220 kV综合自动化变电站防误逻辑验收探讨

2011-05-29白东亚朱利锋王小林

浙江电力 2011年6期

白东亚，朱利锋，王小林

（萧山供电局，杭州 311201）

目前220 kV综合自动化变电站防误闭锁逻辑一般通过5种防误闭锁装置实现，即机械防误闭锁、电气防误闭锁、电磁防误闭锁、微机防误闭锁、计算机监控系统防误闭锁。由于缺乏统一的防误装置选型设计规范，同一设备可能同时具备多种形式的防误闭锁装置，如某220 kV变电站220 kV电压等级的闸刀，除配置微机防误闭锁外，其测控装置也配置了单独的防误程序，现场设备还有电气闭锁和机械闭锁，即同一设备具有4种防误闭锁装置。一方面，同一设备具有多重防误闭锁功能给变电运行人员提供了多重防误操作保障；但另一方面，多重防误给防误验收工作带来了难题。根据相关规程要求，新、扩、改建工程投运前必须对各项防误闭锁功能逐一进行实际操作验收，不符合要求的不予投运。因此如何正确、有效、全面验收多重防误逻辑非常值得探讨。本文总结了笔者的实际工作经验，对220 kV综合自动化变电站防误闭锁的验收进行了深入分析和探讨。以220 kV东梅变电站为例，深入分析220 kV综合自动化变电站防误闭锁装置的构成，针对不同层面的防误逻辑制定验收方案，确保防误逻辑验收工作全面、正确、有效。

1 防误闭锁装置的构成及操控方式

要想制定正确的验收方案，首先要搞清楚开关和闸刀的操作控制原理。

变电站闸刀和开关的操作控制功能可按远方调度、站级层、间隔层、过程层的分层操作原则考虑。原则上间隔层和过程层只作为后备操作或检修操作手段，这两层的操作控制方式和监控范围可按实际设计要求和设备配置灵活应用。

在监控系统运行正常的情况下，无论设备处于哪一层操作控制，设备的运行状态和选择切换开关的状态都应处于计算机监控系统的监视中。

选择切换开关位置和设备在各层操作控制的权限应相互对应。

1.1 开关的操控方式

变电运行人员可通过4种方式对开关进行操作，即后台操作、测控操作、KK操作以及现场操作。除现场操作以外，其他操作时现场开关机构箱内的“远方/就地”切换小开关必须切至“远方”位置，测控屏上遥控压板必须投入。相关的开关控制权限如图1所示。

图1 变电站开关控制权限回路简图

（1）后台操作时，测控屏上开关的“远方/就地”切换小开关QK必须切至“远方”位置，测控装置“远方/就地”切换小开关也必须切至“远方”位置。

（2）测控操作时，测控屏上开关的“远方/就地”切换小开关QK必须切至“远方”位置，测控装置“远方/就地”切换小开关则必须切至“就地”位置。

（3）KK操作时，测控屏上开关的“远方/就地”切换小开关QK必须切至“就地”位置。

（4）现场操作时，现场开关机构箱内的“远方/就地”切换小开关切至“就地”位置。

1.2 闸刀的操控方式

对变电站内部闸刀可通过4种方式进行操作：后台操作、测控操作、现场电动操作以及现场手动操作。当后台操作和测控操作闸刀时，闸刀机构箱内“远方/就地”切换小开关必须切至“远方”位置，同时测控屏上遥控压板必须投入。线路闸刀控制权限如图2所示。

（1）后台操作时，测控装置“远方/就地”切换小开关必须切至“远方”位置。

（2）测控操作时，测控装置“远方/就地”切换小开关必须切至“就地”位置。

（3）现场电动操作时，闸刀机构箱内“远方/就地”切换小开关必须切至“就地”位置。

（4）现场手动操作时，闸刀机构箱内“远方/就地”切换小开关必须切至“手动”位置。

2 防误逻辑的实现

2.1 防误系统构成

220 kV东梅变电站为典型的220 kV综合自动化变电站，电压等级为220/110/35 kV，220 kV和110 kV为双母接线，35 kV为单母分段。监控系统采用国电南瑞科技股份有限公司的NS2000变电站综合自动化系统，由NS2000计算机监控系统、NSC200系列通信控制单元、NSD500系列超高压线路测控装置及NSR600系列保护测控装置等构成。

（1）站级层：NS2000监控系统后台微机防误采用南京南瑞集团公司的WFBX型微机防误操作闭锁系统，并与DY－Ⅲ型电脑钥匙和机械编码锁配套。

图2 线路闸刀控制权限回路图（CJ6操作机构）

（2）间隔层：NSD500测控装置具有本间隔内的电气闭锁防误及覆盖全站控制操作的逻辑闭锁，可通过测控装置上的KK开关遥控操作相应断路器。

（3）过程层：采用了电气闭锁防误、机械闭锁防误、电磁闭锁防误。

通过分析，220 kV东梅变电站防误逻辑的验收要考虑3个层面、5个方面的验收，即站级层、间隔层、过程层及后台、测控装置、测控KK开关、现场电动、现场手动的验收。

2.2 防误逻辑实现

以220 kV线路间隔层的具体防误闭锁逻辑为例。220 kV线路主接线模拟图如图3所示，共有4种防误闭锁装置，即微机防误闭锁装置、测控防误闭锁装置、电气防误闭锁装置、机械闭锁装置，线路具体防误闭锁逻辑如表1所示，其中0表示分闸状态，1表示合闸状态。

（1）微机防误闭锁装置能实现220 kV线路防误闭锁逻辑表各项防误逻辑。

（2）测控防误闭锁装置能实现220 kV线路防误闭锁逻辑表各项防误逻辑。

（3）电气防误闭锁装置只能实现220 kV线路防误闭锁逻辑表中本间隔相关的防误逻辑。

（4）机械防误闭锁装置只能实现接地闸刀和相应闸刀之间的闭锁。

3 防误逻辑验收方案的编制

理清各种防误装置的闭锁逻辑后，就可以有针对性地编制防误逻辑验收方案。

图3 220 kV线路主接线模拟图

表1 220 kV线路防误闭锁逻辑表

3.1 后台防误逻辑验收方案

编制后台防误逻辑验收方案时，要考虑微机防误编码锁的核对。防误编码锁的锁码验证可通过两种方式进行：一种是通过画面开票将要操作的设备传票至电脑钥匙，然后进行编码锁核对；另一种方法是要求厂家通过后台打印编码锁编码清单，运行人员利用电脑钥匙的“学习”功能，逐一核对，确保“一个编码只能开一把锁”。

后台防误逻辑验收包括顺逻辑验证和反逻辑验证。顺逻辑验证可采用后台遥控操作现场一次设备方式（通过顺逻辑的遥控操作，同时完成后台与现场一次设备的对点操作）；反逻辑验证采用后台模拟操作方式，不执行遥控操作。以220 kV东梅变电站某条220 kV线路为例，具体验收操作步骤如下：

（1）顺逻辑验证

a.线路由正（副）母运行改开关线路检修。

b.线路由开关线路检修改正（副）母运行。

c.线路由正（副）母运行倒向副（正）母运行（220 kV母联运行）。

d.线路由副（正）母运行倒向正（副）母运行（合上1号或2号主变220 kV正副母闸刀）。

（2）反逻辑验证

a.正母闸刀合位，副母闸刀、开关母线侧接地闸刀、开关线路侧接地闸刀均不能操作。

b.副母闸刀合位，正母闸刀、开关母线侧接地闸刀、开关线路侧接地闸刀均不能操作。

c.开关母线侧接地闸刀合位，正母闸刀、副母闸刀、线路闸刀均不能操作。

d.开关合位，正母闸刀、副母闸刀、线路闸刀均不能操作。

e.开关线路侧接地闸刀合位，正母闸刀、副母闸刀、线路闸刀均不能操作。

f.线路闸刀合位，开关母线侧接地闸刀、开关线路侧接地闸刀、线路接地闸刀均不能操作。

g.线路接地闸刀合位，线路闸刀不能操作。

h.线路侧有电，线路接地闸刀不能合闸操作。（需由安装或检修人员在线路压变加二次电压配合验收。）

3.2 测控装置防误逻辑验收方案

测控层验收主要验证反逻辑，采用测控层遥控操作与现场操作相结合的方式。

测控层KK开关的操作可单独验收，通过KK开关控制现场开关的分合。KK开关操作时，必须将测控屏上的“远方/就地”切换小开关QK切至“就地”位置，开关机构箱的“远方/就地”切换小开关切至“远方”位置，从而实现对开关的遥控分合。对测控层开关的同期/非同期功能的验证，应由安装人员配合完成。防误逻辑验收表可参照微机防误逻辑验收表，此处不再赘述。

3.3 电气防误逻辑验收方案

现场验收主要验证反逻辑，设备均由现场电动操作。因220 kV东梅变电站接地闸刀均为手动操作方式，故接地闸刀无电气防误回路。由于闸刀电动回路串联测控装置的防误闭锁接点，在电气防误验收时，应解除测控装置的防误功能，确保电气闭锁回路的正确性。

3.4 机械防误逻辑验收方案

现场手动操作闸刀，主要验收闸刀与接地闸刀组装的机械闭锁，闸刀手动与电动操作回路的闭锁，同时完成与后台的对点操作。现场手动操作验收时，在有机械闭锁或电磁闭锁的情况下，不得用蛮力进行操作，以免损坏闭锁装置。

4 防误验收过程中容易出现的问题及解决方法

（1）防误验收时，要确保待验收设备均能正常操作。如某变电站在防误逻辑验收完毕后，发现有一组闸刀的控制电源熔丝未放上，只能对相关逻辑重新验收。所以在防误逻辑验收前应确保所有要验收的相关设备均能正常操作，尽量在一次设备对点正确后立即实施防误逻辑验收。

（2）应逐一对设备进行验收。目前一个测控屏内可能含有多个间隔的测控装置。为保证防误逻辑验收的正确性，在一次设备对点验收时，应遥控一个设备后即放置对应设备的遥控出口压板，确保设备遥控的正确性。有些变电站在一次设备对点验收时，并不是逐一放置遥控出口压板，而是同时放上所有的遥控出口压板，这就很难保证出口回路的正确性。

（3）设备验收时，一、二次设备方式应相互对应。防误逻辑验收应单独进行，不应在相关联设备有操作的情况下进行。如果防误逻辑验收与其他设备验收同时进行，会影响防误逻辑验收的速度，也很难保证验收工作正确、有效。

（4）必须制定验收清单，不能凭经验和记忆进行验收。

在防误逻辑验收时，绝大部分逻辑是正确的，只有极个别逻辑存在问题，因而容易使验收人员思想麻痹，凭经验和记忆进行验收，给防误验收工作留下隐患。因此，在防误逻辑验收时一定要按照事先制定的防误逻辑表逐一验收，不可抽查，确保防误验收工作全面、到位。

（5）必须做好相关安全措施。在新投产特别是扩建和改建工程的防误验收工作中，必须做好相关安全措施，防止误操作事故发生。对扩建和改建工程的防误验收工作，关联到运行设备的，只需验证到相关设备出口即可，并做好防止误动的安全措施，不可盲目对运行设备进行出口验证，以防误操作事故发生。在对扩建、改造后的测控层反逻辑验证时，应取下全站测控装置遥控出口压板，对验证需要的设备状态，如现场设备允许操作，可现场操作；如不允许操作，则需请检修人员对测控装置设置相应状态，通过观察测控装置上的相关指示灯进行验证。