综合自动化变电站微机五防系统的运用探析
2014-08-22苏占江
摘 要 近些年我国电网规模不断扩大，微机“五防”装置在综合自动化变电站中得到广泛应用。防误闭锁成为变电站安全运行的重要环节，尤其是在如何解决无人值班的“空程序”问题中起着至关重要的作用，文章重点介绍“五防”系统的运用情况以及应注意的问题。
关键词 变电站；微机“五防”系统；防误闭锁
中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0112-01
纵观国内外变电站的发展历史来看，无人值班变电站模式已经成为一种趋势。在设计变电站微机防误系统过程中要将防误系统标准化，尤其在无人值班过程中获得“五防”系统和监控系统的共享数据，并通过“虚遥信”的方式进行信息采集，从而获得隔离开关、断路器等相关设备的信息，为提高变电站安全运行水平提供重要保障。
1 微机五防系统的基本原理
微机“五防”是指防止误分、合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂接地线或者合接地刀闸；防止带接地线合断路器；防止误入带电间隔。微机“五防”系统是由微型计算机或者PC兼容机、触摸式模拟屏、电编码锁、工控主机板、机械码编锁和其他部件组成。微机“五防”系统具有维护简便、操作安全、接线简单等特点，严格避免操作人员在操作过程中出现错误。电脑钥匙按照操作票中的内容对电编码和机械编码进行解锁，同时对运行人员的实际操作进行监控。运行人员可以根据电脑钥匙的正确指示，及时发现实际操作与电脑钥匙中的差异，电脑钥匙将通过报警方式进行强制闭锁，从而避免了操作事故的发生。
2 综合自动化变电站中微机“五防”系统的具体运用
1）防误闭锁的系统配置。防误闭锁系统分为间隔层模式、机械模式、电气模式、微机模式，不同方式的的闭锁系统在不同的地方得到运用。
机械编码锁在隔离开关、网门闭锁、接地刀闸、临时接地线方面得到运用，分为固定锁和挂锁。挂锁具有使用和维护方便的特点。但是简单的挂锁不能防止“空程序”。由于原来的操作回路被切断，电编码锁在操作之前需要通过电脑钥匙解锁。该锁在电气原理上相当于一个常开接点，连接到相应的电气操作回路中。
对电动设备操作进行强制闭锁时可以利用遥控闭锁控制器进行管理，尤其是在出现雷击或是设备发处错误信号的情况下，也可以通过软件闭锁防止错误操作。
2）防误系统的运行情况。变电站断路器可以有以下三种操作方式，首先运用监控机远程操控，还可以通过CIS汇控柜进行现场操作，也可以通过测控远方操控。上述三种操作方式，都需要通过提示性的闭锁对断路器进行操作。
SBT在监控机对刀闸进行遥控操作过程中处于遥控状态时，机械闭锁、间隔层闭锁及微机闭锁共同实施防误控制。而汇控柜电动操作通过遥控和近控使开关处于近控状态。但是需要注意的是任何一层闭锁未能达到相应条件，操作将无法继续。因此再汇控柜内的电动操作刀闸过程中，就需要电气闭锁、微机闭锁以及间隔层逻辑闭锁共同发挥作用。在特定的情况下，运用刀闸机构箱的手动进行操作，能有效避免电路回路被接通后对操作人员造成伤害。
当微机“五防”系统出现紧急故障的情况下，就不能按照正常的程序进行操作开票和演练，所以为了保证可靠快速地解除闭锁进行操作，就需要专人使用开关闭锁对紧急解锁功能和电码解锁、机械解锁进行处理，该处理跳过了“五防”系统的控制。
3）操作票专家系统应用。操作票专家是一种智能处理系统，遵照“五防”原则实现多种开票方式。在开票过程中根据实际情况对操作票进行整理或者修改，也可以通过手工输入的方式进行开票，再根据“五防”原则进行判断。例如子站中有系统中的计算机，就能将操作票传入子站进行打印，站间闭锁功能也有可能得以实现。总的来说开操作票是变电运行中一项必不可少的程序，还能为运行人员提高简单的操作界面，熟悉的工作环境，还能实现打印功能。
4）集控站模式的应用。集控站模式是对多个变电站进行统一集中控制，已经被越来越多的电力系统采用。在集控站方式下对主站、子站以及主、子之间的通讯防误功能提出了新要求。首先，主站装置设置应能方便显示实际操作票模拟演练功能，即包含各子站的一次主接线图。子站装置也要得到相应的完善，能够保证在遇到通道障碍的情况下仍具有完善的“五防”功能。子站装置还需要与当地监控设置紧密结合，对监控系统的操作进行闭锁处理。
3 微机“五防”系统存在的不足
微机“五防”系统为防止错误操作提供了技术手段，运用方便快捷的操作票专家方式和强制闭锁功能，但在实际操作过程中还存在以下不足。
1）走空程现象增加操作危险性；当遥控操作不能正常运行时，操作人员用电脑钥匙进行操作，但是电脑钥匙未能起到识别设备作用，当设备不能正常运行的时候又进行下一项操作，所以会出现“走空程”的问题，大大增加了错误操作的风险系数。
2）临时接地线缺乏控制；当隔离刀闸缺少专用的临时地线接地桩头，也未安装锁具。接地线的安装和拆除工作就脱离“五防”系统的控制，这对大修变电站、技术改造等临时接地点的情况下存在安全隐患。
3）断路器就地分合闸易不受控制；用电脑钥匙或者简易的导线接通回路，对断路器进行分合操作，也同样不受“五防”系统的控制。
综上所述，为避免操作者出现的漏洞，就要对综合自动化变电站微机“五防”系统采取相应措施。首先对于走空程问题，“五防”系统应按照正常次序解开锁具，再当前操作完毕后再对下一项操作设备进行解锁，依次完成直到结束。在隔离开关两侧必须安装临时接地线所需要的接地桩头，并安装编码锁，从而保证该项设备受“五防”系统的控制。在今年操作的过程中，应当尽量减少就地操作，在检查监控机和防误主机的状态量是否正确对位。
随着变电站朝着智能化方向发展，“五防”系统给电力部门提供安全保障。在综合自动化变电站中大多采取微机“五防”系统，但不是任何的“五防”系统都能维护变电站的绝对安全。通过分析“五防”系统的应用原理及模式，让操作人员了解其相关性质和存在的漏洞，可以有效避免人为的危险事件。
参考文献
[1]国家电网公司.防止电气误操作装置管理规定[M].北京：中国电力出版社，2003.
[2]李艳军，张国红.防误闭锁系统在220 kV综合自动化变电站中的应用[J].电工技术，2011（10）.
作者简介
苏占江（1964-），男，河北满城人，高级技师，中技，研究方向：微机“五防”防误操作。endprint
摘 要 近些年我国电网规模不断扩大，微机“五防”装置在综合自动化变电站中得到广泛应用。防误闭锁成为变电站安全运行的重要环节，尤其是在如何解决无人值班的“空程序”问题中起着至关重要的作用，文章重点介绍“五防”系统的运用情况以及应注意的问题。
关键词 变电站；微机“五防”系统；防误闭锁
中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0112-01
纵观国内外变电站的发展历史来看，无人值班变电站模式已经成为一种趋势。在设计变电站微机防误系统过程中要将防误系统标准化，尤其在无人值班过程中获得“五防”系统和监控系统的共享数据，并通过“虚遥信”的方式进行信息采集，从而获得隔离开关、断路器等相关设备的信息，为提高变电站安全运行水平提供重要保障。
1 微机五防系统的基本原理
微机“五防”是指防止误分、合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂接地线或者合接地刀闸；防止带接地线合断路器；防止误入带电间隔。微机“五防”系统是由微型计算机或者PC兼容机、触摸式模拟屏、电编码锁、工控主机板、机械码编锁和其他部件组成。微机“五防”系统具有维护简便、操作安全、接线简单等特点，严格避免操作人员在操作过程中出现错误。电脑钥匙按照操作票中的内容对电编码和机械编码进行解锁，同时对运行人员的实际操作进行监控。运行人员可以根据电脑钥匙的正确指示，及时发现实际操作与电脑钥匙中的差异，电脑钥匙将通过报警方式进行强制闭锁，从而避免了操作事故的发生。
2 综合自动化变电站中微机“五防”系统的具体运用
1）防误闭锁的系统配置。防误闭锁系统分为间隔层模式、机械模式、电气模式、微机模式，不同方式的的闭锁系统在不同的地方得到运用。
机械编码锁在隔离开关、网门闭锁、接地刀闸、临时接地线方面得到运用，分为固定锁和挂锁。挂锁具有使用和维护方便的特点。但是简单的挂锁不能防止“空程序”。由于原来的操作回路被切断，电编码锁在操作之前需要通过电脑钥匙解锁。该锁在电气原理上相当于一个常开接点，连接到相应的电气操作回路中。
对电动设备操作进行强制闭锁时可以利用遥控闭锁控制器进行管理，尤其是在出现雷击或是设备发处错误信号的情况下，也可以通过软件闭锁防止错误操作。
2）防误系统的运行情况。变电站断路器可以有以下三种操作方式，首先运用监控机远程操控，还可以通过CIS汇控柜进行现场操作，也可以通过测控远方操控。上述三种操作方式，都需要通过提示性的闭锁对断路器进行操作。
SBT在监控机对刀闸进行遥控操作过程中处于遥控状态时，机械闭锁、间隔层闭锁及微机闭锁共同实施防误控制。而汇控柜电动操作通过遥控和近控使开关处于近控状态。但是需要注意的是任何一层闭锁未能达到相应条件，操作将无法继续。因此再汇控柜内的电动操作刀闸过程中，就需要电气闭锁、微机闭锁以及间隔层逻辑闭锁共同发挥作用。在特定的情况下，运用刀闸机构箱的手动进行操作，能有效避免电路回路被接通后对操作人员造成伤害。
当微机“五防”系统出现紧急故障的情况下，就不能按照正常的程序进行操作开票和演练，所以为了保证可靠快速地解除闭锁进行操作，就需要专人使用开关闭锁对紧急解锁功能和电码解锁、机械解锁进行处理，该处理跳过了“五防”系统的控制。
3）操作票专家系统应用。操作票专家是一种智能处理系统，遵照“五防”原则实现多种开票方式。在开票过程中根据实际情况对操作票进行整理或者修改，也可以通过手工输入的方式进行开票，再根据“五防”原则进行判断。例如子站中有系统中的计算机，就能将操作票传入子站进行打印，站间闭锁功能也有可能得以实现。总的来说开操作票是变电运行中一项必不可少的程序，还能为运行人员提高简单的操作界面，熟悉的工作环境，还能实现打印功能。
4）集控站模式的应用。集控站模式是对多个变电站进行统一集中控制，已经被越来越多的电力系统采用。在集控站方式下对主站、子站以及主、子之间的通讯防误功能提出了新要求。首先，主站装置设置应能方便显示实际操作票模拟演练功能，即包含各子站的一次主接线图。子站装置也要得到相应的完善，能够保证在遇到通道障碍的情况下仍具有完善的“五防”功能。子站装置还需要与当地监控设置紧密结合，对监控系统的操作进行闭锁处理。
3 微机“五防”系统存在的不足
微机“五防”系统为防止错误操作提供了技术手段，运用方便快捷的操作票专家方式和强制闭锁功能，但在实际操作过程中还存在以下不足。
1）走空程现象增加操作危险性；当遥控操作不能正常运行时，操作人员用电脑钥匙进行操作，但是电脑钥匙未能起到识别设备作用，当设备不能正常运行的时候又进行下一项操作，所以会出现“走空程”的问题，大大增加了错误操作的风险系数。
2）临时接地线缺乏控制；当隔离刀闸缺少专用的临时地线接地桩头，也未安装锁具。接地线的安装和拆除工作就脱离“五防”系统的控制，这对大修变电站、技术改造等临时接地点的情况下存在安全隐患。
3）断路器就地分合闸易不受控制；用电脑钥匙或者简易的导线接通回路，对断路器进行分合操作，也同样不受“五防”系统的控制。
综上所述，为避免操作者出现的漏洞，就要对综合自动化变电站微机“五防”系统采取相应措施。首先对于走空程问题，“五防”系统应按照正常次序解开锁具，再当前操作完毕后再对下一项操作设备进行解锁，依次完成直到结束。在隔离开关两侧必须安装临时接地线所需要的接地桩头，并安装编码锁，从而保证该项设备受“五防”系统的控制。在今年操作的过程中，应当尽量减少就地操作，在检查监控机和防误主机的状态量是否正确对位。
随着变电站朝着智能化方向发展，“五防”系统给电力部门提供安全保障。在综合自动化变电站中大多采取微机“五防”系统，但不是任何的“五防”系统都能维护变电站的绝对安全。通过分析“五防”系统的应用原理及模式，让操作人员了解其相关性质和存在的漏洞，可以有效避免人为的危险事件。
参考文献
[1]国家电网公司.防止电气误操作装置管理规定[M].北京：中国电力出版社，2003.
[2]李艳军，张国红.防误闭锁系统在220 kV综合自动化变电站中的应用[J].电工技术，2011（10）.
作者简介
苏占江（1964-），男，河北满城人，高级技师，中技，研究方向：微机“五防”防误操作。endprint
摘 要 近些年我国电网规模不断扩大，微机“五防”装置在综合自动化变电站中得到广泛应用。防误闭锁成为变电站安全运行的重要环节，尤其是在如何解决无人值班的“空程序”问题中起着至关重要的作用，文章重点介绍“五防”系统的运用情况以及应注意的问题。
关键词 变电站；微机“五防”系统；防误闭锁
中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0112-01
纵观国内外变电站的发展历史来看，无人值班变电站模式已经成为一种趋势。在设计变电站微机防误系统过程中要将防误系统标准化，尤其在无人值班过程中获得“五防”系统和监控系统的共享数据，并通过“虚遥信”的方式进行信息采集，从而获得隔离开关、断路器等相关设备的信息，为提高变电站安全运行水平提供重要保障。
1 微机五防系统的基本原理
微机“五防”是指防止误分、合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂接地线或者合接地刀闸；防止带接地线合断路器；防止误入带电间隔。微机“五防”系统是由微型计算机或者PC兼容机、触摸式模拟屏、电编码锁、工控主机板、机械码编锁和其他部件组成。微机“五防”系统具有维护简便、操作安全、接线简单等特点，严格避免操作人员在操作过程中出现错误。电脑钥匙按照操作票中的内容对电编码和机械编码进行解锁，同时对运行人员的实际操作进行监控。运行人员可以根据电脑钥匙的正确指示，及时发现实际操作与电脑钥匙中的差异，电脑钥匙将通过报警方式进行强制闭锁，从而避免了操作事故的发生。
2 综合自动化变电站中微机“五防”系统的具体运用
1）防误闭锁的系统配置。防误闭锁系统分为间隔层模式、机械模式、电气模式、微机模式，不同方式的的闭锁系统在不同的地方得到运用。
机械编码锁在隔离开关、网门闭锁、接地刀闸、临时接地线方面得到运用，分为固定锁和挂锁。挂锁具有使用和维护方便的特点。但是简单的挂锁不能防止“空程序”。由于原来的操作回路被切断，电编码锁在操作之前需要通过电脑钥匙解锁。该锁在电气原理上相当于一个常开接点，连接到相应的电气操作回路中。
对电动设备操作进行强制闭锁时可以利用遥控闭锁控制器进行管理，尤其是在出现雷击或是设备发处错误信号的情况下，也可以通过软件闭锁防止错误操作。
2）防误系统的运行情况。变电站断路器可以有以下三种操作方式，首先运用监控机远程操控，还可以通过CIS汇控柜进行现场操作，也可以通过测控远方操控。上述三种操作方式，都需要通过提示性的闭锁对断路器进行操作。
SBT在监控机对刀闸进行遥控操作过程中处于遥控状态时，机械闭锁、间隔层闭锁及微机闭锁共同实施防误控制。而汇控柜电动操作通过遥控和近控使开关处于近控状态。但是需要注意的是任何一层闭锁未能达到相应条件，操作将无法继续。因此再汇控柜内的电动操作刀闸过程中，就需要电气闭锁、微机闭锁以及间隔层逻辑闭锁共同发挥作用。在特定的情况下，运用刀闸机构箱的手动进行操作，能有效避免电路回路被接通后对操作人员造成伤害。
当微机“五防”系统出现紧急故障的情况下，就不能按照正常的程序进行操作开票和演练，所以为了保证可靠快速地解除闭锁进行操作，就需要专人使用开关闭锁对紧急解锁功能和电码解锁、机械解锁进行处理，该处理跳过了“五防”系统的控制。
3）操作票专家系统应用。操作票专家是一种智能处理系统，遵照“五防”原则实现多种开票方式。在开票过程中根据实际情况对操作票进行整理或者修改，也可以通过手工输入的方式进行开票，再根据“五防”原则进行判断。例如子站中有系统中的计算机，就能将操作票传入子站进行打印，站间闭锁功能也有可能得以实现。总的来说开操作票是变电运行中一项必不可少的程序，还能为运行人员提高简单的操作界面，熟悉的工作环境，还能实现打印功能。
4）集控站模式的应用。集控站模式是对多个变电站进行统一集中控制，已经被越来越多的电力系统采用。在集控站方式下对主站、子站以及主、子之间的通讯防误功能提出了新要求。首先，主站装置设置应能方便显示实际操作票模拟演练功能，即包含各子站的一次主接线图。子站装置也要得到相应的完善，能够保证在遇到通道障碍的情况下仍具有完善的“五防”功能。子站装置还需要与当地监控设置紧密结合，对监控系统的操作进行闭锁处理。
3 微机“五防”系统存在的不足
微机“五防”系统为防止错误操作提供了技术手段，运用方便快捷的操作票专家方式和强制闭锁功能，但在实际操作过程中还存在以下不足。
1）走空程现象增加操作危险性；当遥控操作不能正常运行时，操作人员用电脑钥匙进行操作，但是电脑钥匙未能起到识别设备作用，当设备不能正常运行的时候又进行下一项操作，所以会出现“走空程”的问题，大大增加了错误操作的风险系数。
2）临时接地线缺乏控制；当隔离刀闸缺少专用的临时地线接地桩头，也未安装锁具。接地线的安装和拆除工作就脱离“五防”系统的控制，这对大修变电站、技术改造等临时接地点的情况下存在安全隐患。
3）断路器就地分合闸易不受控制；用电脑钥匙或者简易的导线接通回路，对断路器进行分合操作，也同样不受“五防”系统的控制。
综上所述，为避免操作者出现的漏洞，就要对综合自动化变电站微机“五防”系统采取相应措施。首先对于走空程问题，“五防”系统应按照正常次序解开锁具，再当前操作完毕后再对下一项操作设备进行解锁，依次完成直到结束。在隔离开关两侧必须安装临时接地线所需要的接地桩头，并安装编码锁，从而保证该项设备受“五防”系统的控制。在今年操作的过程中，应当尽量减少就地操作，在检查监控机和防误主机的状态量是否正确对位。
随着变电站朝着智能化方向发展，“五防”系统给电力部门提供安全保障。在综合自动化变电站中大多采取微机“五防”系统，但不是任何的“五防”系统都能维护变电站的绝对安全。通过分析“五防”系统的应用原理及模式，让操作人员了解其相关性质和存在的漏洞，可以有效避免人为的危险事件。
参考文献
[1]国家电网公司.防止电气误操作装置管理规定[M].北京：中国电力出版社，2003.
[2]李艳军，张国红.防误闭锁系统在220 kV综合自动化变电站中的应用[J].电工技术，2011（10）.
作者简介
苏占江（1964-），男，河北满城人，高级技师，中技，研究方向：微机“五防”防误操作。endprint
