田曉聲，胡 俊

（國網(wǎng)上海市電力公司檢修公司，上海 200063）

防誤閉鎖系統(tǒng)作為防止誤操作的重要技術(shù)措施，對(duì)于減少誤操作事故，保證人身、電網(wǎng)、設(shè)備安全起到重要作用。隨著“三集五大”體系建設(shè)和智能電網(wǎng)的發(fā)展，無人值班、遠(yuǎn)方調(diào)控、運(yùn)檢合一等模式實(shí)施，對(duì)防誤專業(yè)管理提出了更高要求。防誤閉鎖裝置需適應(yīng)新的生產(chǎn)方式，全面覆蓋變電站調(diào)控、運(yùn)維、檢修等方式，更好的滿足電氣防誤閉鎖強(qiáng)制性、全面性、唯一性要求，確保各種操作行為得到安全保障。

目前，國網(wǎng)系統(tǒng)的220kV及以上變電站的防誤操作系統(tǒng)較多采用以下兩種方案：一為“微機(jī)五防系統(tǒng)+本設(shè)備間隔電氣閉鎖”來實(shí)現(xiàn)防誤操作功能；二為“計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯閉鎖+本設(shè)備間隔電氣閉鎖”的防誤操作功能。其中，微機(jī)五防系統(tǒng)得到普遍應(yīng)用，是220kV變電站新建或改造的首選方案。本文以江蘇公司與上海公司為例，對(duì)兩種防誤閉鎖系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行分析，探討在現(xiàn)有管理模式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、防誤理念及地域文化的原則下，進(jìn)一步優(yōu)化防誤閉鎖系統(tǒng)的運(yùn)維管理。

1 計(jì)算機(jī)監(jiān)控防誤系統(tǒng)的應(yīng)用及分析

江蘇電力公司220kV及以上變電站防誤裝置較早采用“計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)+設(shè)備電氣閉鎖”模式，對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控防誤技術(shù)的應(yīng)用居于領(lǐng)先。變電站從設(shè)計(jì)、改造等環(huán)節(jié)已經(jīng)整體考慮配合防誤裝置模式的需求，例如設(shè)備間隔的線路互感器采用三相，專用接地裝置的電纜敷設(shè)、電源設(shè)計(jì)，間隔層I／O測控模塊內(nèi)五防邏輯規(guī)則采用跨間隔橫向聯(lián)鎖閉鎖條件，斷路器、隔離開關(guān)及接地刀閘等一次設(shè)備位置信號(hào)采用常開、常閉雙位置接入校驗(yàn)等。

江蘇公司檢修公司實(shí)施分部管理，揚(yáng)州分部負(fù)責(zé)管轄揚(yáng)州、泰州地區(qū)53座220kV及以上變電站，其中揚(yáng)州地區(qū)500kV變電站2座，220kV變電站25座。在運(yùn)維管理模式上，揚(yáng)州分部直接管轄基層班組，每個(gè)班組平均管轄約8～10座變電站，沒有中心站管理層級(jí)，客觀上無需將數(shù)目龐大的變電站（13～20座）防誤信息接入監(jiān)控系統(tǒng)，省調(diào)控中心通過web頁面實(shí)時(shí)更新電氣接線及變動(dòng)情況，現(xiàn)場班組通過監(jiān)控系統(tǒng)完成電動(dòng)設(shè)備的倒閘操作。

1.1 監(jiān)控防誤系統(tǒng)配置情況

江蘇檢修公司揚(yáng)州地區(qū)所轄27座變電站中，19個(gè)站采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，8個(gè)站采用微機(jī)防誤操作系統(tǒng)。對(duì)于新建變電站或變電站整站的綜自改造，采用“計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)+設(shè)備間隔電氣閉鎖”的方式來實(shí)現(xiàn)防誤操作功能，不設(shè)置獨(dú)立的微機(jī)防誤操作系統(tǒng)。部分仍采用微機(jī)防誤裝置的變電站，在今后5～7年結(jié)合變電站改造工程分步實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)防誤。

1.2 監(jiān)控防誤系統(tǒng)的應(yīng)用

1.2.1 監(jiān)控系統(tǒng)防誤方面

（1）監(jiān)控邏輯閉鎖與間隔電氣閉鎖形成串聯(lián)關(guān)系，具有完善的全站性防誤閉鎖功能。

（2）除判別本間隔的閉鎖條件外，還對(duì)其它跨間隔的相關(guān)閉鎖條件進(jìn)行判別。

（3）對(duì)于接入防誤判別的斷路器、隔離閘刀及接地閘刀等一次設(shè)備位置信號(hào)采用常開、常閉雙位置信號(hào)接入及校驗(yàn)。

（4）監(jiān)控系統(tǒng)邏輯閉鎖將模擬量判別納入防誤閉鎖條件。隔離閘刀的操作（熱倒除外）要判斷本間隔電流互感器二次無電流，出線接地閘刀的操作要判別本線路電壓互感器二次無電。

（5）站端監(jiān)控系統(tǒng)邏輯閉鎖回路及間隔內(nèi)電氣閉鎖回路分別設(shè)置解閉鎖（簡稱解鎖）回路。

（6）站端操作員工作站具備全站性防誤閉鎖邏輯判別功能，其防誤規(guī)則庫與I／O測控模塊中的完全一致。

（7）間隔層I／O測控模塊設(shè)有全站性防誤閉鎖邏輯，除判別本間隔電氣回路的閉鎖條件外，還必須對(duì)其它跨間隔的相關(guān)閉鎖條件進(jìn)行判別。

1.2.2 電氣設(shè)備防誤閉鎖方面

（1）各電氣設(shè)備間隔設(shè)置本間隔內(nèi)的電氣閉鎖回路，不設(shè)置跨間隔的電氣閉鎖回路。

（2）隔離閘刀的手動(dòng)操作具有防誤閉鎖功能，其閉鎖條件通過電氣閉鎖和站端監(jiān)控系統(tǒng)邏輯閉鎖來實(shí)現(xiàn)。

（3）隔離閘刀、接地閘刀控制回路（閉鎖回路）電源與電機(jī)電源分開。

（4）對(duì)不具備電動(dòng)操作功能的接地閘刀，采用電磁鎖對(duì)操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行防誤閉鎖。

（5）電容器、站用變、消弧線圈等設(shè)備網(wǎng)門不能實(shí)現(xiàn)“站端監(jiān)控系統(tǒng)邏輯閉鎖+間隔內(nèi)電氣閉鎖”時(shí)，采用電氣閉鎖（電磁鎖）方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)門與相關(guān)設(shè)備的防誤閉鎖功能。

（6）在監(jiān)控閉鎖系統(tǒng)中，對(duì)開關(guān)柜手車、接地閘刀插孔不配置鎖具，僅依靠設(shè)備本身的機(jī)械閉鎖，后柜門依靠電磁鎖實(shí)現(xiàn)閉鎖，缺少強(qiáng)制閉鎖手段。

目前，35kV及以下小車開關(guān)柜廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于開關(guān)柜強(qiáng)制閉鎖的防誤手段不夠完善，僅依靠設(shè)備本身的機(jī)械閉鎖、電磁閉鎖裝置，可能帶來安全隱患。

1.2.3 接地線防誤閉鎖功能

（1）對(duì)于變電站臨時(shí)接地線的管理，設(shè)置專用接地裝置。每個(gè)接地裝置通過電磁鎖配合，僅當(dāng)監(jiān)控閉鎖邏輯滿足條件后，方可插入接地線的銅頭。

（2）安裝接地裝置需對(duì)每個(gè)回路接地點(diǎn)追加投資，并必須配置約1m長的電纜放至接地閘刀操作機(jī)構(gòu)。

（3）接地裝置的電源與對(duì)應(yīng)接地刀閘的電源回路并聯(lián)。

（4）接地裝置的閉鎖條件等同于對(duì)應(yīng)接地閘刀的操作閉鎖條件。專用接地裝置的位置接點(diǎn)接入對(duì)應(yīng)測控裝置，并參與防誤閉鎖邏輯條件判別。

（5）接地裝置的接地銅頭從鎖體下方插入，閉鎖倉和接線倉相互獨(dú)立，短路電流不通過鎖體。

2 監(jiān)控防誤系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 計(jì)算機(jī)監(jiān)控閉鎖系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

監(jiān)控防誤系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：防誤閉鎖程序?qū)崿F(xiàn)容易；在線閉鎖實(shí)時(shí)性強(qiáng)；較高可靠性和可操作性、長壽命；可以采集模擬量（電流、電壓等）加入邏輯判別；沒有電腦鑰匙，不增加運(yùn)行人員的操作時(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度，大大節(jié)省了操作時(shí)間；通信穩(wěn)定可靠；具備多任務(wù)并行防誤操作功能；能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備狀態(tài)的可控、在控、能控；能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)的防誤要求；不增加經(jīng)濟(jì)成本。單人操作方便；可以實(shí)現(xiàn)操作可視化。

計(jì)算機(jī)監(jiān)控閉鎖系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是采集了所有設(shè)備的實(shí)時(shí)模擬量、反映位置的開關(guān)量信息，由邏輯閉鎖軟件來實(shí)現(xiàn)防誤，且可以加入電流、電壓等模擬量進(jìn)行判別，這是微機(jī)五防系統(tǒng)和其他防誤系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)的，

2.2 計(jì)算機(jī)監(jiān)控閉鎖系統(tǒng)的缺點(diǎn)

監(jiān)控防誤系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)如下。

（1）實(shí)施條件和制約因素多，增大投資。如加入電流、電壓等模擬量進(jìn)行判別，220kV線路需采用三相壓變；采用專用接地裝置管理臨時(shí)地線并接入綜自采樣，專用的接地裝置設(shè)計(jì)、施工復(fù)雜；實(shí)施監(jiān)控閉鎖系統(tǒng)采集所有設(shè)備的實(shí)時(shí)模擬量、反映位置的開關(guān)量信息、手動(dòng)設(shè)備和網(wǎng)門電磁鎖、閘刀串入監(jiān)控系統(tǒng)閉鎖接點(diǎn)、專用接地裝置等，需要敷設(shè)大量的二次電纜，現(xiàn)場施工難度大，改造周期長。

（2）系統(tǒng)維護(hù)及驗(yàn)收不便。在防誤系統(tǒng)的程序、鎖具等單元升級(jí)時(shí)，綜自監(jiān)控系統(tǒng)必須做出相應(yīng)調(diào)整升級(jí)，影響到監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。對(duì)防誤閉鎖邏輯的驗(yàn)證，由廠家在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)錄入閉鎖邏輯后，現(xiàn)場只能夠通過實(shí)際傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)擴(kuò)建間隔在運(yùn)行母線無法停役的情況下，無法完成實(shí)際傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)，對(duì)監(jiān)控邏輯的完善和防誤閉鎖邏輯的驗(yàn)收帶來一定的安全隱患。

（3）防誤裝置和綜自系統(tǒng)打捆招標(biāo)，目前計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的防誤功能不能作為獨(dú)立的防誤操作裝置來選型（防誤主機(jī)未獨(dú)立采購），由綜自監(jiān)控廠家中標(biāo)后自行配置防誤裝置，所配防誤裝置質(zhì)量、功能無法保證。另外，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)制造廠與專業(yè)的防誤閉鎖裝置廠在設(shè)計(jì)思路上各自為政，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的防誤閉鎖功能部分缺失、不完善等問題，構(gòu)成較大安全隱患。

（4）無法實(shí)現(xiàn)對(duì)35kV及以下開關(guān)柜的全面性、強(qiáng)制性防誤功能，對(duì)于小車開關(guān)柜搖孔、開關(guān)柜后倉缺少閉鎖，若走錯(cuò)間隔可能發(fā)生事故；在閘刀、地刀操作機(jī)構(gòu)箱箱門上掛鎖為統(tǒng)一鎖，不具備強(qiáng)制防誤閉鎖功能；無法獲取如地線、網(wǎng)門等手動(dòng)操作設(shè)備的狀態(tài)信息，防誤邏輯判斷條件不全等情況，不能實(shí)現(xiàn)完整的“五防”閉鎖。

3 監(jiān)控防誤系統(tǒng)與微機(jī)五防系統(tǒng)的比較

從防誤實(shí)際業(yè)務(wù)、工作效率和系統(tǒng)可靠性需求出發(fā)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控閉鎖系統(tǒng)和微機(jī)五防系統(tǒng)產(chǎn)品都存在一定不足，而微機(jī)五防系統(tǒng)比計(jì)算機(jī)監(jiān)控閉鎖系統(tǒng)具有一定優(yōu)勢。對(duì)兩者在安裝、維護(hù)、運(yùn)行以及防誤功能上進(jìn)行比較如表1所示。

對(duì)于上海公司來說，若采取監(jiān)控閉鎖系統(tǒng)的發(fā)展方向，還將面臨較大難題：一是綜合自動(dòng)化系統(tǒng)需大量改造，并實(shí)現(xiàn)部分一次設(shè)備的改造安裝；二是市調(diào)監(jiān)控D5000系統(tǒng)的運(yùn)行依賴中心站大五防系統(tǒng)，監(jiān)控閉鎖系統(tǒng)的改造和推進(jìn)D5000將受到影響；三是手動(dòng)操作或電動(dòng)操作失靈的設(shè)備將失去現(xiàn)有完善的防誤功能，手動(dòng)閘刀、手動(dòng)地刀、網(wǎng)門、開關(guān)柜等操作將存在防誤盲區(qū)；四是對(duì)于現(xiàn)有的操作習(xí)慣和操作模式將發(fā)生變化，易帶來不利影響；五是綜自設(shè)備故障、檢修、遙控操作失靈及電磁干擾工作不正常時(shí)，只能依靠單元電氣聯(lián)鎖，跨間隔及手動(dòng)設(shè)備（如地線、網(wǎng)門等）閉鎖將無法實(shí)現(xiàn)，操作安全風(fēng)險(xiǎn)抬高；六是缺乏地域優(yōu)勢，距離監(jiān)控廠家聯(lián)系協(xié)調(diào)不便，采用不同廠家外購易造成質(zhì)量參差不齊，導(dǎo)致防誤裝置的選型與設(shè)計(jì)脫節(jié)，功能不完善。防誤裝置的缺陷問題一旦暴露，容易造成綜自監(jiān)控廠家與防誤裝置廠家互相推諉，拖延解決問題的進(jìn)度。

4 對(duì)防誤閉鎖的應(yīng)用及發(fā)展的建議

（1）為適應(yīng)“三集五大”體系建設(shè)、智能電網(wǎng)發(fā)展等形勢要求，應(yīng)積極開展“大運(yùn)行”、“大檢修”模式下調(diào)控操作防誤、站端系統(tǒng)防誤、“兩票”防誤等新技術(shù)的研究，并編制相應(yīng)的防誤系統(tǒng)管理規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，形成與防誤管理模式、地域文化相結(jié)合的防誤體系。

（2）針對(duì)新生產(chǎn)模式下的調(diào)度遙控操作，必須考慮調(diào)度遙控操作和現(xiàn)場運(yùn)維或檢修人員操作兩種層面并存情況下，也應(yīng)滿足全面性和強(qiáng)制性防誤技術(shù)要求。調(diào)度遙控操作應(yīng)考慮到網(wǎng)架層面的操作安全性（如站間雙回路聯(lián)絡(luò)線單條線路停役時(shí)誤拉合開關(guān)的情況）。此外，從管理措施和技術(shù)措施兩方面結(jié)合，建立新的多層次的防誤閉鎖架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度端、變電站端的多操作層面的防誤操作閉鎖，如解決正常情況與緊急異常情況下的解鎖開放權(quán)限設(shè)定等問題。

表1 監(jiān)控防誤系統(tǒng)與微機(jī)五防系統(tǒng)的比較

（3）通過近幾年國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)因現(xiàn)場設(shè)備發(fā)生事故跳閘或遙控操作變位后，操作人員沒有認(rèn)真核對(duì)設(shè)備實(shí)際狀態(tài)而引發(fā)誤操作的事故案例分析，微機(jī)五防實(shí)時(shí)對(duì)位能有效的防止類似的事故。因此，微機(jī)五防應(yīng)在實(shí)時(shí)對(duì)位的基礎(chǔ)上，應(yīng)強(qiáng)化設(shè)備雙位置遙信采集條件，在不滿足雙位置遙信采集的條件下，必須進(jìn)一步擴(kuò)展實(shí)時(shí)在線對(duì)位和采集模擬量納入防誤閉鎖條件，同時(shí)解決“走空程”問題。

（4）在模擬預(yù)演時(shí)，提供設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)參與防誤邏輯判斷，從而保證模擬核對(duì)預(yù)演的正確性。在實(shí)際操作過程中，實(shí)時(shí)狀態(tài)不僅包括設(shè)備遙信位置，而且還應(yīng)將設(shè)備三相模擬量（電流、電壓）納入防誤閉鎖條件，在設(shè)備遙信位置及設(shè)備模擬量全部滿足閉鎖邏輯時(shí)，才可開放下一步操作。

（5）非正常運(yùn)行接線方式下模擬核對(duì)預(yù)演時(shí)提供相應(yīng)警示。例如用電源回路斷路器（最后一個(gè)電源回路斷路器）進(jìn)行拉停母線、回路冷備用狀態(tài)下操作斷路器、母線壓變冷備用狀態(tài)下操作電源回路斷路器等應(yīng)提供警示。

（6）在操作全過程中對(duì)操作設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)也需要進(jìn)行跟蹤、判別，實(shí)現(xiàn)電腦鑰匙與防誤主機(jī)之間的操作全過程實(shí)時(shí)在線，一旦因設(shè)備操作不到位或者出現(xiàn)“走空程”等異常情況時(shí)，及時(shí)閉鎖現(xiàn)場操作。

（7）微機(jī)五防實(shí)時(shí)在線對(duì)位應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場接地線掛、拆狀態(tài)的實(shí)時(shí)采集和管理，防止因接地線漏拆而引發(fā)的防誤操作事件。

（8）隨著主設(shè)備的狀態(tài)檢修和防誤裝置類型的多樣化，原“防誤裝置的維護(hù)、檢修工作列入主設(shè)備的檢修項(xiàng)目中”已不適應(yīng)現(xiàn)狀，防誤裝置是否應(yīng)單獨(dú)規(guī)定維護(hù)和檢修的周期。另外，針對(duì)調(diào)度端及變電站端五防裝置的日常管理與維護(hù)工作應(yīng)進(jìn)一步明確規(guī)范，包括設(shè)備選型、新建驗(yàn)收、缺陷管理、反措技改等工作定期修訂相關(guān)管理制度及驗(yàn)收規(guī)范。