浅析变电站防误系统技术

浅析变电站防误系统技术
摘要：随着自动化技术的发展、一次智能设备的使用和数字变电站的出现，传统的防误闭锁装置在使用过程中出现了很多新问题。

新的防误技术的研究成为电力行业又一新热点。

本文结合实际，分析了传统防误系统的弊端，并在此基础之上，探讨了新的防误技术在数字化变电站的应用。

关键词：变电站防误系统技术应用分析
变电站防误操作是变电站安全运行的重要组成部分，是电力系统安全工作的重中之重。

一般变电站防误操作主要指一次设备误操作，包括：①防止带负荷分、合隔离开关。

②防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器。

③防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关。

④防止在带电时误合接地开关。

⑤防止误入带点间隔。

变电站自动化程度发展越来越快，以太网通信技术也应用得越来越成熟，随着数字化变电站的出现，一次设备操作现已通过远程控制来实现，电力操作安全防误也随之出现了新的问题。

1.传统防误操作
传统的防误闭锁系统主要有3种类型：（1）机械程序式闭锁；（2）电气、电磁闭锁；（3）传统型微机闭锁。

1.1 机械程序式闭锁
机械闭锁主要应用于（6～10）kV 各种类型的开关柜。

它的闭锁机件与操作机件同步动作，无需使用钥匙等辅助操作，能够随操作顺序正确进行自动解锁，在发生误操作时，自动闭锁，阻止误操作的进行。

对复杂接线方式的变电站，采用此类闭锁不能实现有效、完全的防误闭锁。

1.2 电气、电磁闭锁
主要通过电气二次回路接线的方式进行，一次操作逻辑二次回路闭锁，对复杂接线方式的变电站，采用此类闭锁不能实现有效、完全的防误闭锁。

1.3 传统微机防误闭锁
微机五防是利用通信机与后台监控设备通信，获取断路器实时状态信息进行状态对位；并对运行人员的模拟操作进行监控，并将操作信息传送至电脑钥匙。

由电脑钥匙对实际操作进行监控，给出提示信息，防止误操作的进行。

传统微机防误闭锁技术作为变电站自动化系统的一个重要分支，多年来一直在防止误操作事故方面起着其它系统不可替代的作用，防误操作设备制造技术逐步成熟，防误操作理论逐步完善，防误产品已从最初的简单“五防”装置发展为综合防误操作系统，成为了保障电力安全生产的重要技术措施之一。

2.变电站的数字化，需要新的防误技术
随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次设备在线状态检测等技术日趋成熟，以及计算机高速以太网在实时系统中的开发应用，数字化变电站应运而生。

传统型微机闭锁也随之出现新的问题。

（1）在数字化变电站中，保护、测控装置等二次设备不再出现常规的I/O 接口和二次回路，它直接通过光纤通道和智能操作单元以及合并器相连，也就是说电动和手动操作的控制回路已经下放到了过程层的智能操作单元或者直接放到了智能一次设备内部。

由于这种变化，传统通过在控制回路中串接闭锁节点和在操控部件上加装闭锁锁具以实现强制性闭锁的功能将不再适用。

（2）在数字化变电站中，一次设备均为智能设备，均可进行电动操作，如果还沿用原有加挂锁具的方法来实现强制闭锁，将会使智能设备的价值大打折扣。

进行操作时，反而不能简化，需要至现场进行操作。

3.智能化防误操作技术在数字化变电站中的应用
在数字化变电站中，智能一次设备的模块化，如：某一个间隔是一个独立统一的整体，不是由独立断路器、刀闸组合而成。

且智能一次设备本身具有防误闭锁功能，类似于目前变电站中的一次间隔内的电气闭锁。

智能一次设备均主要是通过远程控制进行操作，本地操作只有在本间隔二次系统故障的情况下进行。

（1）测控模块可进行防误规则的设备，具有完善的全站性电气操作闭锁逻辑，可判别本间隔电气回路的闭锁条件及其他跨间隔的相关闭锁条件。

测控模块通过GOOSE 从智能设备处获取相关断路器位置、刀闸位置、接地刀闸位置，通过防误规则进行逻辑判别本间隔相关闭锁。

从其他测控模块处通过信息交互获取相关位置和闭锁信息实现全站性电气闭锁逻辑。

（2）监控系统的操作控制均通过测控模块防误操作逻辑判断，发现错误，闭锁该项操作并报警，进行提示。

监控系统操作可分为正常操作和事故处理。

选择正常操作时监控系统自动启动模拟操作功能，进行防误操作模拟和校验功能，正式操作时，会自动和模拟操作进行比对，发现不一致弹出告警框并终止当前操作。

事故处理时，不启动模拟操作功能，为事故处理争取时间。

监控系统操作实现双机监督程序，一操作员对应一监护人的方式进行防误监护。

（3）由于变电站经常需要用到临时接地线，数字化变电站也不可避免。

变电站常用的临时接地线的接地点，设置专用的接地装置来装设地线，数字变电站的专用接地装置也具有动作接点，接入智能一次设备中，通过GOOSE 报文传送至测控模块，并列入防误闭锁逻辑判别。

（4）当测控模块发生故障时，此类防误闭锁逻辑失效并闭锁本间隔操作，告知关联间隔本间隔闭锁信息，防止对方发生误逻辑，造成误闭锁或解锁。

同时，本间隔智能一次设备机构处具有解锁功能（专指对间隔层和站控层防误操作逻辑闭锁）。

此时利用本间隔内智能设备自身电气闭锁进行防误操作。

4.新防误技术的应用对防误操作管理的要求
新防误技术在数字化变电站应用后，不再有目前微机防误的电脑钥匙，防误操作主要通过变电站自动化系统本身完成，一方面简化了操作程序，提高了效率，另一方面却加大了隐患。

如：监控系统可以进行事故处理模式操作，运行人员一旦不按照规定进行操作，将会出现误操作。

或者，如一操作员知晓一监护人的监护密码，就可以一人完成操作，使防误措施失去效果。

这对防误操作管理提出了新要求。

（1）建立操作员、监控员密码保密制度，定期进行密码轮换，专人使用。

防止密码外泄等事件的发生。

（2）事故处理模式的启用密码必须有专人保管，且启动事故处理模式操作，必须有相关权限。

（3）防误操作演练培训机制，并进行相关考核。

随着变电站进一步实现数字化，防误系统已不单独存在，而是监控系统的一个模块，五防也分散到各个测控模块中去，主要通过监控进行操作，同时实现五防模拟操作。

与目前变电站五防系统相比，减少不必要的人为环节，提高了操作效率，且保证了操作安全。

参考文献：
[1]电力工业部电力规划设计总院.电力系统设计手册[M].中国电力出版社，1998.
[2]杨龙雨.浅谈数字化变电站防误技术的应用[J].宁夏电力，2010，28（17）.。