母线闸刀处于合位时可进行“合”操作.
2)母线闸刀:当本间隔开关母线侧,流变出线
侧,线路侧接地线(接地闸刀)均拆除(拉开),该母线闸刀所在母线所有接地线(接地闸刀)都拆除(拉开)后且满足下列条件可进行操作:
分:开关,线路闸刀都处于分位,另一把母线
闸刀分位时可进行”分”操作.
母联开关及两侧闸刀处于合位,另一把母线闸
刀合位时可进行”分”操作.
合:开关,线路闸刀都处于分位,另一把母线
闸刀分位时可进行”合”操作.
母联开关及两侧闸刀处于合位,另一把母线闸
刀合位时可进行”合”操作.
3)旁路闸刀.
分:旁路开关处于分位时且其余出线旁刀处于
分位方可进行”分”操作.
合:旁路开关处于分位时且本线与旁路同
排,本线路侧与旁母无接地时方可进行”合”操
作;电动闸刀操作机构典型操作回路图如图2所示. L
隔离开
关机构
(合)
隔离开
关机构
(分)
隔离开
关电磁
锁
～
N
图2电动闸刀操作机构典型操作回路图
(4)防带电挂接地线.
1)开关母线侧接地线(接地闸刀):开关两侧闸
刀均处于分位时可装设,35kV间隔还应在网门打开后方可装设.
2)开关流变线路侧接地线(接地闸刀):开关两
侧闸刀均处于分位时可装设,35kV间隔还应在网门打开后方可装设.
一
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电工电气(201lNo.9)变电站微枫晴误装置的改造3)线路侧接地线(接地闸刀):本线线路,旁路
闸刀均处于分位时可装设,35kV间隔应在本线所有闸刀均处于分位且线路,旁路闸刀网门打开后方可装设;
4)母线接地线(接地闸刀):连接于本母线上所
有母线闸刀均处于分位时可装设.
5)所用变高,低压侧接地线:所用变高,低压
侧闸刀均处于分位且所用变网门打开后可装设.
6)压变高压侧接地线(接地闸刀):压变闸刀拉
开后即可,未考虑与低压侧闭锁.
样回路及系统总线回路进行检查,检查后再与主机
端口连接后调试:
(7)设备调试可分为对变位采集正确性的检
查,主机下达开放命令时设备可操作与否以及～次
设备倒闸操作时防误逻辑的正确性验证.
(8)在防误系统实施的整个过程中,应注意与
厂家保持沟通.通过协商解决,该产品特别是主机
防误软件在合理性,易用性,规范性等方面有了质
的飞跃.
7)电容器侧接地线(接地闸刀):本间隔所有闸5微机防误系统的实施效果
刀处于分位时可装设.
8)主变侧接地线(接地闸刀):主变三侧出线闸
刀及旁路闸刀均处于分位时可装设,开关室网门内
装设接地线则要求网门打开.
4微机防误系统的安装调试
安装的质量直接影响着防误系统的性能,本所
防误系统的安装主要考虑了如下几点:
(1)安装计划应考虑全面,对人员配备,停电
时间,材料准备等综合考虑.本所是运行中的变
电所,设备不可能长期停电,因此如何妥善安排需
停电的工作与可不停电的工作非常重要.总的原则
是:可以在不停电的情况下预先做好的工作应尽可能预先做好,如室外及带电间隔外的电缆施放,地面开凿,接地锁等锁具的安装.
(2)锁具等设备安装直接影响防误系统对一次
设备的闭锁与开放可靠性,事先需对安装位置,安装方式进行实地考察.安装过程中注意监督施工质量是否符合要求,如接地锁本身的接地截面,与接地网连接的可靠性等.
(3)室外应考虑锁具的防雨.室外闸刀电磁锁
具有防雨功能,而接地锁不防雨,故安装了防雨晕.
(4)对闸刀等设备采样使用的辅助接点不得与
其它系统共用,以保障独立性和可靠性.
(5)各具体设备的防误规则应忠实于防误原
则,输入计算机后应对规则表本身进行检查,通过系统”模拟操作”功能验证规则表的正确性. (6)对防误系统的调试应在施工告一段落或一
次施工任务完成后进行,调试前需对I/o设备的采一
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微机防误系统实施后,与原防误方式相比,具
有如下优点:
(1)所有设备位置只需从一对(或一只)辅助接
点采集而所有操作共享该位置信息,所有设备的操作回路只需防误系统的一对(一只)接点接入,回路接线简单化.
(2)彻底消除了防误死角,真正实现”五防”.现
微机防误系统可以实现原防误方式无法解决的几个问题,杜绝了重大安全隐患.
(3)实现了模拟操作与一次设备实际操作一一
对应的关系,在防误系统主机上模拟操作后,系统
按步开放待操作设备,前一步操作不完成则后～步操作永远也不开放.而不符合”五防”规则的操作
在模拟预演时即无法通过系统的防误规则检查. (4)提供了一次设备位置的实时显示,这是真
正与实际位置完全对应的一次模拟图.
(5)提供事件记录功能,所有操作都记录在案.
6微机防误系统的功能完善与发展
微机防误系统系统结构,系统功能仍需继续完
善和提高,就变电所防误操作本身而言,微机防误
操作系统应做到如下几点:
(1)解决目前存在的实际操作问题:一次设备
操作不到位,但其辅助接点已到位,使系统认为
本步已结束而终止本步操作开放下一步操作.解决
此问题有三种方法,一是每步操作后适当延时,该
方法简单有效,但有些情况延时无法解决且该方法可能增加操作时间;二是采用人工判断操作到位与否的方法,到位后按下该设备处或本间隔处的”本
变电站微机防误装置的改造电工电气(2011No.9) 步操作结束”按钮通知系统,系统转而开放下一步
操作;三是在主系统软件中增加”重新进行本步操作”的功能,当操作人中发现本步操作不到位时不
进行下一步操作,使用该功能重新开放本步操作并增加本步操作确认完成的时间值,本步操作完成后自动恢复开放下一步操作,该方法是简单可行的. (2)增强系统逻辑功能,减少人员工作量,提
高智能程度.如定义并内置多种主接线类型(双母
线带旁母,单母线分段等),单元类型(主变,旁
路,母联,电源线路,终端线路,所用变,压变
等),设备类型(开关,母线侧闸刀,负荷侧闸刀,接
地闸刀,临时接地线,网门等),系统新安装时只
需输入主接线类型,单元数,单元名称编号,防误
要求等参数则自动生成一次接线图以及各设备的防误操作规则,对于特殊设备系统允许进行防误规
则的人为设置.定义电源线路(可引入线路压变二
次电压),负荷线路等可以使系统智能判断母线及
其它设备带电与否,并根据带电与否决定图形显示着色,实现线路,主变并列,解列等操作的防误判断,扩展防误功能.
(3)实现附加功能,如遗留接地闸刀(接地线)
的列表,对设备实施解锁操作后仍处于解锁状态的设备列表等.
(4)微机防误系统采集的一次设备信息全面且
直接从一次设备的辅助接点处获取,而实时系统中一次设备的位置信息有的取自辅助接点,有的取自位置中间继电器,其数据的可靠性与全面性均不及防误系统.因此防误系统完全可以为实时系统提供位置信息,形成区域电网调度自动化的防误模块,节省投资,更好地满足生产需要,可在监控
中心建设一套网络版的独立的微机防误系统,实现该监控中心管辖下所有隔离开关不能遥控的变电站的防误闭锁.
(5)变电所微机管理系统通常都内置了操作
票,工作票模块以及运行方式的记录,开关操作记录等功能,其操作票采用手工输入,靠人工校验票面的正确与否,运行方式,开关操作记录等也靠人工输入微机.若实现信息共享则操作票可采用防误规则进行正确性评价,设备实时信息可自动记入运
行方式,开关操作信息直接记入开关操作记录. (6)变电所综合自动化系统后台机用于对保护
进行整定及查询,开关量输入压板的信息可以通过其进行查询,开关分合闸回路压板也可采用辅助元件经光隔输入微机.若压板与保护状态等二次设备信息与防误系统共享,则可对一,二次设备进行全
面防误,并可形成操作票自动生成专家系统或操作票正确性检验系统.
(7)微机防误系统本身内置了”五防”规则,若
模拟操作时提供较为丰富的提示信息则本身即是一个较好的倒闸操作培训软件,如能结合二次设备以及提供声光信号,则将发展为结合实际的仿真培训系统.
(8)随着变电站自动化水平越来越高,变电站
防误将采用”计算机监控系统的逻辑闭锁+本设
备问隔电气闭锁”来实现防误操作功能,不再设
置独立的微机防误操作系统.计算机监控系统具
有完善的全站性逻辑闭锁功能,除判别本间隔电
气回路的”五防”闭锁条件外,还能对其它跨间
隔的相关闭锁条件进行判别,电脑防误逻辑库中
动态监测全站设备操作条件,减小运行人员操作
前的预置,模拟等工作量,满足正常操作防误闭
锁功能的各项要求.
7结语
防误操作是一项复杂的,长期的工作,在防误
装置发挥防误功能的同时,需加强运行人员的技术培训,提高员工的业务技能水平,提高员工对现场的熟悉程度,让防误装置发挥出更大的作用,才会最大限度减少误操作发生的机会,为电力系统的安全运行提供进一步的组织,技术保障.
收稿日期:201卜04—21
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