浅述由D25构成的变电站五防逻辑闭锁.doc

浅述由惠安公司D25构成的监控系统逻辑闭锁仙鹤变电站是一所2004年投运的新变电站，变电站中采用了很多新技术和新设备，比如220kV设备和110kV设备全部采用GIS组合电气，直流设备采用微机集中监控器，监控系统采由微机监控系统等，不仅大大提高了设备的可靠性，也很大提高了设备的自动化程度，减轻了运行人员的工作强度，尤其是由惠安公司D25系统和南瑞NS2000系统组成的监控系统，取代了沿用了几十年的控制屏和光字牌，使我站监控水平大大提高。当然新设备虽然好，对于运行人员来说一定要懂，否则再好的设备也不可能发挥好的效果，在这里我就简单的讨论一下由惠安公司D25系统组成的监控设备是如何实现逻辑闭锁的。众所周知，五防闭锁在变电站中占有非常重要的地位，它对于防止由于人为原因引起的误操作事故是最终的保证，也是最重要的技术保证，经过多年的发展五防系统已经成为防止误操作、确保变电站的安全运行和保证电气设备、人身安全的有效而可行的手段。变电站基本有以下几种形式：1、机械闭锁。2、电气闭锁：电气防误闭锁回路是一种现场电气联锁技术, 主要通过相关设备的辅助接点联接来实现闭锁。3、微机五防：微机五防则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。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。而我站由惠安公司D25模块实现的逻辑闭锁虽与原来在南京供电公司广泛采用的南瑞公司WFBX系统有比较大的不同。首先简单介绍一下原来南瑞公司的五防闭锁系统，它是在微机中写入一个五防规则，然后通过五防规则来判断微机中模拟接线图中的各个元件是否可以操作，把要操作的操作票先在五防微机模拟的各个元件上按顺序演练一遍，能通过就生成操作顺序，输入电脑钥匙中，在实际操作中把电脑钥匙按顺序插入要操作的一次设备，使操作人员只能按照通过五防规则的操作顺序来完成倒闸操作。应该说南瑞公司的五防系统已经比较好的实现了五防系统微机化，通过对五防规则的编写基本上可以实现各种运行方式下的五防闭锁，而且其五防规则可以由专职人员或变电站运行人员自行维护，具有非常高的灵活性。但是其也有缺点，就是增加了倒闸操作的工作量，每次倒闸操作都要在五防微机里进行预演，预演完毕还要传入电脑钥匙，电脑钥匙还要携带至现场，其各个环节万一出现问题都会影响操作速度，而且一旦微机系统出现问题则五防功能完全丧失。而且南瑞公司的五防系统还是建立在控制屏和刀闸就地操作的传统操作模式下，它只是程序锁的一种改进，而由惠安公司D25模块组成的逻辑闭锁就简单了很多，由于其整个系统是实现了在微机上进行开关和刀闸操作，其逻辑闭锁不需要再传输至电脑钥匙，直接对在微机上的操作进行五防闭锁。逻辑闭锁功能其实只是由D25模块组成的微机监控系统的一个功能，现在简单介绍一下我站微机监控系统。D25是集智能分布式I/O及通讯功能的产品。此产品便于扩充和组态从而解决大量自动化应用问题。比如在我站中D25模块是按照下面的标准配置的，6条220kV线路和220kV母联每个间隔接1个D25、1台主变三侧接3个D25，220kV压变接1个D25，所用变及公共测控单元接1个D25，4条110kV线路接4个D25，110kV母联和压变接1个D25，加上4个未投运间隔，一共有20个D25单元，这20个D25单元接入了开关和刀闸（包括地刀）的位置量和保护信号，所有的D25之间能互相通讯，这20个D25模块的所有信息一起传入主机D200中进行信息的集中处理，然后送到后台监控机，在后台监控机上就可以实现对开关状态，保护动作情况的监控和一次设备的倒闸操作。这个是监控系统的构成，其逻辑闭锁的具体实现是怎样完成的呢？我们可以注意到由于在D25中完成了对本间隔开关位置和所有刀闸位置量的采集，而主机D200对所有D25的信息进行采集和处理，所以监控系统对变电站内所有开关位置和刀闸位置量都知道了，这样只要把这些位置量按照五防闭锁的要求设定好逻辑就可以实现倒闸操作的五防闭锁了，而且可以很方便的实现本间隔的纵向闭锁，和各个间隔之间的横向闭锁。如附图所示，为220kV部分配电装置图，下面就是第一间隔正母线1G刀闸的闭锁逻辑图图1其逻辑如下：1、 满足副母刀闸2G在分闸位置，开关DL在分闸位置则号与门有输出。2、 当满足副母刀闸2G在合闸位置，出线刀闸3G在合闸位置，开关DL在合闸位置，母联DL在合闸位置，母联1G、2G在合闸位置则号与门有输出。3、 当母线IGD1（即我们平时所称母线地刀25003）在分闸,1GD（即我们平时所称7地刀）在分闸，3GD1（即我们平时所称5地刀）在分闸则号与门有输出。号，号与门任一一个有输出则异或门（1）有输出，如此时号与门有输出，则号与门有输出，则1G开关允许操作。可以看出，1、号与门是1G刀闸纵向闭锁，即副母刀闸和开关在拉开时操作1G刀闸的逻辑闭锁2、号与门是当本间隔开关在合闸，副母刀闸在合上，出线刀闸在合上，同时母联开关和刀闸在合上时，即倒排时的逻辑闭锁3、号与门是总闭锁条件，如果母线地刀（25003）、1GD(7地刀)、3GD1（5地刀）任何一个在合上，则不能操作正母刀闸1G。同理可以画出副母刀闸2G的逻辑闭锁图，在此省略。出线刀闸3G的逻辑闭锁图如图2与DL分闸位置1GD分闸位置3G隔离开关允许操作3GD1分闸位置3GD2分闸位置图2其逻辑为：开关DL在分闸，1GD(即7地刀)在分闸，3GD1（即5地刀）分闸位置，3GD2（即4地刀）分闸位置则3G刀闸允许操作。线路接地刀闸3GD2（4地刀）的逻辑闭锁图如图3与DL分闸位置3G分闸位置3GD2隔离开允许操作线路PT的MCB正常线路低电压UP0.65图3其逻辑为：开关DL在分闸，3G在分闸，线路PT的空气开关1ZKK未跳开，线路电压低于0.65倍相电压，则3GD2（即4地刀）允许操作。以上就构成了一个间隔的逻辑闭锁，当然此逻辑闭锁只包括了可以在后台机进行远方操作的1刀，2刀，3刀和线路4地刀。最后来看一下我站的五防闭锁系统的构成。1、对于误拉合开关：通过后台机操作程序来完成的。2、对于防止带电合接地刀闸：线路4地刀在我站还是就地操作，不允许后台机远方操作，我站还是通过GIS开关的电气闭锁和运行人员的验电来实现防误闭锁，7地刀，5地刀是通过GIS开关的电气闭锁实现防误闭锁。3、对于防止带地刀合闸：通过逻辑闭锁完全可以达到要求，同时和GIS开关的电气闭锁构成了双重防误闭锁4、防止带负荷拉合隔离开关：通过逻辑闭锁完全可以达到要求，同时和GIS开关的电气闭锁构成了双重防误闭锁。5、对于防止误入带电间隔：在此不做考虑。 综上所述，在由D25模块组成的监控系统中，由于所有的开关位置量和刀闸位置量都采集至了监控系统中，所以可以很方便的利用这些信息通过软件构成逻辑闭锁，省略了微机五防闭锁系统的机械编码设定和安装，也不需要电气编码锁，大大简化了五防闭锁系统，也减轻了运行人员的工作量，在操作的时不需要另外再做五防闭锁工作，达到了实时的，底层的防误闭锁。当然其也有缺点，