一体化五防系统在佛山电网的应用

谢达成,卢敏波,朱冬波(广东电网公司佛山供电局,广东佛山,528000)

一体化五防系统在佛山电网的应用

谢达成,卢敏波,朱冬波
(广东电网公司佛山供电局,广东佛山,528000)

文章说明了一体化五防系统的技术特点，并指出现阶段一体化五防系统存在的问题并提出解决措施。

一体化五防;监控系统;间隔层

1 一体化五防系统的组成及技术特点

1.1 站控层的防误闭锁

站控层防误采用与自动化系统一体化的模式，即逻辑意义上防误闭锁软件与自动化系统融为一体，具体的实现方式是在监控系统中增加五防功能模块，以监控的图形环境和数据库作为基础，设计一个带有操作票智能生成和管理，并可以对全站一次设备远方、就地操作进行五防闭锁功能的五防功能模块。一次设备在后台监控机操作可以利用监控系统与五防模块的实时数据共享和交换实现五防逻辑闭锁功能；而现场就地操作则必须经过模拟操作并将模拟操作的具体内容传输到电脑钥匙中，通过电脑钥匙的逻辑步骤与现场电气、机械闭锁相结合实现操作全过程的层层解锁。站控层系统的结构如图2所示。

站控层是变电站使用最频繁的防误层，因此要求站控层闭锁可靠性高，覆盖面广，闭锁范围包括开关、刀闸、接地刀闸、接地线（桩）、网门，其最大的特点是：①防误闭锁软件与自动化系统具有统一的数据库，五防模块与其他自动化系统模块一样从同一个实时库获得数据；②防误闭锁软件与自动化系统具有统一的数据库组态，五防数据直接从自动化系统数据中挑选测点来编辑五防属性，如分合规则，操作术语等；③防误闭锁软件与自动化系统具有统一的画面编辑，可以直接采用自动化系统的画面作为五防的画面，不用重新制作。

1.2 间隔层的防误闭锁

间隔层的防误闭锁由测控装置来完成，可实现本间隔和跨间隔的五防闭锁功能。它依托每一个间隔的测控装置和站控层的以太网通信，并借助测控装置的管理软件，将五防闭锁逻辑通过串口上载到测控装置里面，操作步骤由五防闭锁逻辑来判断，实现杜绝电气误操作。间隔层的防误可分为间隔内闭锁和间隔联锁。间隔内闭锁很好理解，因为间隔的闭锁逻辑和实时库就在测控装置本地，可以直接判断来实现防误。而间隔联锁则依靠间隔的测控装置和站控层的以太网通信，实时查询其他测控装置的联锁信息，从而实现间隔联锁。

在传统的五防系统中，遥控操作只有软闭锁，微机五防装置在发生雷击或五防电脑软件程序发生紊乱等异常的情况下，容易导致误出口，发生误操作；另外传统的五防系统必须装设五防电编码锁，增加了资金的投资。而在间隔层的测控装置中，设计一个由测控装置自动控制的闭锁接点，串联在设备的分合闸回路中（如图1所示），它可以解决传统五防系统的以上弊端，同时在操作回路中增加了强制闭锁。该接点受自动化系统防误闭锁逻辑的控制，当达到解锁条件的情况下能自保持接通，在操作结束后能自动恢复闭锁，实现防误操作，并有效地防止了五防系统的误动。

图1 间隔层的测控装置硬件闭锁技术原理图

1.3 现场单元电气闭锁

现场单元电气闭锁实现对本间隔电动刀闸、接地刀闸的防误闭锁功能，它通过二次电缆来串接闭锁回路，将本间隔内相关联的电气设备位置状态转化为电气设备倒闸操作的流程，它是整个一体化五防的最后防线，对防止带负荷拉合刀闸、带电合接地刀闸、带接地刀闸合闸的恶性误操作特别有效。现场电气闭锁的缺点是需要敷设大量的二次电缆、辅助接点的稳定性差导致有时闭锁不可靠，但是它的优点也是非常明显，操作简单、使用方便、实时性强，能大大提高倒闸操作的防误闭锁能力。现场布线式单元电气闭锁与变电站自动化系统五防子系统相互配合，共同完成刀闸、接地刀闸的闭锁，正常操作时，二者之间逻辑为“与”的关系。

1.4 现场单元机械闭锁

现场单元机械闭锁主要实现刀闸与接地刀闸的防误闭锁，通常在设备厂家制造时已经考虑有机械闭锁，它是设备操作部位之间用互相制约和联动的机械机构来达到先后动作的闭锁要求，在操作过程中无需使用钥匙等辅助操作，可以实现随操作顺序的正确进行，自动地步步解锁。在发生误操作时，可以实现自动闭锁，阻止误操作的进行。机械闭锁可以实现正向和反向的闭锁要求，加之闭锁直观，强度高，不易损坏，检修工作量小，操作方便，运行可靠等优点，所以一直受到运行和检修人员的欢迎，它和现场电气闭锁一样也是整个一体化五防的最后防线。

2 一体化五防系统存在问题和解决措施

2.1 系统的安装调试和维护问题

传统的综合自动化厂家缺乏五防系统运行经验，在功能、人机界面以及对防误闭锁系统的理解上有待加强，并且部分变电站的五防锁具是传统的五防系统厂家提供的，在实际安装调试过程中存在着技术真空，投产后的维护工作中，由于综合自动化厂家人员不对五防锁具进行维护保养，导致五防锁具不能开锁情况时有发生。解决措施是让传统五防专业厂家人员参与到一体化五防系统的设计中，让存在的问题在系统出厂前解决，并且要求综自化厂家人员虚心学习五防锁具的维护保养技术，使一体化五防系统能真正得到全面维护。

2.2 系统在实际操作中存在的问题

对于现在流行的10kV高压开关小车柜，当开关小车转为“检修”状态，其二次插头必须拔出，但此时监控系统会把开关小车显示为“不确定位置”的状态。当进行将该开关恢复送电时，因设备状态不确定，系统不能进行模拟操作，也就是不能将开关小车推至“试验”位置，更不能将该开关转为“运行”状态。解决方法是该类型开关柜由检修转为运行的倒闸操作中，设计为不经过模拟就可以把该开关小车由“检修”位置推至“试验”位置，然后再继续进行下一步正常模拟操作。

3 结束语

一体化五防系统操作简单，能与变电站自动化系统具有统一的数据库、统一的数据组态、统一的画面编辑，而且每一个操作步骤都能快速经过站控层、间隔层、现场单元电气闭锁、机械闭锁4层的防误闭锁，大大提高了变电站倒闸操作的安全性，是一种全新的、多级的、混合型五防系统，一体化五防系统是屹今为止最稳定、最可靠的防误体系，它无疑将是变电站防误闭锁系统的发展方向。

[1] 广东电网公司.《广东电网公司防止电气误操作闭锁装置技术规范》，2010.01

[2] 周晓芬.《变电站监控五防一体化方案探讨》.电力与电工，2010.09

谢达成，（1984-），男，广东佛山，大专，助理工程师，佛山供电局变电管理一所，从事变电运行工作。

卢敏波，（1979-），男，广东佛山，大学学士，工程师，佛山供电局变电管理一所，从事变电运行工作。

朱冬波，（1988-），女，本科，助理工程师，佛山供电局变电管理一所 从事电力系统继电保护工作。

Integration of the five anti system application in Foshan grid

Xie Dacheng,Lu Minbo,Zhu Dongbo
(Guangdong Grid Co Foshan Power Supply Bureau of Guangdong Foshan,528000)

This paper illustrates the technology characteristics of the integration of five prevention system,and points out the integration of the five anti phase system problems and puts forward the solving measures.

five prevention monitoring system integration interval layer