浙江省温州电业局 朱敏捷
摘要：防止误操作事故是电力系统长期艰巨的工作，正确选用防误装置，对于防止误操作起着关键的作用。文章分析了温州地区防误装置使用中存在的问题及解决方法。
关键词：防误装置；应用；改进
中图分类号：TM591＋.1 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2008)04-0012-03
防止电气误操作事故，除了加强“防误”的组织措施外，还要不断完善“防误”的技术措施，而技术措施的关键是电气防误装置的选择、使用。目前电力系统采用的防误装置品种繁多，实现防误功能的手段不同，但最终都是为了实现“五防”功能。
1 目前使用的防误装置
温州电业局目前使用的防误装置，从防误原理归纳，分六种类型，六种类型及特点如下。
1.1 机械连锁
机械连锁型防误装置，是通过设备操作后，用机械元件位置的变化，强制闭锁其他的设备。
1.2 机械程序闭锁
机械程序闭锁型防误装置，其原理是利用红、绿翻板或钥匙，实现对断路器和隔离开关的操作。如果操作顺序出错，则无法打开设备操作的机械锁，也不能继续操作。它具有强制性闭锁功能。
1.3 电磁闭锁
电磁闭锁是通过相关断路器、隔离开关等参与闭锁的元器件，其状态满足要求后，相应辅助接点会闭合，接通电磁防误回路，使电磁锁接通电源，这样就可励磁解锁，开放操作。如果条件不满足则励磁回路不通，电磁锁无法打开，从而达到了强制闭锁的目的。
1.4 电气闭锁
电气闭锁是将断路器、隔离开关等设备的辅助接点串接在需闭锁的隔离开关、接地闸刀的电动操作回路上，实现设备间的闭锁。它的原理与电磁闭锁原理相近，不过只适用于电动回路。
1.5 微机防误装置
微机防误闭锁装置，在微机模拟盘上的工控机内，预先存储了所有设备的操作规则。当运行人员在微机模拟盘上预演操作时，工控机就根据预先储存的规则，对每一项操作进行判断，通过微机模拟盘上的传输插座，将正确的操作内容输入到电脑钥匙中，操作时，如操作设备的编号和电脑钥匙显示的编号一致，则电脑钥匙内部接通操作回路，闭锁解除。这时就可以进行断路器操作，或打开机械编码锁，进行隔离开关、接地刀闸等操作了。若走错间隔操作，电脑钥匙检测出编码锁编码不符，则不能解除闭锁，从而达到强制闭锁的目的。
1.6 计算机监控系统防误装置
综合自动化系统，一般采用基于测控网络的站级防误闭锁及间隔层相结合的防误系统。
1.6.1 基于测控网络的防误闭锁
将五防终端作为测控网的一个点挂在网络上，或将其防误软件内嵌在监控主机内。在正常运行情况下，防误系统从测控网上可以“监听”，并“截取”到调度端或当地监控，通过网络遥控断路器或隔离开关下发命令，根据相关的防误闭锁逻辑判断遥控是否可以执行，再将遥控允许或禁止的命令，通过测控网下发给相应的装置，断路器测控装置根据收到的命令执行或取消操作。
1.6.2 间隔层防误方式
从间隔层来说，综合自动化系统对间隔内所有断路器，隔离开关进行监视控制，断路器测控装置是基于单片机技术的可编程智能装置，它接收网上的下行遥控命令，对断路器、隔离开关进行控制，其基本功能是所有输出皆可编程控制，各相应遥控命令及各输入状态均可作为编程条件，用于控制断路器、隔离开关及隔离开关操作电源，隔离开关、断路器输入状态可作为遥控条件，从而实现部分防误闭锁功能。
2 防误装置在使用中存在的问题
2.1 综合自动化变电所的电气“五防”闭锁
《防止电气误操作装置管理规定》明确要求，“采用计算机监控系统时，远方、就地操作均应具备电气五防闭锁功能”。目前温州电业局的综合自动化变电所，对于电动遥控操作的配电装置，其手动操作回路，没有采取完整的电气“五防”闭锁。
目前一些综合自动化厂家或五防厂家推出了一种遥控闭锁装置，其原理是将遥控闭锁继电器的常开接点串联在遥控、就地电动操作的控制回路中，遥控闭锁继电器受监控装置或遥控闭锁控制器的控制，能够较好地解决上述问题。目前此种闭锁方案，在温州局新投运的场桥220kV变电所初次使用。
2.2 10kV金属封闭断路器柜防误闭锁存在的问题
目前新投运的110kV变电所，10kV部分基本上都采用铠装移开式金属封闭断路器柜。根据温州局的防误闭锁原则：10kV断路器和10kV母线分路断路器的小车不在运行位置，才允许合10kV母线接地刀闸，或将10kV母线接地车推至运行位置。
当母线分路断路器或10kV断路器，在检修位置时，此时相应的电源断开，造成母线接地车不能推至运行位置。
经过修改满足了母线分路断路器柜、10kV断路器柜，在试验或检修位置时，接地手车均可推至运行位置，但此种设计缺点是使用了三个中间继电器，而《防止电气误操作装置管理规定》中，“断路器和隔离开关电气闭锁回路严禁用继电器，应直接用断路器和隔离开关的辅助接点”。鉴于以上要求应将设计方案修改如图1。
图1 直接用断路器和隔离开关的辅助接点的方案
闭锁用的手车柜运行位置的常闭接点，经电缆连接或直接串于闭锁回路。
3 运用防误判断法完善“五防”装置
目前微机防误和计算机监控系统防误，逐渐替代机械类及电磁类防误装置，占据主导地位，计算机监控系统是通过预先建立的规则库，进行防误判断，然而由于变电站设备的复杂性，结构及运行方式的多样性，系统突发事故处理的非典型性，要建立一个完整的具有动态适应性的专家系统，是比较困难的。为了使防误判断更加可靠，可以通过对电气系统带电状态和电位的计算处理。然后把带电状态和电位应用到防误判断中，从电气理论的角度来进行防误判断。
变电站一次设备电气系统可以采用如图2模型来描述。一次设备电气系统中导通的部分对应为图2的一个结点。每一个断路器（隔离开关）横跨两个结点，当断路器（隔离开关）为闭合状态时，它横跨的两个点之间就有一条其对应的边，当断路器（隔离开关）为拉开状态时，它横跨的两个点之间则没有对应的边，如图2所示的一次设备电气系统及其对应的模型图。
图2 一次设备电气系统图
建立了一次设备电气系统的图模型，就可进行运算和推理，图中的每一个结点定义了三个属性：一是编号属性ID，结点编号具有唯一性，任两个结点的编号都不相同，第二属性是带电状态ES，带电状态的取值有三个（带电、接地、孤悬），第三个属性是电位EL。当结点在“带电”状态时，其电位属性有效，存在具体的值。
从电气理论来分析，图示2(b)具有如下两个特性：一是图中相连通的两点，具有相同的带电状态和电位，二是图中任意两个不连通的结点，如果都为带电状态，则它们的电位不相等。
“带电接地”的误操作判断：在合接地刀闸或者挂接地线前，如果其对应的点的带电状态为“带电”，则为误操作。如果有某一断路器在断开位置，而且其对应的两个点中其中有一个为要接地的点，而另一个点的带电状态为“带电”，则此接地操作为误操作。
“接地送电”，的误操作判断：在合闸时，如果其对应的一个点的带电属性为“带电”，而另一个点的带电属性为“接地”，则为误操作，在合上隔离开关时，如果系统中某一断路器对应的两个点，其一为“带电”，另一个为“接地”，则合隔离开关为误操作。
通过运用图模型防误判断法，可以使防误操作设计考虑的要素，除了设备的联接关系、设备工作位置状态、系统运行方式、运行状态、操作任务之外，还增加了带电状态和电位，从而提高了系统的可靠性。另外系统初始化配置及一次设备电气系统发生改变时，还简化了防误系统规则库的建立及修改，提高了适应性和可用性。
防误装置的选用，应根据具体条件而定，从目前情况看计算机监控五防系统，或微机五防装置，正逐步取代传统五防装置，占据主导地位，许多配电设备实现“五防”功能，还需要多种防误装置配合使用，防误装置的发展方向，应该通过不断提高硬件质量，以及通过运用图模型防误判断法等新的理念不断完善软件。
关键词：
农电技术
中国电力网严正声明
2008全国电力企业信息技术服务大会
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