变电站微机五防系统的改进与应用

变电站微机五防系统的改进与应用

吕滨

国网太原供电公司山西太原030001

摘要：近年来，微机五防装置得到了飞速的发展，目前已经被普遍的应用在了电力系统中，同时也被应用到了高电压等级防误装置中，其逐渐成为了一种主流装置。随着科学技术的发展，电力企业的运行方式也发生了明显的转变，遥控操作逐渐取代了手动操作设备。本文就针对变电站微机五防系统的改进与应用进行阐述。

关键词：变电站；微机五防；自动化；应用

电力系统的安全运行是国民经济发展的重要保证，电力部门历来十分重视电力系统的安全运行，然而我国每年都会发生很多因操作人员误操作产生的重大事故，造成巨大的生命财产损失。从历年的统计数据看，误操作事故的发生每年都给国家和电力企业造成巨大的经济损失，给安全生产带来重大影响。当设备处于检修时，对于检修人员，误操作主要发生在检修、试验过程中；对于运行人员，设备检修后状态或安全措施的改变，易发生送电误操作。原因在于“微机五防系统”并不能包含变电站所有的操作，尤其是检修操作。由于设备检修过程中人为和设备状况等诸多不确定因素，给安全生产带来很大安全隐患。尤其针对类似母线、主变等大型设备停电检修过程，涉及到的检修设备及工作地点较多，有时为了方便操作和节省时间，工作现场疏忽万能钥匙管理，或用其他办法解除电气闭锁等。这些违反规程的行为都直接或间接带来各种安全隐患。

1、微机五防系统

1.1概述

“五防”是在变电站的倒闸操作中防止五种恶性电气误操作事故的简称。这五种恶性电气事故通常指以下五种：防止误入带电间隔；防止带负荷误拉（合）隔离开关；防止带接地开关（接地线）合隔离开关；防止带电合（挂）接地开关（接地线）；防止误分合断路器。我国电力系统早在1990年就提出了电气设备五防的要求，并以法规形式行文规定了电气的管理、运行、设计和使用原则。每个变电站在投运前都应有一套完整、可靠并经过运行人员验收合格的五防系统，五防系统是变电站防止人为误操作，确保变电站安全运行的重要设备，所有正常的倒闸操作都必须经过变电站五防系统的模拟预演和逻辑判断。所以五防系统的稳定和完善与否，大大影响电网事故的发生率。随着电网的日益发展，用户用电量的逐渐增大，用户对供电的可靠性要求越来越严格，五防系统的重要作用也显得尤为突出。为满足变电站五防要求，在电气设备及其自动化控制系统上安装的对电气设备操作流程、操作位置进行闭锁和提示的装置，包括电气闭锁、电磁闭锁、机械闭锁、机械程序锁、微机五防闭锁。但于技术上的原因和防止误操作设备可靠性不高，并未能完全有效地杜绝五种误操作恶性事故发生。随着计算机编码技术、通信技术及控制技术的快速发展，微机防误闭锁技术得到了长足的发展，并在国内得到了越来越广泛的应用，自2006年起在太原供电公司各变电站全面采用微机防误闭锁装置。而近年来，数字变电站、智能变电站的发展，迫切要求五防系统与变电站综合自动化系统相结合。

1.2微机五防系统工作原理

微机五防闭锁装置是一种采用电脑钥匙、编码锁技术、计算机技术,引入操作规则,通过软、硬件结合,实现对高压电气设备进行防止电气误操作的装置。主要由主机、电脑钥匙、机械编码锁和电气编码锁等元件组成。微机五防闭锁装置具有接线简单、操作可靠、维护方便等特点,依靠闭锁逻辑和现场锁具实现对断路器、隔离开关、接地刀闸、地线、遮栏、网门或开关柜门的闭锁,严格杜绝操作人员在操作中可能出现的误操作。电脑钥匙在操作过程中接收主机发出的操作票,然后按照操作票内容依次对电编码锁和机械编码锁进行解锁操作,同时对运行人员进行的实际操作进行监控。在操作过程中,电脑钥匙给出操作提示,运行人员应按照电脑钥匙的提示“正确,可以开锁”逐步地进行正确的操作,若运行人员的实际操作与电脑钥匙的提示不符,电脑钥匙将发出报警“错误,请检查”并强制闭锁,从而有效的避免了误操作事故的发生。

1.3现场一次设备设备闭锁的实现方法

电编码锁:用于断路器、电动隔离开关和电动接地刀闸的闭锁。电编码锁在电气原理上相当于一个常开接点。电编码锁闭锁原理为切断正常操作回路,使操作无法执行,电气原理为电编码锁串入操作回路,解锁由电脑钥匙连通回路。机械编码锁:用于手动隔离开关、接地刀闸、临时接地线、网门等设备闭锁。对电气设备的操作分为远方操作和就地操作。远方操作采用微机防误系统中遥控闭锁装置的闭锁接点实现防误闭锁;就地操作时则由微机防误系统的电脑钥匙和锁具来实现防误闭锁。远方和就地操作都具有强制性防止电气误操作的措施,完全满足《防止电气误操作安全管理规定》的要求。微机五防系统与变电站监控系统共享采集的各种实时数据,不独立采集信息。因其可靠性、便捷性、先进性得到用户的好评。

2、系统的构成及应用

微机五防系统由多个部件组成，其中主要包括微型计算机、电脑钥匙、电编码锁等，在所有的组成构件中，工控主板是主要的核心设备，在设计系统软件过程中应当预先对变电厂中设备的所有操作规则进行模拟。系统可以通过模拟屏或监控系统了解到设备的实际运行情况。在进行操作演练时，系统将会依照预先编制的规则拒绝违规操作的执行，在演练结束后可以利用工控主机板将正确的操作输入到系统中，这时工作人员就可以利用电脑钥匙到现场进行工作了。在操作过程中，操作人员通过电脑钥匙可以获取设备中的名称。操作人员只需将电脑钥匙插入到对应的编码锁内，便可利用探头检测对象的正确与否。如果操作正确，那么则会显示信息，同时打开回路。当一项操作结束后，电脑钥匙会显示下一项内容，如果在操作过程中走错了间隔则不能开锁，同时电脑钥匙也会发出报警声，这样也就达到了防止误操作的目的。电码编锁主要用于操作的闭锁，也就是一个开点，经常以串入的形式被连接到操作回路之中，因为原有的回路被切断，所以在操作之前必须利用电脑钥匙进行解锁。机械编锁主要用于接地刀闸、挂锁等。挂锁构的主要优点有使用、安装、维护便捷，其主要缺点是单一的挂锁无法阻碍“空程序”。“空程序”指的就是工作人员利用电脑钥匙将机械编锁打开后没有进行实际操作，而此时电脑钥匙仍然进行了下一步操作。五防系统在实际应用中可能遇到需要紧急处理的时间，这时候就无法依照正常的顺序进行，为了能够快速准确接触闭锁状态，可授权人使用开关闭锁控制器紧急解锁功能和电编码锁、机械编码锁紧急解锁钥匙，从而跳过五防系统的应急处理。自动化技术的发展经常需要对许多变电站进行统一控制和统一调度，统一调度也常被人们称之为集控站模式。在集控站模式中，应当先将需要操作的任务进行打票，将所有的正确操作票集中到中心上，然后再向子站发送，操作人员应当依据电脑钥匙接收任务，在操作进行结束后，回传对位。在集控中心对需要进行的操作任务进行打票，操作人员持有操作票进行模拟预演，然后再进行电脑钥匙发送，依据电脑钥匙的实际操作状况，进行合理的回传对位。

3、结语

微机五防系统在现代的变电站中得到了广泛的应用，并有效地解决了“空程序”问题，同时通过微机五防系统可以使整个变电站的运行变得更加高效合理。虽然现阶段我国在微机五防系统的设计和应用中较为落后，但相信随着科技的发展，在不久的将来我国在变电中对微机五防系统的设计与应用都将会站在世界的领先行列。

参考文献

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