变电站五防闭锁装置探讨

摘要：防误闭锁设备在变电站中发挥着重要作用。文章论述了变电站针对五防闭锁设备的主要规定，研究了现有防误闭锁设备的长处和不足；使用变电站总体自动化工作系统的间隔层测量控制设备，完成了间隔层五防闭锁的解决方案；提供了综合利用多种措施的全面防误体系。

关键词：防误闭锁装置；变电站；微机五防；电力系统；电气设备 文献标识码：A

中图分类号：TM63 文章编号：1009-2374（2015）34-0054-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.028

在电力系统中，电气设备由于误操作导致的事故频繁产生，它可导致电力设施的破坏、扩大电力供应中断的范围、人身安全伤害等严重后果。意图保护电力设备正常可靠工作，防止各种误操作事件的出现，需要实行防误闭锁和对应的规划控制措施。观察误操作的经过可知，误操作可分为三种：变电站值班员、继保检修工和外单位人员的误操作作业，另外因为二次闭合回路绝缘体被破坏也会造成严重事故。现在使用的主要闭锁技术有机械结构闭锁、电气闭合回路闭锁、微型计算机五防系统闭锁、间隔层防误闭锁。

1 防误闭锁的原则和主要内容

1.1 国家法规和规定

电力系统对于设备的安全运行始终高度重视，但是每年都会出现因为电气设备误操作而造成的各种事故，并对设备产生严重损害。目的是可靠避免电气作业时误操作引起的人身安全和设备严重伤害，在1990年国家发布电气设施五防规定，使用行政法规方式对于防误设备的控制、工作、规划、应用准则进行规范。根据要求，防误设备的制定准则是，高电压电气设施中如果存在引发误操作的可能，都需要安装防误设备和对应的电气闭锁闭合回路。

1.2 “五防”的主要内容

预防带负荷分合隔离开关；预防带负荷合上（接上）接地刀闸（接地线）；预防带接地刀闸（接地线）分合断路器或隔离开关；预防误入带电间隔；预防误分合断路器。使用技术方法避免上述五种严重误操作，合称“五防”。

2 目前主要应用的闭锁系统分析

2.1 机械闭锁

面向配套的高电压开关装置，需要优先使用机械结构闭锁，面向开放式工作的变电站，机械结构闭锁只能用于刀闸和接地刀闸之间的闭锁，具有很高的稳

定性。

2.2 电气防误闭锁

电气防误闭锁的防误操作能力是以二次作业回路为基础来实现，通常是在作业回路上串行接入断路器和刀闸的辅助触点来完成闭锁工作。按照电学理论，电气连接闭锁规则稳定性较高，但是实践应用中会产生较多重要缺点。

2.3 微机五防闭锁

微型计算机五防闭锁能够按照实地状况编制应用的五防软件，能够具有完备的五防能力。现在微型计算机五防系统里产生的缺点和解除方案是以下部分：

2.3.1 对变电站内二次设备的操作没有可行的防误解决办法。在二次操作里，能对于保护压板的投切操作，开闭直流工作电源，PT二次性并列不能做到防误作业的规则判定，不能闭锁二次性压板的误投切，二次性电源开关的误开闭。

解除方案：在直流电源、保护性压板、开闭设备等，原本归类于空白作业但是要求进行管理的位置，制作编制代码锁，此类编制代码锁不列入作业分析规则里，可是不允许越过，要求在编制代码锁位置核对后，方可运行继发步骤，在位置核对时，设定时可允许计算机解锁工具产生语音报告，说明作业的准确程度。

2.3.2 特殊运行方式下，防误操作逻辑存在冲突。举例是在无故障条件下，要开闭旁侧线路刀闸，需要首先关闭旁母开关，如果需要再次开启一具旁侧线路刀闸，开展等电位作业，此刻旁母开关需要重新开启。此两种工作中，对于旁侧线路刀闸的作业判定规则产生矛盾。再举例是，双重母线区分段落负载旁侧线路的主要接线状况时，如果需要切断母分刀闸，需要确定某段落母线上全部开关在分离位置方可切断。如果此刻旁侧母开关作为母联开关闭环工作时，能够使用母分刀闸。此种条件下，对于母分刀闸的作业判定规则也产生

矛盾。

解决方案：对相同开关产生两类判定规则，等同于对相异的数值确定范围进行保护，设置操作人员按照工作方法的改变将判定规则进行转换。

2.3.3 操作不到位的设备不能重复操作。在实践工作中，要求变电值班员在作业后，需要检测设备的作业达到预定位置结果，部分工作时间很久的机器经常能够产生单次作业不能就位的结果，需要再次作业使设备就位。微型计算机防误的计算机解锁工具通常使用前次作业结束后随后指定下一步作业的方法，不能重复上次操作作业，违反会被认作误操作。在通常工作中，此种工作方法使变电值班员得到了便利，但是会给机器的反复作业产生很高难度。通常状况中，只有使用紧急解锁工具才可完成对于机器进行反复作业。

解决方案：在微型计算机防误设备里添加许可机器反复作业的功能。在显示作业和实际作业不相符时，如果判定当前被作业机器是已实行完成的前次作业项目时，会发出提示报告，指明现在机器的作业已经完成，值班人员对于完成机器的再次作业的需求结果做出判定，如果结果为是，会把指令转向前次作业项目，来执行再次作业。在重复作业工作时，设备通常会具有不同程度的缺陷，在作业结束以后，不会随即转向后项作业，要求值班人员使用人机交互的方法，对于此次作业已经结束做出确定，随后会把机器闭锁，显现后项作业要求，值班人员可将此机器实行反复作业，直至此机器作业就位才会停止。

2.3.4 多个操作任务无法同时输入电脑钥匙。举例是某座变电站无需人工值班，主变停电作业，在其高压部分、中压部分、低压部分的倒闸作业都能够同时开展。可是五防系统计算机单次只可发出一项作业项目，计算机解锁工具只可保存一项作业项目，只可结束某项项目后重新传输其他项目，不能显现数个作业组共同作业，来减少作业时间的优点。

解决方案：要求生产厂商改变其自身的软件规定，使多项互相独立的作业任务能够共同传输进计算机解锁工具，另外要求添加多计算机解锁工具的数额，来匹配多种作业组完成多项单立的作业任务。

2.3.5 装拆地线的操作不能用微机五防严格闭锁。值班人员在作业时要求审核三项信息，它们分别是审核设备名称、编号、地点，微型计算机五防仿真屏幕上显示信息有接地地点、接地线路，但是缺少接地线路序。接地线路上不安装编制代码锁，计算机解锁工具里缺少接地线路编制代码锁的编号，也缺少计算机解锁工具和接地线路编制代码锁相应地点的解锁和闭锁作业，所以不能有效避免带电挂线接地线路的错误作业。

解决方案：要求生产厂商改变软件程序，在规则判定上增加辨识接地线路序号功能，另外在接地线路上安装五防功能编制代码锁，将接地线路的安装拆除作业被五防管理体系严密控制。

2.3.6 微机五防的非在线性。举例是值班人员手握计算机解锁工具作业过程里，发生设备自行保护、远程作业等缘故使对应设备状况产生改变时，因为计算机解锁工具不能立即获取设备改变状态数据，所以依然会许可开展设备作业，造成不能可靠避免错误作业事件的发生。

解决方案：需要引进间隔层防误闭锁来消除微型计算机五防系统离线的缺陷。

参考文献

[1] 徐明.220kV变电站无人值班改造中相关技术问题的探讨[J].继电器，2005，33（1）.

[2] 孙一民，等.间隔层保护测控装置防误操作实现方法[J].电力系统自动化，2006，30（11）.

基金项目：广东电网有限责任公司东莞供电局职工创新项目（ZG-DG2015-022）。

作者简介：曾福至（1989-），男，广东东莞人，供职于广东电网有限责任公司东莞供电局，研究方向：变电运行。

（责任编辑：陈 洁）