（电气工程专业论文）韶关供电局防误闭锁系统的应用分析.pdf

摘要 人为因素导致的电力事故，是电力企业安全管理工作的中心内容，为了防止此类事 故的发生，无论是南方电网公司，还是国家电网公司，都投入了大量的人力和资金建立 了防误闭锁系统，运用技术手段防止人为事故的发生。 电力系统中使用的防误装置是指为防止发生误入带电间隔、误操作电气设备，在电 气设备及其自动化控制系统上安装的对电气设备操作流程、操作位置进行闭锁和提示的 装置，包括微机防误闭锁、电气闭锁、电磁闭锁、机械联锁、机械程序锁、机械锁、带 电显示装置等。主要是实现：防止误分、误合断路器( 开关) ；防止带负荷拉、合隔离开 关；防止带电合接地刀闸( 接地线) ；防止带接地线( 接地刀闸) 合开关( 隔离开关) ；防止 误入带电间隔，通称为“五防”。 本文简要地概述了防误闭锁系统的发展历程，展示了韶关供电局使用防误闭锁系统 的历史，2 0 0 2 年之前韶关供电局防误闭锁的安装和使用情况，着重介绍经过四年之后的 技改，当前韶关供电局防误闭锁系统的使用情况，选取典型的防误闭锁模式，如：5 0 0 k v 曲江变电站、马坝站变电站、鹤冲变电站、中心变电站、顿岗变电站进行分析和探讨， 寻找出变电站合理的闭锁模式，从而指导新建变电站或技改变电站防误闭锁系统的设 计、施工和验收，从源头控制防误闭锁系统的建设，使之具备良好的可靠性、合理性、 易用性。 并提出运行部门在使用中必须注意的事项，正确使用、管理防误闭锁系统。今天微 机在防误闭锁系统中大量使用，且大量的微机五防系统是基于w i n d o w s 的操作系统，电 脑病毒对电脑的危害随时出现，必须加强管理，另外，在工作中也发现不少因对防误闭 锁系统的不熟悉导致解锁现象时有发生，必须加强员工的培训教育，才能有效地防止误 操作的发生，使人为事故得到有效控制。 关键词：变电站防误闭锁韶关供电局分析 a b s t r a c t a c c i d e n t so np o w e rs y s t e mb ya r t i f i c i a lf a c t o r sa r ec e n t r a lc o n t e n t so f s a f e t ym a n a g e m e n tt a s k si np o w e re n t e r p r i s e s i no r d e rt op r e v e n tt h ea c c i d e n t h a p p e n i n g s ，b o t ht h es o u t hg r i dc o m p a n ya n dt h en a t i o n a l g r i dc o m p a n yi n v e s t al a r g en u m b e r o fm a n p o w e ra n dc a p i t a la n ds e tu pm i s l o c kp r o o fs y s t e m s ， p r e v e n t i n gh a p p e n i n go fa r t i f i c i a la c c i d e n t sb ya p p l i c a t i o no ft e c h n i q u em e a n s t h em i s o p e r a t i o nd e v i c e su s e di ne l e c t r i cp o w e rs y s t e ma r et h o s ed e v i c e s w h i c ha r ei n s t a l l e di ne l e c t r i ce q u i p m e n ta n di t sa u t o m a t i o nc o n t r o ls y s t e ma n d c a nl o c ka n di n s t r u c tt h eo p e r a t i o nr o u t i n e sa n dp o s i t i o n so fe l e c t r i ce q u i p m e n t i no r d e rt op r e v e n th a p p e n i n go fm i s e n t e r i n ge l e c t r i cg a p sa n dm i s 。o p e r a t i n g e l e c t r i ce q u i p m e n t ，i n c l u d i n gm i s l o c kp r o o fb ym i c r o c o m p u t e r ，e l e c t r i c a ll o c k ， e l e c t r i ca n dm a g n e t i cl o c k ，m e c h a n i c a ll o c kw i t ha s s o c i a t i o n ，m e c h a n i c a lp r o g r a m l o c k ，m e c h a n i c a ll o c k ，e l e c t r i c i t y d i s p l a yd e v i c e ，e t c t h em a i nf u n c t i o n so f t h em i s o p e r a t i o nd e v i c e sa r ep r e v e n t i n gm i s o f fa n dm i s o no fc i r c u i tb r e a k e r s ： p r e v e n t i n go f f a n do no fs e p a r a t i o ns w i t c h e s w i t hl o a d ：p r e v e n t i n go no f g r o u n d i n gs w i t c h e s ( o rg r o u n d i n gl i n e ) w i t he l e c t r i c i t y ：p r e v e n t i n go no f c i r c u i tb r e a k e r s ( o r s w i t c h ) w i t hg r o u n d i n gl i n e ( o rg r o u n d i n gs w i t c h ) ： p r e v e n t i n gm i s - e n t e r i n ge l e c t r i cg a p s t h ed i s s e r t a t i o nb r i e f l yd e s c r i b e st h ee v o l u t i o nh i s t o r yo fm i s l o c kp r o o f s y s t e ma n d t h ei n s t a l l a t i o n sa n da p p l i c a t i o n so fm i s l o c kp r o o fs y s t e mi n s h a o g u a n e l e c t r i cp o w e rd e l i v e r yb u r e a u b e f o r ey e a r2 0 0 2 ，e m p h a t i c a l l y i n t r o d u c e sc u r r e n ti n s t a l l a t i o n sa n da p p l i c a t i o n si ns h a o g u a ne l e c t r i cp o w e r d e l i v e r yb u r e a ua f t e r4 - y e a r t e c h n o l o g yr e f o r m s ，a n a l y z e sa n de x p l o r e st h e t y p i c a lm i s l o c kp r o o fm o d e ss u c ha s5 0 0 k vq u j i a n gs u b s t a t i o n ，m a b as u b s t a t i o n ， h e c h o n gs u b s t a t i o n ，c e n t r a ls u b s t a t i o n ，d u n g a n gs u b s t a t i o n ，t of i n d t h e r e a s o n a b l em i s l o c kp r o o fm o d e so fs u b s t a t i o n s ，s oa st od i r e c tt h ed e s i g n ， i m p l e m e n t a t i o na n de x a m i n a t i o nf o rr e c e p t i o n ，t oc o n t r o lt h ec o n s t r u c t i o no f m is - l o c kp r o o fs y s t e mf r o mo r i g i n s t om a k et h em i s l o c kp r o o fs y s t e m sh a v eg o o d r e l i a b i l i t y ，r e a s o n a b i l i t y ，u s e e a s i n e s s t h ed i s s e r t a t i o na l s op r o p o s e st h ei t e m st h a tm u s tb ep a i da t t e n t i o n si n u s eb yo p e r a t i o nd e p a r t m e n t s ，t ob e n e f i tt h ec o r r e c tu s ea n dm a n a g e m e n to f m i s l o c kp r o o fs y s t e m s t o d a ym i c r o c o m p u t e r sa r ee x t e n s i v e l yu s e di nm i s l o c k p r o o fs y s t e m s al a r g en u m b e ro ff i v e p r o o fs y s t e m sw i t hm i c r o c o m p u t e r sa r eb a s e d o nt h ew i n d o w so p e r a t i o ns y s t e m t h eh a r mt oc o m p u t e rb yc o m p u t e rv i r u sc o m e s u pa ta n ym o m e n t i ti sn e c e s s a r yt os t r e n g t h e nm a n a g e m e n t a tt h eo t h e rh a n d ， n o taf e wp h e n o m e n aa r ef o u n di no p e r a t i o n st h a tn o tf a m i l i a rw i t hm i s l o c kp r o o f s y s t e m sc a u s e su n l o c k s i ti sn e c e s s a r yt or e i n f o r c et r a i n i n ga n di n s t r u c t i o n o fw o r k sa n ds t a f fm e m b e r s ，t oe f f e c t i v e l yp r e v e n tt h eh a p p e n i n go fm i s o p e r a t i o n ， t om a k et h ea r t i f i c i a la c c i d e n t sg e tc o n t r o l l e de f f e c t i v e l y k e y w o r d s ：s u b s t a t i o n ，m i s l o c kp r o o f ，s h a o g u a ne l e c t r i cp o w e rd e l i v e r yb u r e a u ， a n a l y s is 华南理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 作者签名日期：删年t - 月7 日 论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校 有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位 论文被查阅( 除在保密期内的保密论文外) ；学校可以公布学位论文的全部 或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论 文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 本学位论文属于： 口保密，在年解密后适用本授权书。 酌；保密。 学位论文全文电子版提交后： 圈同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏 览。 ( 请在以上相应方框内打“”) 作者签名： 指导教师签 日期：幽彩7 嘴j ”? l 第一章绪论 第一章绪论 电力系统的防误装置是指为防止发生误入带电间隔、误操作电气设备，在电气设备 及其自动化控制系统上安装的对电气设备操作流程、操作位置进行闭锁和提示的装置。 随着科学技术的发展，变电站防误闭锁装置历经机械联锁、机械程序锁、机械锁、电气 闭锁、电磁闭锁，已经发展到今天应用计算机技术，对防误闭锁系统微机化管理，即微 机防误闭锁，使防误闭锁系统具有很强的易用性、通用性，以及扩展性。随着九十年代 出现的微机防误闭锁的不断推广应用，今天，机械程序闭锁已经被淘汰，防误闭锁装置 基本都是使用微机闭锁，或电气闭锁，或机械连锁，以及这三种闭锁的组合。微机防误 闭锁是指采用微型电子计算机，包括微型机板级产品控制，通过程序模拟出每步操作是 否符合闭锁条件，然后将操作步骤固定在电脑钥匙上，使操作人员按既定步骤操作，是 用于高压开关设备防止电气误操作的装置，通常主要由主机、模拟屏、电脑钥匙、机械 编码锁、电气编码锁等功能元件组成；电气闭锁是指利用闭锁条件接入电气回路，如： l 加入刀闸、接地刀闸、开关的辅助接点，在配电装置各操动机构之间通过电缆联系实现 闭锁；机械联锁是指以机械连接为纽带，以机械的方式使设备在符合一定的条件下才能 操作，如带接地刀闸的刀闸，当刀闸在合闸位置时，接地刀闸强制被一金属挡板钳制， 不能转动，从而实现防误功能，同样，当接地刀闸合上时，刀闸同样被一金属挡板钳制， 不能转动。 1 1 分析背景 从2 0 0 2 年起至今，韶关供电局经过四年的技术改造，将系统内的防误闭锁装置进 行了全面的改造，其中涉及闭锁系统的选用、闭锁回路的设计等等，目前的防误闭锁系 统对比四年前已经出现了很大变化。 在2 0 0 2 年，广东电网公司系统内出现了多起的恶性误操作事故，韶关供电局为了 加强对防误闭锁装置的管理，控制事故的发生，对局属的2 3 个1 1 0 k v 变电站的防误闭 锁设备进行普查造册，以掌握系统内闭锁设备的状况，以及设备使用的情况，制定防误 闭锁装置的技改规划。当时的情况是：有1 2 个变电站是完全使用机械程序闭锁实现防 误闭锁；有5 个1 1 0 k v 的g i s 变电站使用自带的电气防误闭锁系统，但其1 0 k v 部分仅 仅是开关柜本身自带的机械联锁装置，而在主变的两侧没有形成有效的闭锁，即1 0 k v 侧如果接有地线，1 1 0 k v 侧依然可以送电，反之亦然，变电站的操作没有完成实现防误 闭锁，存在漏洞；有1 个1 1 0 k v 敞开式布置的变电站实施了电气闭锁，但起1 1 0 k v 侧 华南理工大学硕士学位论文 和1 0 k v 侧依然没有实现互为闭锁的功能；有5 个2 2 0 k v 及以上变电站安装了微机防误 闭锁装置。闭锁情况如下表： 变电站个百分率 闭锁方式备注 数 微机防误闭 52 1 7 锁 电气闭锁 62 6 1 机械程序闭 1 2 5 1 2 锁 合计 2 31 0 0所有的1 1 0 k v 变电站都安装了防误闭锁装置 从调查的情况看，当时的闭锁方式使用情况是机械程序闭锁占有半壁江山，机械程 序闭锁是指通过一些锁具，以机械的方式将设备的操作功能闭锁，操作时，通过正确的 操作步骤，在每步中将下一步的钥匙置换出来，将被操作的设备锁具打开开放操作功能。 大量的防误闭锁装置使用了机械程序闭锁，且这些往往是一些投运年限比较长的变 电站，已经进入了设备的技术改造周期。在设备技术改造中，机械闭锁装置的局限性就 表现出来，特别在刀闸更换过程中，或增加设备间隔的情况，需要增加或改变原来的闭 锁条件或则闭锁顺序，这样就需要重新安装机械程序锁，配置新的机械闭锁钥匙，涉及 需要实现跨间隔闭锁的操作的，如：母线接地刀闸的闭锁，需要更换原来大量的锁具， 给施工和设计带来大量的工作，可见机械程序闭锁的扩展性是较差的，甚至可能是牵一 发而动全身。在运行中机械程序闭锁经常出现故障，如：机械程序锁的钥匙时常会出现 不能取出的情况，往往导致下步的操作不能执行，唯有实施解锁操作，使设备在操作过 程中失去闭锁，为事故留下极大的隐患。通过这次调查，摸清了变电站防误闭锁设备的 情况，制定了防误闭锁设备的技术改造计划。 经过四年的努力，变电站防误闭锁系统的改造已见成效，今天，虽然1 1 0 k v 及以上 变电站增加到3 5 个，但全部采用了当前防误闭锁装置主流设备微机防误闭锁装置， 四年来，在新站建设和旧站技术改造过程中，走过不少弯路，但也积累了宝贵的经验。 如：过去刀闸使用的是手动操作机构，变电站有人值班，对设备状态监视的要求不高， 仅需要知道开关的位置情况即可，因此许多刀闸都没有安装辅助接点，在技术改造中， 新更换的刀闸都是电动刀闸，由于不是一次将某个站的刀闸全部更换，出现了电动刀闸 2 第一章绪论 和手动刀闸在一个变电站内同时存在情况，由于缺少辅助接点和施放大量的电缆，给变 电站的防误闭锁带来极大的压力，电气闭锁难以实现，而微机闭锁由于具有电气闭锁和 程序闭锁的性能，在变电站改造工程中具有很好的实用性。 1 2 本文目的 本文通过分析当前韶关供电局防误闭锁系统现状，总结四年来，在新站建设、旧站 技术改造遇到的问题和经验教训，以及近几年防误闭锁系统的运行情况，从而使韶关供 电局在今后的防误闭锁系统设计、验收，以及运行维护工作提供有益的指导。 3 华南理工大学硕士学位论文 第二章韶关供电局当前防误闭锁系统 目前，韶关供电局有3 5 座1 1 0 k v 及以上电压等级的变电站，全部安装了完善的防 误闭锁系统，都是微机防误闭锁装置为主，结合电气闭锁和机械联锁的闭锁系统，由于 不同的建设时期，或是新建，或是技改，或是不同的厂家，使韶关供电局的防误闭锁系 组合统形式多样。从2 0 0 6 年9 月统计的下表韶关供电局防误闭锁装置清单，可以 看出，主要的微机防误闭锁装置有两个厂家，一是珠海“优特”( 2 5 套，占总数的7 1 4 ) ， 均是采用i _ r r - 2 0 0 0 系列，二是珠海“共创”( 7 套，占总数的2 0 ) ，还有就是最近选用 的南京南瑞继保电气有限公司的r c s 一9 2 0 0 微机五防系统( 两套) 和国电南自公司的p s w 微机五防系统( 1 套) 。 韶关供电局防误闭锁装置清单 所在地关键业务数据操作系统、应用软件及杀毒软件类型 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 4u t 一2 0 0 0 1 v 微机 11 0 k v 鹰峰站主控室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 4u t 一2 0 0 0 微机防 i1 0 k v 回龙站主控室 据误操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 4u t 一2 0 0 0 1 v 微机 1 1 0 k v 乐昌站主控室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 i 1 0 k v 顿岗站主控微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 4p s w 微机五防系 室( 主机i 、主机2 )据统 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 4u t 一2 0 0 0 1 v 微机 1 1 0 k v 周田站主控室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数w i n d o w s2 0 0 0s p 3u t 一2 0 0 0 1 v 微机 l1 0 k v 鹤冲站主控室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 4u t 一2 0 0 0 i v 微机 11 0 k v 花坪站主控室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 05 0 0 2 1 9 5u t 一2 0 0 0 1 v 11 0 k v 犁市站主控室 据微机防误操作系统瑞星2 0 0 6 4 第二章韶关供电局当前防误闭锁系统 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 3u t 一2 0 0 0 1 v 微机 l l o k v 东郊站主控室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 4u t 一2 0 0 0 i v 微机 l l o k v 白土站主控室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 3u t - 2 0 0 0 i v 微机 il o k v 韶冶站主控室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0 u t - 2 0 0 0 i v 微机防误 l l o k v 城口站主控室 据操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 4u t 一2 0 0 0 1 v 微机 1 1 0 k v 阳山站主控室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 4u t 一2 0 0 0 1 v 微机 ll o k v 北区站主控室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 4u t 一2 0 0 0 微机防 ll o k v 河西站主控室 据误操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 4u t 一2 0 0 0 i v 微机 l l o k v 中心站主控室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 4u t 一2 0 0 0 i v 微机 1l o k v 新君站主控室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w sx ps p 2u t 一2 0 0 0 1 v 微机 ll o k v 沐溪站主控室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数w i n d o w s2 0 0 0f y 2 0 0 0 微机防误操 ll o k v 良村站主控室 据作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 2f y - 2 0 0 0 微机防 ll o k v 十里亭站主控室 据误操作系统瑞星2 0 0 6 i l o k v 黄坑站主控微机五防系统数w i n d o w s2 0 0 0s p 4u t 一2 0 0 0 i v 微机 室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 4u t 一2 0 0 0 1 v 微机 1l o k v 全安站主控室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 5 华南理工大学硕士学位论文 w i n d o w s2 0 0 05 0 0 2 1 9 5 微机五防系统数 2 2 0 k v 通济站主控室u t 一2 0 0 0 i v 微机防误操作系统瑞星 据 2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w sx ps p 2u t 一2 0 0 0 1 v 微机 2 2 0 k v 墨江站主控室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w sx p f y 2 0 0 0 0 3 微机防误操作 2 2 0 k v 廊田站主控室 据系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w sx pe y 2 0 0 3 微机防误闭锁系 2 2 0 k v 武江站主控室 据统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s 2 0 0 0s p 4 f y 2 0 0 0 0 3 微机 2 2 0 k v 马坝站主控室 据防误闭锁系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s x ps p if y 2 0 0 3 微机防误闭 2 2 0 k v 芙蓉站主控室 据锁系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s 2 0 0 0优特u t 2 0 0 0 瑞星 1 l o k v 凡口站主控室 据2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s 2 0 0 0s p lf y 2 0 0 4 微机防误 2 2 0 k v 董塘站主控室 据操作系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s 2 0 0 0s p 4r c s - 9 2 0 0 南瑞继 ll o k v 大岭站主控室 据保五防系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s 2 0 0 0s p 4r c s 一9 2 0 0 南瑞继保 1l o k v 乌石站主控室 据五防系统瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s 2 0 0 0 s p 3优特u t 2 0 0 0 i v l l o k 南郊站主控室 据瑞星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s 2 0 0 0s p 4 优特u t 2 0 0 0 瑞 1 l o k v 司前站主控室 据星2 0 0 6 微机五防系统数 w i n d o w s2 0 0 0s p 4 u t - 2 0 0 0 i v 微机 5 0 0 k v 曲江站主控室 据防误操作系统瑞星2 0 0 6 虽然，3 5 个变电站，都使用微机防误闭锁系统，由于各变电站选择的设备不同，如： 采用水平开启的刀闸就和单臂垂直伸缩或剪刀式的刀闸有不同，带接地刀闸的刀闸与不 6 第二章韶关供电局当前防误闭镄系统 带接地刀闸的刀闸就不同；控制方式的不同闭锁也不同，如：使用监控系统进行操作的 与使用传统控制屏强电一对一操作的，形成了多个防误闭锁模式。通过分析韶关供电局 一些典型防误闭锁系统，发现它们的优缺点，寻找变电站实施防误闭锁的恰当方案。 2 15 0 0 k v 曲江变电站防误闭锁系统 曲江变电站是一座采用分层分散式结构计算机监控的综合自动化变电站。除配置了 独立的计算机监控系统电气五防闭锁系统外，还配置了独立的微机五防闭锁系统，即同 时具备两套防误闭锁系统，监控系统电气五防闭锁与微机五防闭锁系统在刀闸二次操作 回路上是并列的关系，倒闸操作时，可以任选其中的一套作为闭锁进行操作，互不干扰。 2 1 1曲江变电站监控电气闭锁系统 采用南瑞科技的产品，由间隔层的d i s a - 2 与后台r d 一8 0 0 组成，可以对开关和刀闸 ( 除接地刀闸和p t 刀闸) 进行操作。闭锁系统在间隔层的o l s a - 2 内，无论是监控系统 的后台操作，还是在间隔层操作均通过防误闭锁系统。 闭锁系统由芯片写入闭锁逻辑和集成电路组合而成，通过采集开关、刀闸、接地刀 闸的位置信息，经闭锁系统判断，由遥控执行屏对刀闸的操作实施开放或闭锁，实现本 间隔和跨间隔的闭锁，从其实现闭锁的方式知其实际是对刀闸二次电气回路实施控制 ( 开关是非强制性闭锁的，仅是提示性信息，即提示操作人现在是操作什么开关，需要 重复输入开关编号确定操作的设备正确) ，属于一种微机和电气混合的闭锁系统，由于 闭锁程序的写入需要特殊的设备( 更改程序或增加一次设备，只要涉及闭锁系统都需要 厂家来处理) ，因此纳入电气闭锁范畴较为合适。电气闭锁对设备操作的闭锁具有实时 性，只要符合闭锁开放的条件，立即就可以对设备进行操作。位置信息是闭锁系统判断 开放或闭锁的基本数据，直接影响系统的判断结果，电气闭锁的特性，即符合条件立即 开放，因此对设备位置输入的准确性要求很高。曲江站为了提高可靠性，即宁闭锁勿开 放的原则，选取两对常开和一对接点作为闭锁回路的开放判据。但由于曲江站刀闸在近 五年的运行中多次因为其辅助接点因为安装的原因，或产品自身的结构问题失灵，使监 控系统操作回路处于被闭锁状态，无法通过监控闭锁系统对刀闸进行操作，迫使转而使 用微机防误闭锁系统，此系统存在与传统电气闭锁同样的缺陷，但是，闭锁设备均在室 内，减少了闭锁系统因气候因素损坏的情况，闭锁设备可靠性高，只需要输入设备正确 的位置信息就可以实现对设备的正确闭锁与开放。当增加线路、或改变变电站结线方式、 或出现临时地线时用，其失去应有的逻辑判断能力，需要厂家重新写入程序和修改集成 7 华南理工大学硕士学位论文 电路板，通用性差，如：曲江站主变停电转检修，在主变的变高和变中侧均有接地刀闸， 其刀闸的接点被接入监控闭锁系统，可以参加逻辑判断，但是根据电气倒闸操作的规定 主变转检修，变低也要接地，但是变低靠主变侧没有接地刀闸，需要使用l 临时接地线作 为安全措施，由于地线的信息没有给到监控闭锁系统，这样监控闭锁系统不认为主变变 低是检修状态，而是认为是冷备用状态，当送电时，变高、变中的地刀拉开后，监控就 允许主变三侧的刀闸都可以操作，但危险的是变低的地线没有拆除，就有可能造成带地 线送电的事故。这是计算机监控的致命缺陷，因此通过“变电站现场运行规程规定：当 变电站需装设l 临时接地线的操作，必须使用微机五防操作。由于这套系统是与监控系统 相结合的，其将刀闸的闭锁或开放引入监控信息中，可以自行根据闭锁规则判断是否正 确。 微机防误闭锁系统，采用珠海优特电力科技股份有限公司u t 一2 0 0 0 b 型微机防误闭 锁系统。是独立的防误闭锁系统，可以对曲江变电站所有的操作进行有效闭锁。曲江变 电站“现场运行规程”规定：操作原则上使用监控系统，微机防误闭锁系统是监控防误 闭锁系统的补充。当变电站操作，需要挂临时接地线时，如上面变低使用临时接地线的 情况，就可以通过临时接地桩的形式，将地线的使用编入微机五防闭锁系统，对接地情 况加以控制。微机五防的设备位置信息通过与监控系统通信获得，监控系统会定时向微 机五防闭锁系统单向发送设备位置信息，使它的设备位置信息实时更新，与现场保持一 致，微机五防通过五防电脑和机构箱挂锁，及串入刀闸操作回路的编码锁实现闭锁功能。 同时微机五防具有强大的后台管理功能，通过操作票专家系统，开出各种倒闸操作票， 并经过“五防判断”才可以打印操作票，在此方面的优越性不是监控闭锁系统可以比拟 的，也是不可替代的。 通过对曲江变电站防误闭锁系统的分析可知： 曲江站防误闭锁系统由两套独立的闭锁系统构成，一是监控闭防误锁系统，另一是 微机防误闭锁系统； 监控防误闭锁系统对刀闸的开放或闭锁，具有实时性，随输入设备的位置状态变化 而改变，与操作顺序无关，能实现对刀闸的快速操作； 监控防误闭锁系统对设备位置的正确性依赖很强； 此类监控闭锁系统的扩展性差，难于维护； 监控闭锁系统没有强大的后台支撑软件；如：操作票专家系统； 曲江站采用了监控闭锁系统和微机五防闭锁相结合的闭锁方式，两者在功能上具有 8 第二章韶关供电局当前防误闭锁系统 重叠的地方，增加了工程的投资，另两者也弥补了相互之间的不足，对于整套系统 具备了强大的后台支撑，解决了临时接地的问题，实时的开放或闭锁。 2 2l l o k v 变电站闭锁系统 2 2 1l l o k v 鹤冲集控中心网络式的闭锁系统 由鹤冲站、南郊站、韶冶站、东郊站四个变电站组成，采用u t 一2 0 0 0 i v 闭锁系统构 造而成，主站在鹤冲站，通过主站的闭锁主机与北京国控的集控机通信获得各站设备的 实时位置信息，闭锁主机通过光纤通道将各子站的设备位置信息发到相应的子站，而各 子站也可以将操作后设备情况经电脑钥匙回传当地子站，子站将设备位置信息回传给主 站，为实现正确的闭锁创造了良好的条件。各子站现场没有设备位置输入，其对位靠主 站发送的信息和操作回传，或人工对位。同时，它也作为集控中心对设备进行远方操作 的闭锁系统，即集控设备对设备操作时需要对闭锁系统询问，是否允许操作。 2 2 1 1 集控主站的防误功能 主站装置显示各子站的一次主接线图。方便地实现操作票模拟预演功能 主站装置具备各子站的五防闭锁逻辑判断功能。在主站装置上可对任意子站的操作 任务进行模拟预演，检验操作票是否正确，并可传送至电脑钥匙，具备本地和远方 两种传输方式。 主站装置和子站装置具备对位功能。主站和子站能实时在线对位、自动显示设备状 态变化，保持主站与子站设备状态上的一致性，为防误逻辑判断提供保证。 主站装置具备接收信息回传功能，不论是在主站直接由电脑钥匙回传还是通过通讯 方式在子站回传，主站均能接收到操作完成后的回传信息，以跟踪现场设备状态的 变化。 主站装置应具备对所有站的操作票统一管理功能。 2 2 1 2 集控子站的防误功能 子站装置具备完善的微机防误功能。子站内配置符合站内实际情况的防误锁具，倒 闸操作符合五防原则。子站具有独立运行功能，可以保证在通道故障等紧急情况下 仍具有完善的五防功能，可以人工对位。 9 华南理工大学硕士学位论文 子站装置与主站装置有可靠的通讯功能。既可上传子站设备状态，保证主站的状态 与子站保持一致，也可接收主站下传的操作票信息，实现主站模拟、子站操作、子 站回传的目的，便于处理l 临时操作。 通过对鹤冲中心站集控式闭锁系统的分析可知： 集控式的闭锁系统必须依赖良好的通信设备和通道，这是采用集控式闭锁系统的先 决条件 集控式闭锁系统的设备对位问题，对位的方式可以不同，但在实际应用应确定具体 的方式，如果是集控中心，那么集控设备上应该有各个子站的设备位置信息，只需 要将闭锁主机和集控主机通信，就可获得子站的设备位置信息，当然子站信息也需 要从子站传给主站，如：网门位置信息。 子站必须具备与主机脱离后可以独立对子站实施完善的闭锁功能； 集控中心，管辖几个变电站，可以将其看作是一个扩大的变电站，如果是相互有联 系的变电站，如a 站和b 站之间有有一条a b 线路，当线路由检修状态转为运行状态， 当a 侧开始送电，而b 侧的线路地刀没有拉开，那只需要将拉开b 侧接地刀闸纳入 a 侧送电的闭锁条件即可，只要b 侧接地刀闸没有拉开，a 侧的送电就被闭锁着，这 样可有效防止带地线合闸的事故； 可以在集控中心准备子站的操作票，提高操作效率。 2 2 2 顿岗变电站监控闭锁一体化防误闭锁系统 顿岗1 1 0 k v 变电站在2 0 0 5 年被纳入综合自动化改造计划，根据对变电站防误闭锁 系统的要求，要求，使用一体化的设备，即监控系统与防误闭锁系统一体化。因此在改 造中选用了国电南自公司的p s w 微机五防系统。 p s w 微机五防系统是国电南自公司新开发的，具有倒闸操作票的智能处理系统， 它根据电力系统对倒闸操作的“五防”要求和现场设备的状态，按照定义的规则进行判 断，开出完全实用的倒闸操作票。 p s w 微机五防系统利用国电南自e y c w i n 2 0 和e y c w i n l 6 7 系统后台监控软件平台， 与监控系统一体，共享监控系统的实时库。与传统的五防机模式相比较，p s w 五防系 统避免了其他厂家的五防系统与我们公司监控系统之间繁琐的通讯，监控系统中集成了 第二章韶关供电局当前防误闭锁系统 五防功能模块，变电站硬件基本配置中可省去专用五防机或模拟盘，大大提高了系统集 成度。 p s w 微机五防系统由五防主机( 即监控主机) 、通过软、硬件结合，实现完善的五防 功能，严格杜绝操作人员在操作中可能出现的误操作。 闭锁操作实现：通过定时的计算遥信变位，解析五防规则，正确遥控l o u t 板的磁 保持接点，与l o u t 板配合，来实现闭锁操作。( w t d a t a b a s e d l n 在监控的主接线图上进行遥控操作，监控系统截获遥控消息，去询问五防模块，五 防模块经规则判断，回答监控，允许操作或闭锁操作( p s w c o m d u ) p s w 微机五防系统是监控闭锁一体化的系统，平常都是以监控后台操作的模式进行操作， 但是它也配备了运用电脑钥匙现场操作的模式，具体操作是：启用了电脑钥匙模式( 同时 必复选平时闭锁模式) 后，开票过程与前述相同，在开票结束后，将传票至电脑钥匙( 南 自科技n s 5 0 1 ) ，每进行一步操作都需通过“票返回”获取电脑钥匙的允许操作信息。 p s w 五防系统作为一种“嵌入式”五防系统，是嵌入在国电南自e y ei n 2 0 或 e y e w i n l 6 7 系统后台监控软件中，因此它所使用的微机和操作系统与所挂接的监控系统 相同。p s w 五防系统是“嵌入”在e y e w i n 2 0 和e y e w i n l 6 7 监控系统中的，e y e w i n 2 0 和e y e w i n l 6 7 监控系统软件带有自身的离线数据库定义程序，但监控系统定义的数据 库不一定符合五防操作票的要求，缺少定义五防操作票所要求的一些参数f 比如锁类型、 锁编码1 以及会遇到五防规则和遥信名称不一致等问题，因此需要另外定义五防使用的 数据库。考虑到e y e w i n 2 0 监控系统在定义和使用上是包容了e y e w i n l 6 7 监控系统，故 在下面的说明实例中将以e y e w i n 2 0 系统为主。具体的操作是：启动五防数据库执行文 件w t d a t a b s e d l l 位于所挂接监控系统运行目录下的p l u g i n 子目录下。如果是e y e w i n 2 0 系统，还需启动n e t e y e e x e 程序，将各节点机的外挂五防模块设置为“启动”状态。 通过对顿岗变电站一体化监控闭锁系统的分析可知： 监控设备与防误闭锁装置已经是被融合到一台主机上面； 防误闭锁系统以模块的形式被“嵌入”监控后台软件中； 防误闭锁系统直接使用监控系统的数据库，对于不符合的数据，需要另外定义， 以符合防误闭锁装置的使用； 此系统的优点：可以减少对计算机的投资，使变电站主控台的靠置简单、明了， 防误闭锁系统直接在与监控设备共用设备位冒数据； 由于是新产品，相对于珠海“优特”、珠海“共创”，它是一个很新的产品，且 1 1 华南理工大学硕上学位论文 国电南自公司，也是新加入防误闭锁系统研制的行列，因此在设备出厂验收就 被提出了不少意见，详见下表： 序号验收缺陷记录本次验收情况及处理意见处理情况 及f 1 朔 索引等功能：没有微机五防的维护功能菜 单，需要进入数据库内更改，而数据库内是 未处理。站控层微机五防系统与 1 与监控共用的，需要高级管理员权限进行修 监控系统共用数据库。 改。不能满足技术要求3 3 1 1 4 有关五防 权限设置基本功能要求。 监控五防一体化操作界面：界面太多! 还是 沿用监控一五防分开的界面，不能满足技术 界面在同一显示器下相互切换， 要求3 3 1 1 5 “微机五防系统与监控系统 2 五防界面与监控界面可以同步刷 具有统一的画面编辑，可以直接采用监控的 画面作为五防的画面，不用重新制作；”的 新。 要求。 五防权限和监控权限：设置在同一权限内， 3 运行人员不便管理，不能满足技术要求未处理。 3 3 1 1 4 “五防权限设置功能”的要求。 没有防止带电合线路接地刀的站问有电闭 4 己增加有电闭锁。 锁，闭锁功能不够完善。 无独立的记忆功能：与监控的事件记录同时 5 使用，无修改五防逻辑和操作术语的记录。未处理，只在监控事件簿中记录。 缺少监督和对事故原因分析技术手段。 已处理。可以实现单个间隔的五 解锁功能：可使用密码整组退出五防，但不防退出功能；但是五防的投退不 能进行单个间隔解锁。遇到多个操作任务而能按照现行管理制度执行，只需 6 出现某个闭锁功能异常时，只能停用全站闭由两个值班员通过录入密码即可 锁，容易造成误操作事故。退出五防( 包括整组退出和单个 间隔退出) 。 第二章韶关供电局当前防误闭锁系统 临时地线的实时信息仍不能采 集，例如：主变低压侧接地线未 通过硬接点方式采集点位，致使 主变间隔层五防不完整，变高、 变中间隔与主变低压侧接地线无 无采集l 临时地线的实时信息，闭锁功能不够 法逻辑关联。己在主界面链接到 完善。同时无接地装詈管理库，不能进行临 一地线库( 站控层微机五防系统 7 可通过电脑钥匙回传后显示实时 时接地线的管理。失去了微机五防最具特色 的最主要的功能。 安装的临时地线，同时主接线图 上也有实时图形反映) 。 处理意见：由闭锁厂家提供临时 接地线桩的行程硬接点，供监控 实时采集，完善间隔层五防，同 时站控层采集临时地线的实时信 息。要求两个月内完成。 不能人工模拟操作。由微机自行完成判断， 图形开票的同时已经完成模拟， 8 开票后仍不能实现人工模拟( 仍 与现行规程制度不相符。