在智能化变电站中构建五防系统

宋炳柱，张孝芬

1.安徽送变电工程公司，安徽合肥 230022

2.安徽宏源电力设计公司，安徽合肥 230022

智能化变电站的五防系统的设计是现代化的智能变电站发展的一种必备的技术手段，它的完善和建设不仅关乎变电站智能化的发展前景，更是现在社会经济发展的可持续性的要求，先进的智能化五防系统有利于发挥变电站的工程设计的进一步优化，落实“规范、巩固、完善、提高”总设计要求，不断的更新技术设备，此外，我国电力系统根据变电站的实际运行状况，提出了电气设备五防建设的要求，并且颁布法规对电气的管理、操作、和使用原则等进行规定，所遵循的原则是：凡有可能引起误操作的高压电气设备，均应装设防误装置和相应的防误电气闭锁回路。根据此项原则，进而提出了变电站中的五防系统构建。同时，对于变电站五防系统构建的重要性在《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中也有明确规定：采用计算机监控系统时，远方、就地操作，均应具备防误闭锁功能。这对于促进智能化的变电站五防系统的构建都起到重要作用，对于促进我国电力事业的稳定发展、国民经济健康运行有着重要的现实意义。本文从智能化变电站五防系统设计的原则进行分析，以期能够为变电站智能化的五防系统构建做出理论上的探讨前提。

1 智能化变电站五防系统构建的原则

1.1 推广和使用现代最新的变电站设计标准技术

智能化变电站的五防系统构建要根据现在的变电站标准设计的要求，推广和使用先进变电站的防电气误操作的先进方案，在设计过程中，要注意借鉴以往工程的设计理念和技术，不断的吸取经验教训，不能局限于一套标准方案的设计，根据现实工程实施的实际情况，是的智能化变电站的技术手段进一步优化，创新标准设计。

1.2 不断地更新技术和设备，优化智能化变电站整体布局

随着科学技术的不断发展和更新，变电站智能化的装备以及技术同时也要跟随时代和科技的步伐不断优化，即使的采用和引进新的技术设备来充实变电站设备以及五防系统的调整，积极的改进布置优化方案，具体的在通讯设备、专用通信室、低压室、配电屏等改进更新，结合现代网络监控系统的发展，使得变电站智能化、网络自动化运行操作，减少人为事故的发生，最大限度的应用科技创新来使得智能化变电站总平面五防系统构建成为可能和一种必然趋势。

1.3 遵循“规范、巩固、提高、完善”的总设计方针

这是智能化变电站无非那个系统构建和设计时的总体要求的体现，遵循工程规范规章进行建设，不断巩固变电站设置的基础设施，加强建施工的力度，提高工程建设质量，保证建设的科学可持续发展性，完善总设计方案并且不断优化改进，及时的发现问题，提高防范意识，防患于未然，最大限度的提高变电站五防系统构建的合理性和环境适应性，对构建智能化、网络化的五防系统打好基础，促进变电站的良性循环发展。

1.4 将工程条件和规程规范协调统一

变电站电气操作和设计施工时，不但要严格遵守工程实施的规范规章制度要求，避免因人为因素导致的施工上的失误，规范管理程序和操作步骤的流程，同时，要根据具体的智能化变电站的环境条件特点，将工程施工规范规章和当地的环境条件想统一，做到因地制宜的建设开发，最大限度针对环境特点来构建五防系统的结构，做到人与自然环境发展协调统一。

2 智能化变电站五防系统的特点以及实现方式

智能化变电站的五防系统的构建是指防止带负荷分合刀闸、防止误入带电隔离区间、防止误分合断路器、防止带电挂接地线、防止带地线合刀闸等防止五项电气误操作。将变电站中的五防系统与网络自动化系统融为一体，通过对数据等信息的共享，完成自动化系统监测的功能的实现，监控一体化的五防系统具有几方面以下特点：

1）五防系统的工作站作为整个变电站监控系统的一个节点，具有灵活性和可操控性的特点，既可以作为系统运行的操作总站，也可以进行独立的系统配置，根据实际情况进行灵活的选择，以便于实现整个变电站系统的操控；

2）五防系统集监控和防误于一体，在变电站数据信息共享的基础上，五防监测不用采取任何通信手段，及时获取系统信息，进行整个操控系统的监测和防误排查，减少二次建模的中间程序以及系统维护的工作量，节省了许多复杂环节，具有便捷性和直接性，同时，也大大提高了数据信息的真实性和可靠性，是智能化变电站系统优化的可靠和必要的手段；

3）五防系统作为整个系统监控的一个智能化组成，在技术优化上不断改进和创新，与监测系统全方位的无缝融合，具有数据图形界面化的特点，并且同时支持UNIX/Windows/Linux等不同的操作系统，便于工作人员的操作，改变了以往复杂的操作程序，对整个监测系统进行优化，从而极大地减轻了操作人员的负担和工作量。

随着五防系统构建在变电站中的重要性日益提升，我国各个单位也在致力于研究五防系统技术的创新和改进，对智能化的变电站五防系统构建的实现创造了可能性，目前，不断探索在新技术条件下五防系统的具体实现方式主要有如下几方面：

1）电气防误闭锁。电气防误闭锁是变电站中进行防止电气设备系统故障的一种有效手段和实现方式，作为一种最基本的电气联锁技术在实际操作中经常用到，它主要是通过联接电力系统中相关设备的辅助触点方式来实现电气闭锁的目标。具有可靠性和直接性。在实际操作中，电气闭锁回路经过不断完善和经验总结，发展了一套有效的电力系统防误闭锁程序，具备操作方便、可靠等优点，但是同时，也存在回路复杂，耗费电缆等缺点，并且存在刀闸辅助触点不可靠、户外电磁锁机构易损坏等问题，需要我们在实践中不断完善和发展电气防误闭锁设备和技术的改进、创新，以实现五防系统的顺利构建；

2）机械防误闭锁。机械防误闭锁设备装置一种户内变电站中的常用方式。结合了户内35kV的手车式开关柜设备以及10kV的金属封闭型开关柜，把机械防误闭锁装置联合设计，在相关操作部位之间采用机械机构的有机联系来实现联动操作，这种闭锁方式结构简单、操作便捷，无需辅助设备，同时，机械闭锁设备具有防尘、防污染等功能，可以在污染严重的环境下装置，但是，机械闭锁装饰的环节较多，在运行当中易导致机构卡死的故障，不能有效防止误分、误合断路器，给变电站的智能化闭锁程序带来一定程度上的局限性，需要我们在实际中根据具体环境条件，进行分别设计统筹，趋利避害，以实现智能化变电站的五防系统构建；

3）程序锁。程序锁是一种简单便捷、易实现户外配电装置的一种实现方式，不受距离的限制，用钥匙传递和实现相关电力系统相关操作程序。同时，在操作上具有连续性的特点，从第一把锁开始，中间不能中断，这在一定程度上使得在使用上的安全性和可靠性降低，在实施过程中，要严格操作，防止操作中的卡涩现象或程序发生紊乱，防止带电合地刀及防止误入带电间隔的功能不完善，实现五防系统的顺利构建。

智能化变电站的五防系统的构建是电力系统中的重要基础，不仅关乎电力事业的安全稳定发展，更是现在社会主义经济发展的可持续发展观的理念和要求，科学高效的构建五防系统有利于我国变电站的工程设计的进一步优化，进一步落实“规范、巩固、完善、提高”变电站总设计要求，在不断的更新变电技术设备的前提下，加强变电站无非五防系统构建的方案的优化设计，是建立良性循环的高水平、高效率、高科技的智能化变电站。目前，随着科学技术与网络水平的高速发展，基IEC61850 规约基础上的智能化变电站已由技术研制阶段逐步进入工程试用阶段，智能化变电站已成为变电站自动化建设的发展方向。五防系统的构建是智能化变电站发展的必然趋势，基于IEC 61850 标准，按照过程层、间隔层、站控层三层结构体系分层构建，以智能化的光纤通信网络代替繁杂的二次电缆，并实现智能设备间信息共享和互操作的变电站优化做出进一步探索，建设科学、先进的变电站五防系统构建，优化变电站平面设计对于保证我国电力持续健康供应具有重要意义，有利于促进国民经济的健康稳定发展。

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