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摘要: 微机防误闭锁装置经过10多年的发展，其技术水平、制造工艺已进入成熟稳定时期，与传统的防误闭锁装置相比，具有功能完善、闭锁方式简单方便、扩充性强、维护容易、投资省等诸多优点，广泛应用于各种规模尤其是大中型接线复杂的发电厂、变电站中，有效地防止电气误操作的发生，为电力系统的安全生产做出卓越的贡献。变电站在配置了微机防误闭锁系统后, 同时应考虑设计电气二次回路闭锁，解决误碰（主要是检修人员）及二次绝缘破坏、在微机系统故障而解除闭锁的误操作问题。
关键词: 变电站； 微机；电气； 应用
中图分类号：TM411+.4 文獻标识码：A 文章编号：
Abstract: Computerized anti-malfunction closure device after more than 10 years of development, the technical level, manufacturing technology has entered the mature stable period, and the traditional the closure device by mistake, compared with the perfect function and easy and convenient way atresia expansion of strong, easy maintenance, low investment, and many other advantages, is widely used in various large and medium scale especially complex wiring generator, transformer substation, effectively prevent the occurrence of electrical wrong operation, for the power system of safe production to make outstanding contributions. In the transformer substation configuration computerized anti-malfunction atresia system, and should also consider the secondary circuit design electrical closure, solve mistakenly touch (mainly is the maintenance staff) and secondary insulation damage, the microcomputer system fault and remove the closure error operating problems.
Key Words: substation; Microcomputer; Electrical; application
前言
《电业安全生产规程》和在90年代初就提出了电气设备“五防”的要求，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联锁的设计原则，所以在操作二次回路上设置电气闭锁已成为防止人为误操作等事故发生的有效而可行的手段。近几年来，随着微机防误闭锁系统的广泛运用，许多老式防误闭锁的变电站也在进行微机防误闭锁系统的加装或改造，取得了良好的效果。我认为新建或改造变电站在配置了微机防误闭锁系统后, 同时考虑设计和完善电气二次回路闭锁，在变电站采用微机五防与电气五防的两种技术，采用整体五防的思路设计改造旧的变电站，是防止误操作等事故发生的最有效和可靠的手段。
1 误操作事故原因的分析
从误操作的过程来看，人为误操作由三个部分组成，即运行值班人员、检修试验、继保人员以及其它人员的误操作造成。还有因操作设备的二次回路绝缘损坏而造成的恶性误操作事故。近年来，通过许多事故教训，广州供电局建立完善了万能解锁钥匙使用和保管制度，并且采取了不少措施，例如：为了防止运行中的隔离开关误分合，在操作后必须拉开隔离开关的操作电源等等，这些措施虽然起到了一定的效果，但增加了操作步骤，延长了操作时间，给运行操作带来了许多麻烦，总之，是一种被动的措施，而且，这些措施主要是针对运行人员的行为的，而人员的行为的控制是比较难的。另外，五防不单单是运行操作的，对于检修同样需要五防，因为在检修、试验过程中，这时的拉合操作是由检修人员执行，在不能依赖微机防误闭锁装置的前提下，电气二次回路联锁就成了最后一道防线。此外，还有二次操作回路一点的绝缘破坏、无关的人员误碰等原因造成外力原因误操作事故。因此，本文认为还是应当采用整体的五防系统（包括微机和电气五防）来共同防止误操作。
2 微机 “五防” 装置的构成
微机 “五防”装置通常由防误主机、 模拟屏、 电脑钥匙、 编码锁 （分机械编码锁、 电编码锁）等功能元件组成， 从软件、 硬件两方面进行闭锁， 操作过程分为预演操作和实际操作。 其中主机为微机闭锁装置的核心， 在主机内， 预先储存了站内所有设备在各种运行方式下的操作运用规程， 同时， 微机模拟屏上的所有模拟元件都一对一与主机相连， 通过直接在线或间接记忆的方式使模拟屏上的所有模拟元件与现场的断路器、 隔离开关或接地开关的状态保持一致。 电脑钥匙用于在操作过程中接受工控主机发出的操作程序， 使运行人员能方便地拿着它到现场对电气编码锁或机械编码锁进行解锁操作。
当运行人员需要进行操作时， 首先在微机模拟屏上进行预演操作， 主机根据预先储存的程序对每一项操作进行判断。 如果操作正确， 则开放其闭锁机构， 运行人员可进行就地操作断路器、 电动隔离开关或打开机械编码锁进行操作， 并发出正确的声音提示； 如果操作错误， 系统则自动报警， 直到所有操作均正确为止。
3 电气二次防误闭锁技术
微机防误闭锁系统的漏洞和其致命的弱点在于"五防"功能以操作逻辑为核心，对于无票操作和误碰（主要是检修人员）及二次绝缘破坏则有可能防不住。在微机系统故障而解除闭锁时，微机"五防"功能完全失去，这也要靠电气五防来进行操作闭锁。因此在变电站五防新建和改造中建议同时采用电气二次防误闭锁技术。
电气防误操作是建立在二次操作回路上的一种防误功能，一般通过断路器和开关的辅助接点，在其操作二次回路上串入并相互联锁来实现。电气二次防误闭锁回路是一种现场电气联锁技术, 主要通过相关设备的辅助接点连接来实现闭锁。这是电气闭锁最基本的形式，闭锁可靠。但这种方式需要接入大量的二次电缆，接线方式较为复杂，运行维护较为困难，辅助接点设备工作要求可靠。电气闭锁回路一般只能防止断路器、隔离开关和接地开关的误操作，对误入带电间隔、接地线的挂接（拆除）等则无能为力，不能实现完整的"五防"功能。另外，电动操作的隔离开关和接地开关的二次操作回路绝缘破坏还极易导致开关的误拉和误合。
电气二次闭锁回路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，间隔多的大型变电站实现起来耗费大量电缆，且在运行中存在开关辅助接点工作不可靠、户外电磁锁机构易损坏等问题。由于此前有的变电站旧的电气五防回路问题较多，在微机五防的改造过程中，将其短接或拆除。目前要采用电气五防技术必须在可靠性要求高的枢纽和重要变电站中实施，变电站的开关、刀闸最好采用进口设备，辅助接点设备经运行操作检验工作可靠，并配备足够的备用辅助接点。
4 电气 “五防” 装置在碧山变电站的应用
电气闭锁是利用断路器、隔离开关辅助触点接通或断开电气操作电源而达到闭锁目的。现以开元变电站110KV某线路刀闸操作电气联锁回路图为例，如下图所示，其中图1为一次结线示意图、图2为母线侧隔离开关1G、2G、3G、线路刀4G的控制回路，以及开关侧B0G接地刀、CT侧C0G接地刀、线路侧40G接地刀的控制回路。从图中我们不难看出：
1G和2G只有在同时满足B0G、C0G接地刀闸在分位、断路器三相在分位的条件下才能实现分合闸操作；3G则只需要满足40G接地刀闸均在开位的条件即可；4G同时满足B0G、C0G、40G接地刀闸在分位、断路器三相在分位的条件下才能实现分合闸操作。实现了以下功能：
(1) 防止带负荷分、合隔离开关。（断路器合闸状态不能操作隔离开关）
(2) 防止接地刀闸处于合上位置时分合隔离开关。
(3) 防止在带电时误合接地刀闸。（母线侧刀闸或线路侧刀闸处于合位时能操作接地刀闸）
(4) 防止误分、误合断路器。（只有操作指令与操作设备对应才能对被操作设备操作）
(5) 防止在带电时误合线路接地刀闸。（只有在线路无电，YJA电压继电器辅助接点闭合，才能合上接地刀闸）
5“五防”目前主要问题
5.1“五防”闭锁装置验收工作不到位
部分管理人员或运行检修人员对“五防“装置重视不够，验收管理工作不到位。验收时应有专人专职负责，验收过程应有验收报告，以便日后有什么问题可追究责任。有些闭锁附件和锁具，是必须在投运前安装调试完毕，一旦投运后，再安装调试就必须等停电后处理；
5.2运行维护工作不到位
运行人员对“五防“装置的构成、原理及使用维护方法不熟悉，在操作时不按规程操作，对运行操作中遇到的与实际运行方式不符的情况，不能够及时进行操作程序的修改；部分管理和运行人员感觉使用闭锁装置繁琐，干脆不使用该装置，使闭锁防误功能丧失；忽视平时对装置的维护工作，如定期试验开锁，对不流畅的锁具要使用加注润滑油,对生锈、卡涩、损坏的机械编码锁和电脑钥匙不能进行检修和更换; 操作时发现装置问题不及时汇报，不尽快处理，搁置问题，造成安全隐患。辅助接点设备经运行操作一定周期后未经检修、继保人员维护检查。
定期未对开关、刀闸的操作二次设备和回路进行绝缘测试或停电维护。
6“五防”闭锁装置运行管理措施
6.1加强对“五防”闭锁装置系统的选用、长远及统筹规划
对于未经综合自动化改造的变电站或在近期要进行扩建、改建的变电站，在进行“五防”方案的设计时，应有长远、统筹的规划。必须一次将最终的方案与厂家谈妥（对部分硬件、数据可提前进行完善，对暂时不能安装的部分可与厂家达成协议，待有条件时由厂家配合安装、调试）。这样可简化工作程序，避免由于“五防”不到位而对设备的投运带来影响。
6.2加强“五防”闭锁装置系统的管理
制订“五防”闭锁装置（监控）系统的调试模拟、运行及维护管理规程：按照广州供电局《防止电气误操作装置管理规定》的规定，防误装置的管理必须纳入变电站的现场规程，新站在“五防”装置投入运行的同时，制订现场“五防”闭锁装置运行规程。 对解锁钥匙（万能钥匙）的使用规定尤其重视，并填写解锁记录（记录愈详细愈好，这样便于以后的维护）。规定使用前必须请示分管领导同意，使用后作好记录，解锁钥匙重新放回原位
7 结束语
整体“五防”思路在广州东部电网地区应用收到了良好效果， 有效的防止了誤操作。 如220kV碧山、开元变电站安装了微机五防装置和改造了电气五防装置， 自2007年变电站扩建和改造到现在， 从未发生过因误操作而引起变电站停电的现象。 由此可见， 在变电站安装“五防”防误操作装置是十分必要的。
关键词: 变电站； 微机；电气； 应用
中图分类号：TM411+.4 文獻标识码：A 文章编号：
Abstract: Computerized anti-malfunction closure device after more than 10 years of development, the technical level, manufacturing technology has entered the mature stable period, and the traditional the closure device by mistake, compared with the perfect function and easy and convenient way atresia expansion of strong, easy maintenance, low investment, and many other advantages, is widely used in various large and medium scale especially complex wiring generator, transformer substation, effectively prevent the occurrence of electrical wrong operation, for the power system of safe production to make outstanding contributions. In the transformer substation configuration computerized anti-malfunction atresia system, and should also consider the secondary circuit design electrical closure, solve mistakenly touch (mainly is the maintenance staff) and secondary insulation damage, the microcomputer system fault and remove the closure error operating problems.
Key Words: substation; Microcomputer; Electrical; application
前言
《电业安全生产规程》和在90年代初就提出了电气设备“五防”的要求，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联锁的设计原则，所以在操作二次回路上设置电气闭锁已成为防止人为误操作等事故发生的有效而可行的手段。近几年来，随着微机防误闭锁系统的广泛运用，许多老式防误闭锁的变电站也在进行微机防误闭锁系统的加装或改造，取得了良好的效果。我认为新建或改造变电站在配置了微机防误闭锁系统后, 同时考虑设计和完善电气二次回路闭锁，在变电站采用微机五防与电气五防的两种技术，采用整体五防的思路设计改造旧的变电站，是防止误操作等事故发生的最有效和可靠的手段。
1 误操作事故原因的分析
从误操作的过程来看，人为误操作由三个部分组成，即运行值班人员、检修试验、继保人员以及其它人员的误操作造成。还有因操作设备的二次回路绝缘损坏而造成的恶性误操作事故。近年来，通过许多事故教训，广州供电局建立完善了万能解锁钥匙使用和保管制度，并且采取了不少措施，例如：为了防止运行中的隔离开关误分合，在操作后必须拉开隔离开关的操作电源等等，这些措施虽然起到了一定的效果，但增加了操作步骤，延长了操作时间，给运行操作带来了许多麻烦，总之，是一种被动的措施，而且，这些措施主要是针对运行人员的行为的，而人员的行为的控制是比较难的。另外，五防不单单是运行操作的，对于检修同样需要五防，因为在检修、试验过程中，这时的拉合操作是由检修人员执行，在不能依赖微机防误闭锁装置的前提下，电气二次回路联锁就成了最后一道防线。此外，还有二次操作回路一点的绝缘破坏、无关的人员误碰等原因造成外力原因误操作事故。因此，本文认为还是应当采用整体的五防系统（包括微机和电气五防）来共同防止误操作。
2 微机 “五防” 装置的构成
微机 “五防”装置通常由防误主机、 模拟屏、 电脑钥匙、 编码锁 （分机械编码锁、 电编码锁）等功能元件组成， 从软件、 硬件两方面进行闭锁， 操作过程分为预演操作和实际操作。 其中主机为微机闭锁装置的核心， 在主机内， 预先储存了站内所有设备在各种运行方式下的操作运用规程， 同时， 微机模拟屏上的所有模拟元件都一对一与主机相连， 通过直接在线或间接记忆的方式使模拟屏上的所有模拟元件与现场的断路器、 隔离开关或接地开关的状态保持一致。 电脑钥匙用于在操作过程中接受工控主机发出的操作程序， 使运行人员能方便地拿着它到现场对电气编码锁或机械编码锁进行解锁操作。
当运行人员需要进行操作时， 首先在微机模拟屏上进行预演操作， 主机根据预先储存的程序对每一项操作进行判断。 如果操作正确， 则开放其闭锁机构， 运行人员可进行就地操作断路器、 电动隔离开关或打开机械编码锁进行操作， 并发出正确的声音提示； 如果操作错误， 系统则自动报警， 直到所有操作均正确为止。
3 电气二次防误闭锁技术
微机防误闭锁系统的漏洞和其致命的弱点在于"五防"功能以操作逻辑为核心，对于无票操作和误碰（主要是检修人员）及二次绝缘破坏则有可能防不住。在微机系统故障而解除闭锁时，微机"五防"功能完全失去，这也要靠电气五防来进行操作闭锁。因此在变电站五防新建和改造中建议同时采用电气二次防误闭锁技术。
电气防误操作是建立在二次操作回路上的一种防误功能，一般通过断路器和开关的辅助接点，在其操作二次回路上串入并相互联锁来实现。电气二次防误闭锁回路是一种现场电气联锁技术, 主要通过相关设备的辅助接点连接来实现闭锁。这是电气闭锁最基本的形式，闭锁可靠。但这种方式需要接入大量的二次电缆，接线方式较为复杂，运行维护较为困难，辅助接点设备工作要求可靠。电气闭锁回路一般只能防止断路器、隔离开关和接地开关的误操作，对误入带电间隔、接地线的挂接（拆除）等则无能为力，不能实现完整的"五防"功能。另外，电动操作的隔离开关和接地开关的二次操作回路绝缘破坏还极易导致开关的误拉和误合。
电气二次闭锁回路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，间隔多的大型变电站实现起来耗费大量电缆，且在运行中存在开关辅助接点工作不可靠、户外电磁锁机构易损坏等问题。由于此前有的变电站旧的电气五防回路问题较多，在微机五防的改造过程中，将其短接或拆除。目前要采用电气五防技术必须在可靠性要求高的枢纽和重要变电站中实施，变电站的开关、刀闸最好采用进口设备，辅助接点设备经运行操作检验工作可靠，并配备足够的备用辅助接点。
4 电气 “五防” 装置在碧山变电站的应用
电气闭锁是利用断路器、隔离开关辅助触点接通或断开电气操作电源而达到闭锁目的。现以开元变电站110KV某线路刀闸操作电气联锁回路图为例，如下图所示，其中图1为一次结线示意图、图2为母线侧隔离开关1G、2G、3G、线路刀4G的控制回路，以及开关侧B0G接地刀、CT侧C0G接地刀、线路侧40G接地刀的控制回路。从图中我们不难看出：
1G和2G只有在同时满足B0G、C0G接地刀闸在分位、断路器三相在分位的条件下才能实现分合闸操作；3G则只需要满足40G接地刀闸均在开位的条件即可；4G同时满足B0G、C0G、40G接地刀闸在分位、断路器三相在分位的条件下才能实现分合闸操作。实现了以下功能：
(1) 防止带负荷分、合隔离开关。（断路器合闸状态不能操作隔离开关）
(2) 防止接地刀闸处于合上位置时分合隔离开关。
(3) 防止在带电时误合接地刀闸。（母线侧刀闸或线路侧刀闸处于合位时能操作接地刀闸）
(4) 防止误分、误合断路器。（只有操作指令与操作设备对应才能对被操作设备操作）
(5) 防止在带电时误合线路接地刀闸。（只有在线路无电，YJA电压继电器辅助接点闭合，才能合上接地刀闸）
5“五防”目前主要问题
5.1“五防”闭锁装置验收工作不到位
部分管理人员或运行检修人员对“五防“装置重视不够，验收管理工作不到位。验收时应有专人专职负责，验收过程应有验收报告，以便日后有什么问题可追究责任。有些闭锁附件和锁具，是必须在投运前安装调试完毕，一旦投运后，再安装调试就必须等停电后处理；
5.2运行维护工作不到位
运行人员对“五防“装置的构成、原理及使用维护方法不熟悉，在操作时不按规程操作，对运行操作中遇到的与实际运行方式不符的情况，不能够及时进行操作程序的修改；部分管理和运行人员感觉使用闭锁装置繁琐，干脆不使用该装置，使闭锁防误功能丧失；忽视平时对装置的维护工作，如定期试验开锁，对不流畅的锁具要使用加注润滑油,对生锈、卡涩、损坏的机械编码锁和电脑钥匙不能进行检修和更换; 操作时发现装置问题不及时汇报，不尽快处理，搁置问题，造成安全隐患。辅助接点设备经运行操作一定周期后未经检修、继保人员维护检查。
定期未对开关、刀闸的操作二次设备和回路进行绝缘测试或停电维护。
6“五防”闭锁装置运行管理措施
6.1加强对“五防”闭锁装置系统的选用、长远及统筹规划
对于未经综合自动化改造的变电站或在近期要进行扩建、改建的变电站，在进行“五防”方案的设计时，应有长远、统筹的规划。必须一次将最终的方案与厂家谈妥（对部分硬件、数据可提前进行完善，对暂时不能安装的部分可与厂家达成协议，待有条件时由厂家配合安装、调试）。这样可简化工作程序，避免由于“五防”不到位而对设备的投运带来影响。
6.2加强“五防”闭锁装置系统的管理
制订“五防”闭锁装置（监控）系统的调试模拟、运行及维护管理规程：按照广州供电局《防止电气误操作装置管理规定》的规定，防误装置的管理必须纳入变电站的现场规程，新站在“五防”装置投入运行的同时，制订现场“五防”闭锁装置运行规程。 对解锁钥匙（万能钥匙）的使用规定尤其重视，并填写解锁记录（记录愈详细愈好，这样便于以后的维护）。规定使用前必须请示分管领导同意，使用后作好记录，解锁钥匙重新放回原位
7 结束语
整体“五防”思路在广州东部电网地区应用收到了良好效果， 有效的防止了誤操作。 如220kV碧山、开元变电站安装了微机五防装置和改造了电气五防装置， 自2007年变电站扩建和改造到现在， 从未发生过因误操作而引起变电站停电的现象。 由此可见， 在变电站安装“五防”防误操作装置是十分必要的。