摘 要：發(fā)電廠電氣防誤閉鎖裝置是防止運(yùn)行人員誤操作的重要技術(shù)措施，它能有效制止運(yùn)行人員發(fā)生人為差錯，避免事故的發(fā)生。從而大大提高發(fā)電廠電氣運(yùn)行設(shè)備操作的可靠性，但是每一種裝置都有它的局限性。

關(guān)鍵詞：防誤閉鎖裝置；機(jī)械類防誤閉鎖裝置；電氣類防誤閉鎖裝置；微機(jī)類防誤閉鎖裝置；局限性；防誤閉鎖裝置的管理

發(fā)電廠電氣誤操作事故是危害極大的責(zé)任事故，中國國電集團(tuán)公司、國電集團(tuán)東北分公司、省公司以及各基層發(fā)電公司一直把此類事故列為必須杜絕的事故，在分析每年電力系統(tǒng)發(fā)生的幾起電力生產(chǎn)重大設(shè)備事故和造成人員重傷的情況后，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的防誤功能存在缺陷，不能起到防誤作用是導(dǎo)致發(fā)生事故的重要原因之一。按照國家電網(wǎng)公司《防止電氣誤操作裝置管理規(guī)定》，凡有可能引起事故的一次電氣設(shè)備，均應(yīng)裝設(shè)防誤裝置。如何有效應(yīng)用電氣設(shè)備的防誤閉鎖裝置，以確保此類事故不再發(fā)生的課題亟待探討。

1 防誤閉鎖裝置的功能與應(yīng)用

1.1 機(jī)械類防誤閉鎖裝置

1.1.1 隔離開關(guān)與接地刀閘之間的機(jī)械閉鎖

隔離開關(guān)與接地刀閘之間的機(jī)械閉鎖裝置主要用在35kV及以上的帶接地刀閘的隔離開關(guān)。其閉鎖原理是在隔離開關(guān)盒接地刀閘上各設(shè)計一個機(jī)械部件，利用機(jī)械轉(zhuǎn)動時相互限位，實現(xiàn)隔離開關(guān)和接地刀閘合閘唯一性閉鎖，從而避免接地刀閘合閘時隔離開關(guān)合閘送電、避免隔離開關(guān)在合閘時接地刀閘帶電合閘。這種閉鎖裝置實現(xiàn)簡單、直觀，閉鎖可靠，無法人為解鎖，作為刀閘產(chǎn)品的附屬功能，獲得廣泛的運(yùn)用。

1.1.2 成套設(shè)備的斷路器與隔離開關(guān)、隔離開關(guān)與接地刀閘之間的機(jī)械連鎖

成套設(shè)備的斷路器與隔離開關(guān)、隔離開關(guān)與接地刀閘之間的機(jī)械連鎖裝置，主要用在35kV及以下的手車斷路器或成套開關(guān)柜，其閉鎖原理是通過機(jī)械設(shè)計實現(xiàn)斷路器（負(fù)荷開關(guān)）、隔離開關(guān)、接地刀閘的相互閉鎖，主要有：斷路器（負(fù)荷開關(guān)）在合位是隔離開關(guān)/手車不能操作；隔離開關(guān)/手車在合位時接地刀閘不能操作；接地刀閘在合位是隔離開關(guān)/手車不能操作。手車斷路器還包括手車斷路器拉出柜外時自動關(guān)閉手車隔離開關(guān)靜觸頭、線路接地刀閘沒有合上出線柜門無法打開。成套開關(guān)柜還包括實現(xiàn)線路停電時按斷開斷路器→斷開線路側(cè)隔離開關(guān)→斷開母線側(cè)隔離開關(guān)順序操作，送電時與此相反的閉鎖關(guān)系。這種閉鎖裝置完全由機(jī)械設(shè)計實現(xiàn)，閉鎖可靠，幾乎無法人為解鎖，并且閉鎖關(guān)系完備，不需其他輔助設(shè)施（如電源等），故障率低。作為手車斷路器或成套開關(guān)柜產(chǎn)品的附屬功能，由于其閉鎖關(guān)系簡單、可靠，因而獲得廣泛的運(yùn)用。各廠家不斷改進(jìn)其閉鎖功能，如使用剛性好的材料、使用數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)、增設(shè)電氣閉鎖配合功能等，使得本來機(jī)構(gòu)緊湊的成套設(shè)備更具運(yùn)用前景，但是，這種閉鎖實現(xiàn)的前提是隔離開關(guān)和對應(yīng)的接地刀閘為一體化設(shè)備，如果要實現(xiàn)隔離開關(guān)與其他設(shè)備的隔離開關(guān)或接地刀閘的閉鎖就非常困難。

1.2 電氣類防誤閉鎖裝置

1.2.1 電氣閉鎖

電氣閉鎖是通過控制電氣設(shè)備的操作電源來實現(xiàn)的，它適用于以電動、液壓、氣動作為動力的隔離開關(guān)和接地刀閘的閉鎖。電氣閉鎖由斷路器、隔離開關(guān)輔助觸點以及各種可以轉(zhuǎn)換為電氣觸點的閉鎖條件，按一定的關(guān)系連接后接入控制回路，實現(xiàn)對斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備的電氣操作閉鎖。電氣閉鎖可靠、邏輯完整，幾乎無法人為解鎖，因此在發(fā)電廠變電站得到了廣泛應(yīng)用。

1.2.2 電磁鎖

把電氣閉鎖回路的閉鎖條件接到電磁鎖，在條件滿足時電磁鎖的電磁線圈通電，電磁鎖可以打開，從而實現(xiàn)操作閉鎖。它主要用于手動操作機(jī)構(gòu)、電動操作機(jī)構(gòu)的手搖裝置閉鎖。

電磁鎖由電磁部分、機(jī)械鎖部分和鑰匙組成，電磁部分和機(jī)械部分結(jié)合在一起，有電磁鎖銜鐵銷子控制機(jī)械鎖，電磁部分包括電磁線圈、電磁鐵、指示燈、按鈕。當(dāng)閉鎖條件滿足時，按下電磁鎖按鈕，可聽到銜鐵動作響聲，指示燈放光，這時按下按鈕不松開，同時將開鎖鑰匙車插入鎖孔內(nèi)，順時針轉(zhuǎn)動鑰匙則可打開，實現(xiàn)操作。電磁鎖與控制回路的電氣閉鎖一樣，閉鎖可靠、邏輯完整，必要時也易于解鎖，因此獲得廣泛運(yùn)用。電磁閉鎖裝置原理簡單，實現(xiàn)便捷非同一體的開關(guān)設(shè)備之間就可以實現(xiàn)閉鎖，它在干燥的環(huán)境運(yùn)行比較可靠，但受我們的國情所限，大多安裝在35kV及以下的室內(nèi)設(shè)備上。

1.3 微機(jī)類防誤閉鎖裝置

微機(jī)防誤閉鎖裝置運(yùn)用計算機(jī)采集信息，根據(jù)預(yù)先編制的閉鎖邏輯，分析運(yùn)行人員操作的正確性，并據(jù)此發(fā)出允許、禁止、提示信息，確保操作的正確性。目前，電力系統(tǒng)已經(jīng)廣泛使用微機(jī)防誤裝置，輔助防止運(yùn)行人員誤操作。微機(jī)防誤裝置適用于各種接線方式，可以通過軟件修改操作閉鎖關(guān)系，靈活、方便的實現(xiàn)各種防誤閉鎖功能，甚至包括一次、二次設(shè)備的操作閉鎖，極具發(fā)展?jié)摿?。?dāng)前使用的微機(jī)防誤閉鎖裝置形式多樣、廠家眾多，閉鎖實現(xiàn)方式也不盡相同。裝置主要包括模擬屏、工控機(jī)、雙色數(shù)碼顯示器/漢子顯示器、專用鍵盤、全自動充電/通信裝置、計算機(jī)鑰匙、各類鎖具及套件。主要應(yīng)用在各電壓等級所有斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘、臨時接地端、設(shè)備網(wǎng)門等。

裝置以工控機(jī)為核心設(shè)備，預(yù)先在系統(tǒng)中編寫了發(fā)電廠電氣一次主接線圖和一次設(shè)備的操作規(guī)則，并將其固化在存儲器中，進(jìn)行模擬操作時，工控機(jī)根據(jù)固化的專家系統(tǒng)和一次設(shè)備的運(yùn)行方式對每項操作進(jìn)行判斷。若操作正確，則允許進(jìn)行下一步操作；若操作錯誤，則顯示錯誤操作項的設(shè)備名稱及編號并通過語音提示錯誤的操作類型。模擬操作結(jié)束后，通過傳送座將模擬操作內(nèi)容輸入到計算機(jī)鑰匙中。正式操作時，計算機(jī)鑰匙通過檢測操作對象的編碼鎖來確認(rèn)操作對象的正確性。若操作對象正確，計算機(jī)鑰匙用語音發(fā)出允許操作提示，同時開發(fā)其閉鎖回路或機(jī)構(gòu)，即可進(jìn)行倒閘操作；若做錯間隔，計算機(jī)鑰匙用語音發(fā)出錯誤警告，提醒操作人員錯誤操作的類型，并通過液晶屏顯示當(dāng)前錯誤操作的設(shè)備編號和應(yīng)操作的設(shè)備編號。在操作過程中，計算機(jī)鑰匙實時監(jiān)控操作執(zhí)行情況，若某個操作未完成，將拒絕執(zhí)行下一步操作，達(dá)到防誤的目的。微機(jī)防誤裝置優(yōu)點是不采用現(xiàn)場設(shè)備的輔助接點，接線簡單，可以根據(jù)現(xiàn)場的實際情況編寫規(guī)則，缺點是在微機(jī)系統(tǒng)故障時將會無法進(jìn)行倒閘操作，只能手動解鎖。

2 各種防誤閉鎖裝置實用的局限性

（1）隔離開關(guān)與接地刀閘之間的機(jī)械閉鎖：閉鎖關(guān)系過于簡單，難以與其他設(shè)備配合實現(xiàn)更完備的閉鎖關(guān)系。（2）中置開關(guān)柜或成套開關(guān)柜的機(jī)械連鎖：設(shè)計制造費用高，對材料和制造精度要求高，難以與其他設(shè)備配合實現(xiàn)更復(fù)雜的閉鎖關(guān)系；實際運(yùn)用中由于制作精度和使用磨損、變形、變質(zhì)等原因，經(jīng)常出現(xiàn)閉鎖失靈或操作困難等故障。（3）電磁鎖：需要大量的斷路器、隔離開關(guān)的輔助接點，需要大量的電纜連接，使得閉鎖裝置需要增加較大投資。同時，由于鎖具本身以輔助觸點長年在戶外運(yùn)行，使得電磁鎖經(jīng)常出現(xiàn)卡澀、失靈，閉鎖裝置故障率較高，故障查找困難。此外，部分電磁鎖閉鎖裝置運(yùn)行需要電源支持，管理和維護(hù)都較為復(fù)雜。（4）電氣閉鎖：需要大量的斷路器、隔離開關(guān)的輔助接點，需要大量的電纜連接，使得閉鎖裝置需要增加較大投資。同時，由于鎖具本身以輔助觸點長年在戶外運(yùn)行，使得電氣閉鎖回路故障率較高，故障查找困難。此外，部分電氣閉鎖裝置運(yùn)行需要電源支持，管理和維護(hù)都較為復(fù)雜。閉鎖裝置故障時，一般不能解鎖，只能手搖操作或等待專業(yè)檢修人員，缺乏靈活性。（5）微機(jī)防誤裝置：一是操作走空程序問題，即計算機(jī)鑰匙在斷路器、電動隔離開關(guān)操作時已經(jīng)檢測到操作脈沖，但實際上這個脈沖只是感應(yīng)電干擾，這將造成計算機(jī)鑰匙誤認(rèn)為本項操作完成并提示下一步驟的操作，操作無法繼續(xù)進(jìn)行，這就是所謂的“操作走空”問題。操作走空還可能表現(xiàn)為確實有操作命令脈沖，但由于其他原因?qū)嶋H上操作對象并沒有動作，但計算機(jī)鑰匙卻認(rèn)為本項操作完成并提示下一步驟的操作。二是微機(jī)防誤系統(tǒng)是弱電系統(tǒng)，在高壓環(huán)境中運(yùn)行，感應(yīng)電干擾和計算機(jī)死機(jī)始終是一個棘手的問題。

3 防誤閉鎖的管理

3.1 建立管理制度，明確解鎖鑰匙使用的審批流程

發(fā)電廠電氣運(yùn)行應(yīng)結(jié)合防誤閉鎖裝置管理部門的要求，完善防誤管理機(jī)制，制定防誤管理制度，明確防誤系統(tǒng)，建立防誤裝置的臺賬的防誤規(guī)則庫，確定每套防誤系統(tǒng)的解鎖方式，制定解鎖鑰匙保管、使用規(guī)則和考核辦法，解鎖鑰匙按審批流程申請使用。

3.2 解鎖鑰匙加封

在制度完善的基礎(chǔ)上，應(yīng)輔以解鎖鑰匙加封，確保解鎖鑰匙的有效管理。加封的解鎖鑰匙應(yīng)發(fā)在運(yùn)行值班人員易于取得的地方，特別是方便斷路器操作的地方，以便在緊急操作斷路器時使用。同時，解鎖鑰匙應(yīng)按值移交。

4 結(jié)束語

防誤裝置是發(fā)電廠電氣運(yùn)行重要的設(shè)備，應(yīng)視同主設(shè)備要求進(jìn)行檢查維護(hù)。防誤裝置的缺陷管理應(yīng)與主設(shè)備缺陷管理相同，進(jìn)入缺陷管理流程，明確責(zé)任，及時消缺、定期維護(hù)，確保其完好投入，以減少裝置故障而出現(xiàn)解鎖鑰匙的非正常使用。運(yùn)行值班人員和有關(guān)作業(yè)人員應(yīng)熟悉并掌握防誤裝置的原理、結(jié)構(gòu)性能和操作程序，做好技術(shù)培訓(xùn)工作，避免因人員技術(shù)水平問題造成解鎖鑰匙的使用風(fēng)險。

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作者簡介：張錕（1978-），男，本科學(xué)歷，從事發(fā)電廠電氣運(yùn)行工作。