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变电站微机防误闭锁系统概述

唐天天

国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司

摘要: 为防止电气误操作事故发生,保证人身、电网和设备安全,微机防误闭锁系统在现代变电站中得到了广泛应用。本文简要介绍了微机防误闭锁系统的组成、工作原理及维护等内容,并以长园共创的微机防误闭锁系统为例,简要介绍了微机防误闭锁系统模拟开票的一般流程。
关键词: 微机防误闭锁系统;组成及功能;维护;模拟开票
DOI:10.12721/ccn.2022.157098
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为防止电气误操作事故发生,保证人身、电网和设备安全,微机防误闭锁系统在现代变电站中得到了广泛应用。本文简要介绍了微机防误闭锁系统的组成、工作原理及维护等内容,并以长园共创的微机防误闭锁系统为例,简要介绍了微机防误闭锁系统模拟开票的一般流程。

关键词:微机防误闭锁系统、组成及功能、维护、模拟开票

一、前言

为有效防止电气误操作引发的人身、电网和设备事故,我国结合中外电气运行实践,于1990年在能源安保1110号文中明确提出了电气设备“五防”要求。其中“五防”具体是指防止误分、误合断路器;防止带负荷拉、合隔离开关;防止带电挂接地线(合接地刀闸);防止带接地线(接地刀闸)合断路器和隔离开关;防止误入带电间隔[1]

二、微机防误闭锁系统组成及工作原理

1.系统组成

微机防误闭锁系统是一种采用计算机技术,用于高压开关设备防止电气误操作的装置,主要由防误主机、传输适配器、电脑钥匙、电编码锁及机械锁具等部件组成,各部件主要功能如下:

(1)防误主机

a)人机交互的操作界面。

b)对位功能:检查接线图与现场设备状态是否一致。

c)开票验票功能:开出操作票并进行预演,主机根据预先储存的逻辑规则对每项操作进行判断。

d)传输操作票功能:将正确的操作票内容传输到电脑钥匙中以进行解锁、倒闸操作。

(2)传输适配器

a)接收主机的操作票并传输给电脑钥匙。

b)接收电脑钥匙操作完成后的信息并回传给主机。

c)电脑钥匙智能充电。

3.电脑钥匙

识别锁编码、开锁、记忆设备状态、回传信息等。

4.锁具

电编码锁主要用于断路器或电动隔离开关灯设备的电器控制回路进行闭锁;机械锁主要用于隔离开关、接地刀闸、临时接地线、网门闭锁及电动隔离开关机构箱等处。

2.工作原理

微机防误闭锁系统依靠防误逻辑和站内防误闭锁锁具(电编码锁、机械锁)实现对开关、刀闸、接地刀闸、临时接地线、柜门、网门等设备的闭锁,以达到防误操作的目的。倒闸操作时,运维人员根据调度令开操作票后,先在防误主机上按照操作票进行模拟预演。防误主机根据预先储存的变电站一次接线图及防误闭锁逻辑规则,对每一步模拟操作进行防误逻辑判断,无误后,再将模拟操作生成的电子操作票传到电脑钥匙,然后运维人员按照操作票的内容依次对电编码锁和机械编码锁进行操作。若实际操作与电脑钥匙提示不符,电脑钥匙发出报警声并强制闭锁。全部操作结束后,通过电脑钥匙的回传,将本次操作后的设备状态信息传给防误主机[2]

三、微机防误闭锁系统的特点及存在问题

1.特点

(1)传统电气防误闭锁最基本的实现形式是将断路器、隔离开关及接地刀闸等设备的辅助接点接入相关电气设备的操作电源回路构成闭锁,其优点是操作简单,闭锁可靠,但这种防误闭锁方式需要接入大量的二次电缆,接线方式较为复杂,运行维护十分困难。而同样具备“五防”功能的微机防误闭锁系统一般不直接采用现场设备的辅助接点,它通过防误闭锁系统软件中的规则库和现场锁具实现防误闭锁功能,接线较简单。

(2)电气闭锁一般只是对断路器、隔离开关、接地刀闸等进行闭锁,而无法闭锁误入带电间隔、带电挂地线(合接地刀闸)等误操作,不能实现完整的“五防”功能。而微机防误闭锁系统可根据现场实际情况需要,灵活编写“五防”逻辑,可以实现较为完整的“五防”功能,杜绝恶性操作事故发生。

(3)采用微机防误闭锁系统进行就地操作时,通过电编码锁对电动操作设备的就地操作回路实施强制闭锁;采用机械编码锁对手动操作设备的操作机构实施强制闭锁。远方操作时,采用通讯闭锁方式对监控系统的遥控操作实施软闭锁。但不能对远方遥控操作实施强制闭锁。

2.存在问题

(1)在微机防误闭锁系统本身故障未解除时,若需模拟操作而解除闭锁时,防误闭锁功能完全失去。另外,微机防误闭锁系统还存在“走空程”(操作过程中漏项)导致误操作的问题。

(2)微机防误闭锁系统的“五防”功能依赖于操作逻辑,无法完全避免无票操作、检修人员误碰及二次绝缘破坏等发生。

四、微机防误闭锁系统维护

微机防误闭锁系统的维护应按照要求定期开展。日常维护内容主要包括以下三方面:

(1)防误主机维护

a)防误主机在使用中,应注意不得频繁进行非正常关机,平时应处于启动但未登录状态。运维人员巡视时及操作前应检查防误主机与监控系统通讯正常,防误闭锁系统主画面显示的设备状态应与现场设备状态保持一致。防误主机应专机专用,并保证主机及外围设备运行良好,不得安装任何影响防误软件运行的其它软件,不允许带电插拔所有相关连线,如通讯线等。

b)防误主机应定期核对设备主接线图与现场实际接线方式一致;核对运行方式,全面检查防误装置设备闭锁关系及运行方式。

c)常见系统维护包括系统数据备份、数据恢复、改变设备双编、修改逻辑公式及操作术语等。

(2)电脑钥匙维护

a)电脑钥匙操作后,应正确放置在充电座上充电。应保持电脑钥匙电池电量充足,保证设备操作和连续工作的需要。

b)保证备用电脑钥匙及充电座的正常工作。

c)新电脑钥匙或返修回的电脑钥匙应自学后再使用。

d)电脑钥匙不要长期放置在潮湿的地方。

(3)锁具维护

a)检查所有锁具配置齐全、无遗漏丢失,位置放置正确;锁标牌齐全。

b)检查所有锁具防锈措施良好,安装牢靠;若防锈保护层破坏,应重做防锈处理。

c)给所有机械锁具上润滑油,保证开锁正常,无卡涩。

d)检查并清理所有锁具锁孔。

五、模拟开票示例

以长园共创电力安全技术股份有限公司研制开发的微机防误闭锁系统为例,模拟开票操作的一般流程如下:

1.系统登录

鼠标左键双击桌面上的“FY2004图形系统”图标,即可进入显示变电站一次系统接线图的界面。点击右上角的“请点击这里登录”进入“登录”,在登录界面中选择组成员列表,在登录密码处单击左键输入密码,点击“确定”,即进入模拟开票系统主页面。

2.“模拟”操作

鼠标左键单击“模拟”按钮,弹出“当前任务”窗口。此时可对需要操作的设备进行模拟,系统自带逻辑判断,不符合防误闭锁规则无法模拟。当模拟操作完成后,左键单击“模拟”按钮(此时显示“结束模拟”字样),之后弹出包含“打印操作票”、“传送操作票”、“修改操作票”、“作废操作票”等多选项的操作页面,左键单击“传送操作票”,此时弹出“任务执行”窗口。

3.传送操作票

如果第一步是在监控机上操作,在“任务执行”窗口最下方会提示“请用监控系统合上/断开***”,此时可用后台监控机对设备进行遥控操作。

如果第一步是就地操作,那么点击“传到钥匙”,在电脑钥匙开机状态下传送操作票到电脑钥匙,当听到“滴”声后取下电脑钥匙。此时电脑钥匙主界面提示“收到一张操作票”,点击任意键进入操作步骤,之后按照操作步骤依次开锁操作。

4.回传操作票

操作完成后,将电脑钥匙放回适配器上,点击“执行任务”窗口中的“回传钥匙”按钮,回传完成后,即代表整个操作任务已完成。

六、结束语

随着电网规模不断扩大、供电可靠性要求不断提高,深入学习微机防误闭锁系统的原理及维护知识,熟练掌握模拟开票技能对提高运维人员技能、无人值守变电站的自动化水平及变电站设备运行的可靠性具有重要意义。

七、参考文献

[1] 国家电网公司. 国家电网公司防止电气误操作安全管理规定[M]. 中国电力出版社, 2006.

[2] 谢志勇,朱小龙. 变电站防误闭锁装置的应用探究[J]. 科技经济导刊, 2020, v.28;No.728(30):58-59.