变电站防误操作技术规定

1 变电站防误操作技术规定变电站防误操作技术规定 释义释义 生产技术部生产技术部 一 总则一 总则 1 为规范和统一变电站防误操作系统的技术要求 有效防止误操作 保障电网和设备的安全稳定运行 特制定本规定 2 变电站防误操作系统的应本着简单 可靠 经济 高效的原则进 行设计和建设 并充分考虑变电站无人值班的现状及适应变电运 行生产模式发展方向 解释 解释 变电所防误操作系统应简单 可靠 经济 方便操作 而 且最好是 在线判别系统 好的防误系统应该是让操作人员感觉不 到防误系统的存在 没有专门为了防误而增加的额外动作 而防误 系统在实时起着作用 传统的电气闭锁和现在综自的防误功能都属 于这样的系统 而独立的微机防误系统不仅需要增加硬件投资 微 机系统 锁具 钥匙 还需要额外的操作 传钥匙 对码等 而 且还是离线系统 安全理念 简单 可靠才能保障安全 复杂 面面俱到后可靠性 下降不见得安全 一旦解锁操作 事故风险要大得多 这方面事故 教训不少 另外 变电运行生产模式的发展方向是经济和效率优先 因此防 误操作系统应不能影响到遥控操作 顺序化操作功能 而独立的微 机五防采用的是现场对码操作 影响了遥控 顺序化操作功能 2 二 新建二 新建 220kV220kV 及以上敞开式变电站防误操作系统的设计及以上敞开式变电站防误操作系统的设计 1 新建变电站采用 计算机监控系统的逻辑闭锁 本设备间隔电气 闭锁 来实现防误操作功能 不再设置独立的微机防误操作系统 2 计算机监控系统应具有完善的全站性逻辑闭锁功能 除判别本间 隔电气回路的闭锁条件外 还必须对其它跨间隔的相关闭锁条件 进行判别 3 电气闭锁实现设备本间隔内的防误闭锁 不设置跨间隔电气闭锁 回路 解释 解释 变电站综自系统采集了一次设备的全部位置信息 通过 综自系统操作设备时完全可以让综自系统判别其他相应设备的位置 状态 符不符合操作条件 不符合就禁止操作并 这就实现了防误 功能 由此可以看出 综自系统既然采集了所有设备的模拟量 反 映位置的开关量信息 在控制设备时作一些条件判别是非常容易的 完全由软件来实现 而且可以加入电流等模拟量进行判别 这时其 他防误系统无法实现的 由于综自采样是实时的 直接反映设备当 前的位置状态 因而综自的防误也是在线的 因此 新建综自变电 站防误功能应该由综自实现 功能完善且不增加任何成本 设置本间隔电气闭锁 一是考虑异常情况 如综自设备故障或 操作失灵 进行现场操作时需要用于基本保障 二是考虑检修调试 时保障安全 3 电气闭锁不跨间隔 也是为了简单 可靠 施工建设容易 传 统的电气闭锁后来逐渐被独立微机五防取代 就是因为跨间隔闭锁 电缆太长 接点太多不可靠 4 计算机监控系统逻辑闭锁应与电气闭锁 串联 并满足下列功 能要求 1 当计算机监控系统解除防误闭锁时 不得联解现场设备电气闭锁 2 解除电气闭锁时 不得联解计算机监控系统逻辑闭锁 解释 解释 计算机监控系统逻辑闭锁与电气闭锁 串联 防止监控 系统故障 采用现场就地操作时没有任何闭锁 当电气闭锁回路有 问题解锁时 不能解除计算机监控系统 否则操作时同样没有任何 闭锁 两个解锁回路独立 3 现场用按钮近控操作隔离开关 计算机监控系统也应对逻辑条件 进行判别 条件不满足时禁止操作 解释 解释 由 I O 测控闭锁输出实现跨间隔闭锁 保证近控操作不缺 失防误的完善性 4 若隔离开关机构手摇操作带闭锁功能 则闭锁条件也应通过电气 闭锁和计算机监控系统逻辑闭锁来实现 解释解释 若马达故障或电源交流接触器故障不能电动操作时 就 必须采用手摇操作 AREVA 平高等许多公司的隔离开关带手摇孔闭 4 锁 不满足闭锁条件时摇孔挡板就拉不开 不能手摇 该条保证手 摇操作也缺失防误的完善性 5 隔离开关操作回路的典型设计图如下 图中 LD 为远近控切换开 关 PC PO 为近控操作按钮 L 为手摇操作电磁锁 隔离开关自 带 厂家配套的手摇孔闭锁 就地电气联锁I O合闸 I O闭锁输出 I O分闸 PC PO 隔离开关 机构 合 隔离开关 机构 分 隔离开关 电磁锁 220V N LD 5 解锁的设置 1 计算机监控系统间隔层 I O 测控屏上装设 2 个解锁开关 一个解 锁开关用以解除 I O 测控模块的防误逻辑功能 此时可以通过 I O 测控模块操作 但无闭锁逻辑 另一个解锁开关用以解除 I O 测控模块逻辑闭锁的输出 当 I O 测控模块故障需现场近控 操作时 操作此开关解锁 工程中也可以采用一个解锁开关完成 上述两个解锁功能 解释 解释 一个解锁作为 I O 测控模块的开入量 解除其闭锁逻辑 用于特殊情况下解锁但仍需要通过计算机监控系统操作 另一个解 锁是短接回路 用于 I O 测控模块故障时现场操作 一个解锁开关 完成两个解锁功能是为了简化 解锁开关都是专用的旋转开关 须 5 有钥匙才能操作 2 电气闭锁解除开关装设在现场端子箱或隔离开关机构箱内 解释 解释 一是防止装在一起时值班员图省事 解锁时直接把 2 道 锁都解了 二是在现场施工容易 成本低 不用放长电缆 三是考 虑大部分是现场操作方式下需要 3 考虑回路的简洁及实现的方便性 解锁开关按间隔装设 6 为实现完善的防误闭锁功能 提高设备操作效率 保障安全 变 电站的 110kV 及以上隔离开关应具有遥控 电动功能 接地闸刀 应尽量具有遥控 电动功能 解释 解释 只有通过综自系统进行操作 防误闭锁才是最完善的 因此 闸刀都需要有电动遥控功能 由于安全理念上的原因 有些 单位强调接地闸刀不能电动 殊不知电动才能实现完善的闭锁 而 且操作质量 限位 有保障 另外 500kV 系统的接地闸刀早就电动 操作了 却不允许 220 110kV 接地闸刀电动 闸刀加电动机构费用 不大 7 对变电站手动操作的接地闸刀 采用电磁锁进行防误操作控制 并应有常开 常闭接点各一副接入 I O 测控模块 断路器两侧的 接地闸刀操作条件为 断路器两侧隔离开关都拉开 出线侧接 地闸刀操作条件为 出线隔离开关拉开 出线无电 母线接地 闸刀操作条件为 母线上隔离开关都拉开 母线无电 该闭锁 条件通过 I O 测控模块逻辑判别输出来实现 6 解释 解释 常开 常闭接点都接入是保证采样信号可靠 防止辅助 接点不到位影响综自判断 母线地刀需要跨间隔判断 实现复杂 因此通过 I O 测控模块逻辑判别输出来实现 8 对变电站常用的临时接地线的接地点 应设置专用的接地装置用 来装设地线 该专用接地装置应有动作接点 常开 常闭各一副 接入 I O 测控模块 并列入防误闭锁逻辑判别 每副接地闸刀处 都应设置专用的接地装置 且该接地装置动作接点与接地闸刀辅 助接点并联接入 I O 测控模块 解释 解释 独立的微机五防系统最大的一个优点是给常用的每个临 时接地点都加装了编码锁 能控制临时接地线 以前综自的防误没 有考虑临时地线 许多人也是基于这一点强调要用独立的微机防误 系统 实际上 在独立微机防误系统出来之前 我们用的全站性电 气闭锁都是没有考虑临时地线的 地线的管理靠操作票 靠组织措 施 为了实现对常用临时接地线的控制 第 8 条是一个相对比较简 单的技术方案 但设计 施工也还是比以前复杂 每副接地闸刀处 都设置专用的接地装置 是考虑闸刀检修情况 另外 专用接地装 置 把地线头放入 拧紧 辅助接点动作 的研制质量是关键 9 主变 35kV 侧户外隔离开关两侧均应装设接地闸刀 以满足主变 检修和 CT 检修时的不同需要 7 三 新建三 新建 110kV110kV 35kV35kV 敞开式变电站防误系统的设计敞开式变电站防误系统的设计 1 新建的变电站 110kV 采用内桥接线和线变组等主接线方式时 由 于 35kV 及 10kV 电压等级的设备多采用开关柜设备 综合考虑设 备情况和投资效益 防误系统的设计应充分利用设备本身具备的 电气 机械闭锁 采用 计算机监控系统的逻辑闭锁 完善的电 气闭锁 来实现防误功能 不再设置独立的微机防误系统 2 若 110kV 35kV 系统接线方式复杂 实现完善的电气闭锁比较困 难 可采用 计算机监控系统的逻辑闭锁 本设备间隔电气闭锁 来实现防误功能 3 回路设计原则及功能要求同 220kV 敞开式变电站 4 手动操作的接地闸刀 临时地线等要求同 220kV 敞开式变电站 四 采用四 采用 GISGIS PASSPASS 等组合电器的新建变电站等组合电器的新建变电站 此类组合设备 防误功能齐全 电气闭锁完善 采用 计算机 监控系统的逻辑闭锁 完善的电气闭锁 回路设计原则及功能要求 同 220kV 敞开式变电站 五 变电站防误系统改造原则五 变电站防误系统改造原则 1 综合自动化改造且一次设备位置遥信采集齐全的变电站 采用 计算机监控系统逻辑闭锁 本间隔电气闭锁 方式 两者串连 现场就地操作时跨间隔的防误由 I O 测控模块闭锁输出接点来实 现 2 一次设备位置遥信采集不全时 对主接线为线变串或内桥等比较 8 简单的变电站 改造时优先采用完善的电气闭锁方式 不宜采用 独立的微机防误系统 其它接线方式的变电站应采用独立的微机 防误系统 原有的本间隔设备电气闭锁回路应予以保留 并与微 机防误系统闭锁逻辑成 串联 关系 在端子箱或机构箱中设置 单独的解锁开关 解释 解释 综合系统采集一次设备位置遥信采集齐全时就可以用综 自系统的防误功能 设如果能遥控 直接通过综自系统进行操作 如果不能遥控 只能现场操作 可以由 I O 测控模块闭锁输出来实 现 许多老变电站综自改造时 为了减少施工难度和工作量 没有 重新铺电缆采集闸刀的位置遥信 一般只采了断路器和母线闸刀的 位置遥信 接地闸刀一个都没有 这时是无法利用综自系统进行防 误判别的 只能再上独立的微机防误系统 采用独立的微机防误系统时 本间隔的电气闭锁应予保留 防 止微机防误解锁时没有任何闭锁 操作风险抬高 近年来 系统内 发生的多起误操作事故就是在独立微机防误系统实效解锁时发生的 3 微机防误装置在同一个监控中心管辖区域内宜尽量保持一致 相 对统一 4 为节省投资 更好地满足变电站无人值班的需要 宜逐步在监控 中心建设一套网络版的独立的微机防误系统 实现该监控中心管 9 辖下所有需要设置独立微机防误系统的变电站防误闭锁 解释 解释 独立的微机防误系统一般都是防误主机在变电站控制室 在防误主机上生成操作票后下载到专用钥匙 用这把专用的电脑钥 匙到现场操作 对码判别正确性 但变电站无人值班后 操作票的 拟定都在监控中心或操作队 如果为了开操作票都要先跑一次变电 站 效率就太低了 因此 要考虑在监控中心建设一套网络版的独 立的微机防误系统 实现在监控中心开的操作票能到现场对码操作 从实现方式上看 分为两种 一种是把监控主机放在监控中心或操 作队 管辖范围内需要独立微机防误系统的变电站内的所有操作设 备对象统一编码 即每个设备有唯一码 这样 在监控中心开的操 作票就能到其中的任一个变电站进行操作 这种方式投资最少 且 不需要占用网络通信资源 另一种是面对现实 考虑到许多变电站 已经安装好独立的微机防误系统 且大部分不是同一家产品 这时 同样在监控中心或操作队设置独立的防误主机系统 通过网络通道 与通信规约转换 与现场各个防误主机通信联络 这样 监控中心 的防误主机就能开操作票并下载到变电站站端的防误主机 操作前 到变电站用电脑钥匙传票 六 计算机监控系统防误功能要求六 计算机监控系统防误功能要求 1 1 间隔层间隔层 I OI O 测控模块测控模块 1 隔层 I O 测控模块应设有完善的全站性电气操作闭锁逻辑 除 判别本间隔电气回路的闭锁条件外 还必须对其它跨间隔的相 10 关闭锁条件进行判别 2 所有经计算机监控系统的操作控制均应通过 I O 测控模块防误 闭锁逻辑判断 若发现错误 应闭锁该项操作并报警 输出提 示条文 解释 解释 设备操作均通过 I O 测控模块来实现 要求测控模块能 独立于后台系统或总控单元 相互间能以网络方式通信 3 为方便核对 I O 测控模块中的防误规则库应能直观显示 不 宜采用逻辑图显示方式 该防误规则库应能调出打印 以直观 的文本显示 解释解释 目前 绝大部分综自厂家的 I O 测控模块中的防误规则 库是以逻辑图方式的显示 值班员员难以核对 存在安全隐患 应 该将防误规则库象微机保护打印定值一样打印出来 以直观显示 如 某设备操作条件是 A 拉开 B 合上 当然 拉开 合上可以用 0 1 表示 4 I O 测控模块的防误逻辑判别 除了对相应设备状态进行判别 外 还必须对采集的相关模拟量进行判别 如操作隔离开关应 判别 CT 无电流 合地刀时应判断 CVT 或 PT 无电压 双母线停 役一条母线前拉母联断路器时应判断其 CT 无电流等等 解释 解释 加入模拟量判别更可靠 操作更安全 如断路器绝缘拉 杆拉断后 尽管机械指示分开 辅助接点到位 但实际上断开未分 开 若不加模拟量判别 已经能继续操作下去了 就会发生带负荷 11 拉闸刀 若加了电流判别 就可以禁止操作 近年来人工现场就地 操作时就已经发生了几起类似事故教训了 如果是新站 用的是综 自系统遥控操作 就不会发生了 双母线停役一条母线前拉母联断路器时应判断其 CT 无电流 防 止还有元件遗漏在停役母线上没有倒过来 一拉就失电了 省内就 发生过遗漏 220kV 主变没有倒排过去造成主变失电的情况 2 2 站控层操作员工作站站控层操作员工作站 1 操作员工作站也应具备完善的全站性防误闭锁功能 其防误规则 库应与 I O 测控模块中的完全一致 解释 解释 计算机监控系统分为站控层设备 操作员工作站等 和 间隔层设备 测控模块 综自厂家都将五防逻辑做在了测控模块中 而对于后台操作员工作站中是否还需要五防逻辑就没有统一 考虑 到有些变电站还是有人值班 无人值班变电站也要有 1 台操作员工 作站作操作备用 为了相互校验 防止出错 作这样一个明确的规 定 2 为确保防误逻辑库的统一 同时减少输入的工作量 操作员工作 站中防误逻辑库应能直接下载到 I O 测控模块中 或从 I O 测控 模块中直接调取 解释 解释 有的综自后台操作员工作站中也有五防逻辑 但该逻辑 的维护与测控模块中五防逻辑的维护完全独立 这就很可能造成两 个五防逻辑库不统一 应该只维护一次 另一设备中或下载或调用 确保一致 12 3 操作员工作站中操作时应具备模拟预演功能 和正式操作应有明 显的视觉区分 并具备防误校验功能 正式操作时应和预演进行 比对 发现不一致应终止操作并告警 模拟预演功能非强制性 事故处理时可以直接操作 不模拟 解释 解释 对综自系统的模拟预演功能以前没有明确要求 常规有 人值班变电所中防误拉合开关是靠模拟预演后红绿牌置换来实现 而采用综自设备后如何实现防误拉合开关就没有规定 目前主要靠 操作的两人人工核对名称编号 没有强制闭锁 后台操作员工作站 中操作时应具备模拟预演功能 和正式操作应有明显的视觉区分 并具备防误校验功能 正式操作时应和预演进行比对 发现不一致 应终止操作并给出告警 这样一旦预演操作的开关和正式操作的开 关不一致 系统就能告警 目前综自设备模拟预演功能大部分不符 合要求 许多厂家设备根本没有模拟预演功能 导致操作模拟变成 了为了 模拟 而模拟 没有了实际效用 同样 在监控中心监控 主站系统上操作时也应该具有模拟预演功能 3 3 监控中心监控主站系统操作员工作站监控中心监控主站系统操作员工作站 应具备基本的防误闭锁逻辑和模拟预演功能 解释 解释 所谓 基本的防误闭锁逻辑 就是只要考虑本间隔的断 路器 隔离开关 接地闸刀之间闭锁 可以作为基本逻辑定置下来 由于监控主站系统要接入并管辖许多变电站 再考虑每个变电站的 跨间隔闭锁的个性需求显然是不实际的 也没有必要 因为每个变 电站 I O 测控模块中已经具有完善的逻辑了 监控主站系统对设备 13 的操作命令还是要通过测控模块的逻辑判断 七 关于带电显示器七 关于带电显示器 1 出线侧有 CVT 的线路或主变 出线地刀操作应接入 CVT 次级无 电的闭锁 不需再装设带电显示器 出线侧无 CVT 时 宜装设 带电显示器 出线有电时带电显示器应有接点动作闭锁地刀操 作 解释 解释 优先采用 CVT 次级电压闭锁 一是可靠 预试等比较严 格 二不增加投资 带电显示器目前实际上是没人维护的 坏了就 找厂家换 也没有试验周期与标准 2 对 GIS 中置柜等难