实训用变电站防误装置改造及其在培训中的应用

陈向军

(国网浙江省电力公司培训中心,浙江建德 311600)

实训用变电站防误装置改造及其在培训中的应用

陈向军

(国网浙江省电力公司培训中心,浙江建德 311600)

为了防止电气误操作事故的发生,微机防误装置在各电压等级的变电站中得到了广泛的应用,从而提高了变电运维人员的倒闸操作效率,有效地防止了误操作事故的发生。本文主要介绍了微机防误装置在培训中心110kV教学变电站改造中实现的功能及断路器闭锁方式的改造方案,同时介绍了此变电站在开展有关防误装置原理等方面的培训应用。

变电站 微机防误装置 改造方案 培训

培训中心110kV教学变电站是一座无人值班综合自动化变电站，主要用于对变电运维人员开展电气设备日常巡视检查、倒闸操作、防误操作等技能训练的实训用变电站。

微机防误装置在变电站的使用提高了操作效率，有效地防止了误操作事故的发生。为更好地发挥微机防误装置的作用，必须加强微机防误装置的使用及维护的培训。

以下就结合本人参与教学变微机防误装置改造情况，介绍微机防误防误装置在教学变电站的改造方案及其在培训教学中的应用。

1 110kV教学变电站闭锁方式基本概况

110kV教学变电站110kV部分为内桥接线，2回进线；10kV部分为单母分段接线，有4回出线，2台主变，2台站用变，2台接地变，2组电容器。

原闭锁方式：(1)110kV设备：线路闸刀、母线闸刀、110kV主变闸刀与断路器之间采用电气闭锁，主刀与地刀之间采用机械闭锁，不是同一设备的闸刀与地刀间的闭锁采用电磁闭锁。(2)10kV设备：户内开关柜设备采用机械闭锁，柜门与接地闸刀的闭锁采用电磁闭锁。

2 微机防误装置改造要求及实现功能

2.1 改造要求

根据国家电网公司[2003]243号《防止电气误操作装置管理规定》要求，变、配电装置改造加防误装置时，应优先采用电气闭锁方式或微机“五防”[1]，结合110kV教学变电站原有闭锁方式及现场实际和培训需求，保留原有的电气闭锁和机械闭锁方式，将110kV部分的原电磁闭锁方式改为微机“五防”。

因此本变电站防误装置改造方案是采用独立微机五防系统，遥控操作时利用微机防误系统实现防误操作闭锁功能，对就地操作和手动操作设备利用电脑钥匙和现场锁具实现防误操作闭锁功能，同时保留原电气闭锁。其改造后系统结构如图1所示。

2.2 改造后实现的功能

(1)完善的五防功能：监控系统能采集各种运行参数，且通过通信接口功能与微机防误系统实现数据共享，实现设备状态的实时对位功能。远方操作时由五防主机根据电脑钥匙预存的操作票向监控系统发送操作请求，实现防误闭锁；就地操作时，则由微机防误系统的电脑钥匙和锁具实现防误闭锁。

(2)具有全站信息采集功能：除断路器、隔离开关、接地闸刀等一次设备的状态可由监控系统直接采集，其它一次设备(如接地线、网门等)的状态，可利用电脑钥匙向监控系统提供设备状态信息，即上传虚遥信量，完成全站操作对象状态的信息采集。

(3)具有操作票专家系统功能：操作票专家系统具有图形开票、模拟预演、操作票管理、统计，方便的操作员培训功能。

(4)实现二组人员同时培训功能：根据培训需要，现场配置两台防误主机，2把电脑钥匙，同时可实现二组操作人员同时培训的要求，互不干扰。

3 微机防误装置改造过程

3.1 微机防误装置系统结构

教学变电站微机防误系统采用珠海优特公司的UT-2000Ⅳ型微机防误操作系统，同时对控制回路中的二次接线进行改动，将电编码锁串入断路器的操作回路，实现了测控屏上就地操作的闭锁功能。

教学变微机防误闭锁系统总体结构由防误主机、电脑钥匙、现场防误锁具三个部分组成。防误闭锁的核心是防误闭锁系统软件，根据变电站一次主接线确定闭锁逻辑关系，现场防误锁具根据闭锁形式要求安装在相应的一次设备上，实现对一次设备的闭锁，电脑钥匙根据接收的操作票实现对设备的解锁操作，并采集接地线、网门等虚遥信的信息的通过五防主机上送到监控后台，实现了对变电站设备状态信息的采集。

3.2 断路器闭锁方式

断路器的操作有两种方式，通过当地变电站监控后台的遥控操作和测控屏上的就地操作来完成[2]。根据管理规定要求无论设备处在哪一层操作控制都应具备防误闭锁功能。因此，防误系统对断路器的两种操作方式采用不同的闭锁方式来实现。

3.2.1 遥控操作闭锁方式

微机五防操作系统对遥控操作的闭锁采用软件闭锁方式，断路器的遥控操作依靠五防主机通过RS232串口与监控系统通讯实现对断路器遥控的闭锁。

微机防误闭锁装置对监控系统发的遥控命令进行审核，确认遥控操作的设备号，若正确，则允许操作，若错误，则禁止操作，以达到防止误拉、误合断路器的目的[3]。

其实现过程是：若当前操作步骤为执行断路器操作时，由五防主机向监控系统发送遥控解锁命令，请求遥控操作。监控系统接到遥控请求后，解除遥控封锁，可对该设备(而且只能是该设备)进行遥控操作，操作完成后，由监控系统告知五防主机遥信变位，五防系统收到遥信变位即认为当前遥控操作已完成，可进行下一步操作，同时监控系统封锁对该设备的再次遥控操作。其软件闭锁方式结构如图2所示。

3.2.2 就地操作闭锁方式

断路器的就地操作是在测控屏或开关柜上通过控制开关KK来完成断路器的分、合闸操作。对就地操作的闭锁，采用电编码锁进行闭锁。电编码锁在电气原理上相当于一个常开接点，将其串入断路器的控制回路中。断路器电编码锁闭锁原理如图3所示。电编码锁将原有的操作回路切断，就地操作前必须通过电脑钥匙解锁。操作时，将电脑钥匙插入电编码锁中，如判断操作设备的编码正确，电脑钥匙内部接通操作回路，闭锁解除允许操作。合、分操作后，电脑钥匙检测到有操作电流流过，即认为操作结束，可进行下一步操作。

电编码锁安装在测控屏或开关柜的就地操作开关附近，以方便操作为原则，同时该常开接点的接入不能影响遥控操作回路。

4 微机防误装置改造后的培训应用

110kV教学变电站防误装置改造完成后，具有与现场一致的微机防误操作系统，可利用此实训场地，对变电运维人员开展防误装置原理、使用等方面的理论知识和使用技能培训。

4.1 防误装置原理的培训

改造完成后，教学变电站的防误闭锁形式有机械闭锁、电气闭锁、微机防误闭锁三种形式。可结合现场实际设备，通过对防误装置安装原理图、接线图的学习，掌握防误装置原理、学会微机防误装置正确的操作程序。同时结合现场实际操作，使运行人员熟练掌握防误装置基本工作原理、运行操作方法和维护要求，提高运行人员对防误装置的实际操作水平。

4.2 规范化操作培训

可进行倒闸操作规范化操作的培训，如断路器的停、送电，主变的停、送电，线路的停、送电操作；在倒闸操作的实际操作环节，可人为设置防误装置故障的情况，提高学员对防误装置故障原因的分析能力，熟练掌握防误装置运行管理有关规定，提高规范化操作技能。

5 结语

本文结合110kV教学变电站防误装置的改造的工程实践，说明了防误装置改造系统结构，断路器闭锁方式的实现方法以及防误装置改造后的培训应用功能。

[1]国家电网公司.国家电网生[2003]243号.防止电气误操作装置管理规定[S].2003.

[2]顾拥军,皮卫华,杨乘胜,邰能灵.变电站防误闭锁应用分析[J].继电器,2005.2.

[3]陈建昆.防止电气防误操作的现状及措施[J]贵州电力技术,2009,2.