摘要:微机五防闭锁系统是电气闭锁技术上的一次飞跃,也是今后发展的方向。但再好的设备和技术都离不开人,只有加强对人员技术素质和职业道德的培训,将人和微机五防闭锁系统结合起来,才能产生更大的合力,确保电网安全运行。

　　关键词:变电站;防误闭锁;微机五防闭锁系统

　　中图分类号:TM614文献标识码:A

　　文章编号:1009-2374?(2010)19-0089-02

　　1变电站防误闭锁的分类

　　变电站防误闭锁从工作原理上来分可为三大类:机械型、电气型、电脑型。

　　(1)机械型。可分为直接式和间接式两类。

　　直接式有钢丝弹簧轮轴传动闭锁、机械连杆传动闭锁。间接式有红绿翻牌、钥匙盒闭锁、电控钥匙盒闭锁、简易接地桩、机械程序锁。

　　(2)电气型。电气回路闭锁、电磁回路闭锁、电气报警、高压带电显示装置。

　　(3)电脑型。可分为模拟屏型和微机型防误闭锁系统两类。

　　2三类闭锁的特点比较

　　(1)机械闭锁一般使用较多的是机械连杆传动闭锁、红绿翻牌和机械程序锁。其中机械连杆传动闭锁多用于隔离开关和接地刀闸以及一些组合式的手车,但易出现卡涩造成操作不便,且各个不同回路间的电气连接无逻辑判断和联系,仅仅是闭锁本回路或本元件,该缺点是对于一些涉及多回路的大型操作尤其突出。使用维护不便,功能不强,难以满足复杂接线的变电站闭锁要求。

　　(2)电气型闭锁相比机械闭锁而言,克服了各个不同回路间的电气连接无逻辑判断和联系,仅仅闭锁本回路或本元件的缺点,其原理是在操作二次回路上设置电气闭锁,一般通过断路器和隔离开关的辅助接点联锁来实现,比较可靠。但缺点在于需要预先埋设和接入大量的二次电缆,接线方式较为复杂,且在一些运行和检修继保分开管理的供电公司来说,运行维护较难。并且它最大的缺点是在防止断路器和隔离开关、接地刀闸的误操作比较可靠,而对于误入带电间隔和接地线的装拆就显得不是很得力,从某种意义上来说,电气闭锁并不能实现完整的五防闭锁功能。

　　(3)电脑型防误闭锁系统则是一种采用计算机技术,用于防止高压电气设备误操作的装置。通常由防误主机、电脑钥匙、机械编码锁、电气编码锁等几部分组成。具有技术先进、功能完善、操作简单等优点,是防误闭锁系统发展的方向。

　　模拟屏型防误闭锁系统。一般由模拟屏、防误主机(一般使用单片机)、电脑钥匙、五防锁组成。它具有接线图显示直观、预演操作简便等特点。所有的编码锁均由一把电脑钥匙操作,每一步实际操作,电脑钥匙上都有详细提示,大大简化了现场安装及使用。但这些产品也存在界面不友好、操作规则输入不方便、无法进行操作票生成管理、现场接线量大等不足。

　　微机型在线防误闭锁系统。与站内的监控系统和调度所的调度系统有机地结合起来,充分利用已有信息,减少电缆的使用量。以大屏幕CRT取代传统模拟屏,节省了模拟屏的投资费用。高性能微机的使用,使操作更直观方便,人机界面更友好,元件操作规则易编辑输入,操作票的生成管理以及记录、统计等多方面的功能要求更易实现。通过电脑钥匙采集到的虚遥信,可以使监控系统增加信息量、减少配线,同时转发给调度使用。另外,在一台微机上可以模拟几十个厂站的操作,便于调度中心、运行部门进行操作培训和实践。总之,微机的应用使整个系统更具灵活性、经济性和可靠性。

　　3微机五防闭锁系统在变电站的使用情况

　　微机五防闭锁系统是计算机及网络通信技术应用于变电站自动化的结果,它通过软件将现场大量的二次闭锁回路变为电脑中的五防闭锁规则库,实现了防误闭锁的数字化,并可以实现以往不能实现或很难实现的防误功能。而作为微机防误技术中的核心――五防闭锁规则库,它由已经过集成化的软件编写,具备一定计算机知识和应用能力的人员较易掌握,除最开始由厂家编写外,后续工作均由经过培训的运行人员来补充,这样一来运行人员就成为了微机防误闭锁的主角,充分调动了运行人员的主观能动性,及时根据电系和新上设备进行调整和补充,随时保证五防闭锁规则库的正确性。应该说微机五防闭锁系统是电气设备防误闭锁技术上的一次飞跃,也是今后防误闭锁发展的主流方向。现在,新建变电站一般均采用微机五防闭锁,而许多变电站也开始和正在进行微机防误闭锁的改造,但在一段时间以内微机防误闭锁与电气闭锁共同担负着变电站的安全保障作用。

　　4微机五防系统在使用中易遇到的问题及解决方法

　　(1)微机五防系统由于是事先将系统参数、电气元件操作规则、电气防误操作接线图(简称五防图)存入五防主机中,当运行操作人员在五防图上进行模拟操作时,系统会根据当前实际运行状态检验其模拟操作是否符合规则。若操作违背了规则,系统将推出对话框,提示正确的操作步骤及相关的操作元件名称和编号;若符合规则,系统将确认其操作,直至结束。基于引入的操作规则和实时信息,使不满足五防要求的操作项不能在操作票中出现。模拟操作完结后,可以按照用户所要求的格式打印出操作票并传到电脑钥匙上。也就是说,五防规则库必须保证正确,对于变电站电系可能发生的任何变动都能适应,就要求做到及时更新和满足任何操作需要。对五防闭锁规则库稍有理解的都会知道,热翻作为允许的一种操作方式,它天生就与正常操作具有不可调和的矛盾。

　　解决方法:严格按照“五防”规则库的要求,将实际操作中的热翻改为冷翻。这种操作方法虽然比热翻增加了操作步骤,但却能保证“五防”的正确使用和规则库的连续性。

　　(2)锁具方面。机械编码锁用于变电站的刀闸、网门、接地线等的闭锁,且大多位于室外,由于温差、日晒雨淋等因素极易造成机械编码锁塑料和钢件的老化、断裂、锈蚀;锁内的编码片也为塑料材质,有时也会发现有码头断裂或脱落的现象,给操作带来不便。

　　解决方法:建议厂家对室外锁具均加装一个保护盖,避免码片受到阳光直射及雨淋,这样可大大延长码片的使用寿命,日常维护中,定期对室外码片进行巡视与核对检查,及时发现并修复更换。

　　操作中还会经常发生打不开机械编码锁的问题,其可能的原因主要有:电脑钥匙的开锁按钮无法按到位或卡涩、机械挂锁锈蚀。

　　解决方法:若是电脑钥匙的开锁按扭无法按到位或卡涩,可进行手工修理,以WFBX―NARI型电脑钥匙为例,其原理是:因为电脑钥匙的开锁按钮部分主要由两个相互作用的齿轮构成,按下按钮后,位于按钮下方的弹簧挤压第一个齿轮转动一定角度,该齿轮带动与其啮合的另一个齿轮(该齿轮固定在开锁杆上)转动一定的角度,使开锁杆转动开锁。如果两个起传动作用的齿轮啮合过紧或过松,就会使得开锁杆无法转动到位,因此我们可以人为地调整两个齿轮的啮合度即可。还有部分情况是因为弹簧形变过大不能正常恢复,这种情况下更换弹簧即可。如果无法修复,则应尽快更换电脑钥匙。

　　若是挂锁锈蚀,可多按压几次直至打开,甚至在必要时可以压住电脑钥匙的开锁按钮不松开,并用手将锁拉一下即可。另外,在日常维护中应定期对室外挂锁加装石墨粉或油。

　　对于开关上使用的电气编码锁来说,由于其大多位于室内,外界环境对其无影响。其工作原理是电脑钥匙先对编码片进行识别正确后,继而操作KK开关接通电流回路,完成开关的分合操作。但对于变电站的一些联络开关(线路、母联等)的操作中需要用到同期装置的情况时,由于该操作是使用同期按钮来接通合闸回路合上开关,开关合上后再将KK开关复位,但电脑钥匙此时已接受不到电流脉冲(因为KK开关复位操作无电流流过),虽然开关已经正确合上,但电脑钥匙并不认可该步操作,故而电脑钥匙就无法再进行后续的操作。

　　解决方法:在系统五防参数设置表中将此种类型的开关类型设为普通锁,即可有效解决这个问题,但这样一来,又不能实现对开关操作的双重闭锁功能了。

　　(3)微机五防闭锁系统的防走空问题。由于编码锁结构比较简单,电脑钥匙无法得到设备(开关、刀闸、网门)的实际状态(分或合),可能会出现“空走程序”,即操作人员打开锁后,未进行任何操作就闭锁,而电脑钥匙认为操作已进行,就会出现实际状态与电脑钥匙上传送的虚遥信状态不一致的情况。现有微机五防均有不同程度的防走空功能,但仅仅在软件方面。

　　软件防走空表现如下:在每次实际操作完成后,在电脑钥匙的键盘上需要依次按“继续”键和“执行”键,电脑钥匙才认可此步操作已完成;在操作提示项中来实现,如将“检查XXX开关(刀闸)确在分(合)闸位置”一起传给电脑钥匙,操作人员核对操作无误后,依次按“继续”键和“执行”键,方可进行下一步操作,两步确认完成软件防走空。

　　但在硬件方面,对于室内外刀闸、接地线、网门均只采用或绝大部分采用的是简单的一把机械编码锁来实现闭锁,由于这种锁具本身并不能如实的、严格的反映出刀闸、接地线、网门的实际状态,仅仅是起一把挂锁的作用。

　　解决方法:建议厂家和各单位应加大对硬件防走空的重视和技术升级,如多加一个编码锁来反映位置等方法,确保硬件防走空。

　　(4)微机五防的通讯问题。微机五防系统在向电脑钥匙传送操作票的过程中发生无响应或死机的情况,但检查接口均正常,具体原因不明。这种情况发生比例很小。

　　解决方法:首先检查充电座通讯接口与主机的通讯接口连接是否牢固可靠,可对其进行重新可靠插接,若仍未恢复正常,则可以怀疑是电脑钥匙软件方面的故障,此时对电脑钥匙进行初始化内存的操作即可解决。经过以上处理后,若问题仍得不到解决,则可以判断为硬件故障。

　　(5)电脑钥匙和充电座的耐压问题。实际使用中,曾出现过电脑钥匙和充电座的耐压不足,在切换站用电过程中的突然断电或送电时产生的冲击电压造成电脑钥匙和充电座损坏的事例。

　　解决方法:建议厂家提高其抗冲击电压。

　　(6)解锁钥匙的管理。微机五防闭锁系统的设计初衷和原理均是为运行操作人员量身定做的,因此它可以说是较好和全面地实现了五防功能,但是当微机五防闭锁系统本身出现故障、检修人员在检修调试过程中操作的情况,就不可避免的要用到解锁钥匙了。虽然各个单位均有非常严格的规定,但却不能不说是一个极大的隐患和缺陷。

　　5结语

　　比较分析现在主流的微机五防装置和传统防误闭锁的特点,分析微机“五防”装置在使用和日常维护中发现的一些问题,提出相应的意见和建议。

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