浅谈电力系统中防误操作系统的应用

袁忠善 余全昌

摘 要：随着我国电力工业的快速发展，电网规模不断扩大，电网结构更加复杂，误操作事故对电网、设备、人身的安全威胁性和由此造成的损失也越来越严重，因此，在变电站中采用防误操作闭锁装置已成为防止误操作事故的一种重要且行之有效的技术措施。从系统的组成与连接、各类主要数据文件的建立，以及系统初始化等多个方面，研究了防误操作系统安装与运行的全过程，为防误操作系统的应用提供了可操作借鉴的具体实例，便于运行人员熟悉和掌握防误系统的技术特点和功能实现的方法。

关键词：变电站;防误操作;应用

一、变电站防误操作的内容及原则

1. 电力系统提出了电气设备“五防”的要求，并以法规形式规定了电气防误码的管理、运行、设计和使用原则。按“规定防误装置”的设计应遵循的原则是：凡有可能引起误操作的高压电气设备，均应装设防误装置和相应的防误电气闭锁回路。从这一原则出发，提出了“五防”规定。所谓“五防”功能即指：防止误分、合断路器;防止带负荷拉、合隔离开关或手车触头;防止带电挂（合）接地线（接地刀闸）;防止带接地线（接地刀闸）合断路器（隔离开关）;防止误入带电间隔。

2. 变电站防误操作的原则，为实现“五防”功能，在电气设备生产、安装、设计中应遵循以下原则：防误装置应简单、可靠，操作和维护方便。防误装置应设有专用的解锁工具（钥匙）。 “五防"功能除“防止误分、误合断路器"现阶段因技术原因可采用提示性措施外，其他四防功能必须采用强制性防止电气误操作。

二、变电站防误操作装置的种类及其特点

1. 普通挂锁;普通挂锁是最原始的防误措施。它是利用民用的普通挂锁对刀闸等电气设备的操作把手进行加挂来实现闭锁的，其结构简单、明了。但由于闭锁方式简单，且存在钥匙繁多，管理麻烦，容易拿错，无法实现设备间聯锁等原因，以及在防误功能实现和可靠性等方面不能满足现有运行要求。

2. 机械闭锁;机械闭锁是利用刀闸、开关等设备操作机械传动部分通过互相限位、相互制约来实现相互联锁的闭锁方式。其特点是闭锁简单、可靠，不需使用开锁钥匙。这种闭锁实现的前提是一体化设备，如单一刀闸、开关、组合电器等。

3. 电磁闭锁;电磁闭锁是利用电磁锁的锁栓对刀闸、网门等电气设备的操作把手实行机械定位控制来实现相互闭锁的。其原理是利用断路器、刀闸、开关柜门等辅助接点、微动开关、接通或断开需闭锁设备的电磁锁电源，使其操作机构无法操作或门无法打开，从而实现设备间的联锁。其特点是原理简单，实施和操作简便，适用于电气结线较简单变电所内部分设备和配电装置的防误。

三、防误操作系统原理

1. 设计思想，微机型防误操作系统是一种采用计算机技术，用于防止电气设备误操作的装置。通常由计算机、模拟屏、电脑钥匙、机构编码锁、电气编码锁等功能元件组成。微机防误闭锁装置的设备有四类：开关、刀闸、接地线及接地刀闸。

2. 系统构成，变电站防误操作系统由三个部件组成：防误主机（五防微机或五防模拟屏）、电脑钥匙、编码锁（分为电气编码锁和机械编码锁。机械编码锁又分超级防空锁、固定锁、挂锁、状态检测锁和验电锁等），从软、硬件两方面对操作进行闭锁。电气部分电脑钥匙应具有操作票显示、编码采集、闭锁机构控制、报警以及和防误主机通讯的功能。

（1）防误主机;主要指PC机。用于安装操作票专家系统，完成操作票的编写、打印，与电脑钥匙进行操作票的下传和回传等功能。

（2）电脑钥匙;电脑钥匙在微机型闭锁装置中有三个功能：

一是从防误主机接收操作票。当操作模拟预演结束，防误主机便将正确的操作票（含二次提示项）转化为操作序列传到电脑钥匙中，然后运行人员拿着该电脑钥匙到现场进行操作。二是操作过程中的开锁和闭锁功能。运行人员操作时依据电脑钥匙上显示的设备号，将电脑钥匙插入相应的编码锁内，通过其探头检测编码锁编码是否正确，若正确则开放其闭锁回路或机构，这时就可以进行断路器操作或打开机构编码锁进行隔离开关、接地刀闸等操作。三是完成虚遥信状态的采集并上传防误主机。电脑钥匙在操作的同时就记录了虚遥信的状态，当所有操作都完成，电脑钥匙便将记录的虚遥信状态上传到防误主机，防误主机的一次主接线图各元件的状态都将改变到当前操作后状态，从而保证一次接线图可控元件的状态与现场始终保持实时对位，为下一次操作预演提供依据。

电脑钥匙的设计要求：电脑钥匙应是一个机电一体化的产品，在硬件设计上电脑钥匙应包含机械和电气两部分。机械部分要求具备简单、可靠的机械结构，使电脑钥匙能够开启各种锁具，必要时也要能够强制闭锁。电气部分电脑钥匙应具有操作票显示、编码采集、闭锁机构控制、报警以及和防误主机通讯的功能。

总结：防误操作系统，在防止误操作、避免恶性事故方面起到了一定的作用，但仍存在不足，如机械闭锁不能满足复杂接线变电站操作的要求，且操作麻烦;釆用电磁锁的电气闭锁装置，安装和维护不方便，增加了二次回路的复杂性，且同样存在着无法适应各类操作闭锁要求的缺点;微机型防误操作闭锁系统虽然在其使用过程中也存在一些问题和不足，但因其智能化程度高、功能齐全、操作简单、维护和扩充方便，人机界面友好，元件操作逻辑规则易编辑输入，操作票的生成管理以及记录、统计等方面的功能更易实现，适用于主接线复杂变电站的防误闭锁等功能特点，是目前最为先进、应用最广泛的一种防误闭锁系统。

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