呂騫

摘 要：電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性關(guān)系到群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。尤其是由于操作失誤導(dǎo)致的安全事故還可能導(dǎo)致電網(wǎng)的癱瘓。為了減少安全事故的發(fā)生，對電氣設(shè)備的“五防”要求迫在眉睫。本文闡述了國內(nèi)微機(jī)五防系統(tǒng)的類型和原則，提出了系統(tǒng)中存在的問題，并對系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行探討，減少因操作導(dǎo)致的失誤。

關(guān)鍵詞：微機(jī)五防系統(tǒng)；變電站；應(yīng)用

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

微機(jī)五防系統(tǒng)是我國電力行業(yè)中廣泛應(yīng)用的控制系統(tǒng)，其主要是為了減少在配電過程中出現(xiàn)的倒閘誤操作，有利于減少誤操作帶來的損失。

一、微機(jī)“五防”的類型

“五防”功能的具體定義為：第一，防止出現(xiàn)誤將斷路器進(jìn)行開啟、閉合的現(xiàn)象；第二，防止出現(xiàn)誤將帶負(fù)荷開關(guān)開啟、閉合的現(xiàn)象；第三，防止出現(xiàn)帶電掛到接地線的情況；第四，防止帶接地線和斷路器出現(xiàn)合并的情況；第五，防止出現(xiàn)失誤進(jìn)入帶電間隔的情況。

（一）離線式微機(jī)五防系統(tǒng)

離線式微機(jī)五防系統(tǒng)的組成部分可以分為3個(gè)方面：一是五防主機(jī)，二是電腦的鑰匙，三是現(xiàn)場工作的鎖具。其主要的工作流程是：五防主機(jī)對操作流程進(jìn)行模擬，在確保模擬的步驟準(zhǔn)確無誤之后，將其傳送給電腦的鑰匙，最后由電腦的鑰匙進(jìn)行閉鎖鎖具的解鎖。

（二）半在線式微機(jī)五防系統(tǒng)

半線式微機(jī)五防系統(tǒng)可以分為4個(gè)部分：一是防誤主機(jī)，二是分布式現(xiàn)場總線，三是電腦鑰匙，四是現(xiàn)場鎖具。其操作流程為防誤主機(jī)和現(xiàn)場的鎖具通過分布式現(xiàn)場總線相連接，防誤主機(jī)可以通過電腦鑰匙向鎖具傳達(dá)信息，也可以對鎖具進(jìn)行控制，控制其開關(guān)和閉合，在整個(gè)操作過程中省去了一半電腦鑰匙的傳輸，可以獲得較為準(zhǔn)確的狀態(tài)信息，但是半在線式微機(jī)五防系統(tǒng)也有安裝不方便，維護(hù)耗費(fèi)的成本高等問題。

二、微機(jī)五防系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用原則

在變電站中運(yùn)用微機(jī)五防系統(tǒng)需要遵循3個(gè)原則，一是變電站工程的設(shè)計(jì)要與微機(jī)五防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)保持同步，二是要對微機(jī)五防系統(tǒng)進(jìn)行合理、科學(xué)地規(guī)范，使其符合變電站系統(tǒng)規(guī)劃的要求。三是微機(jī)五防系統(tǒng)在安裝裝置時(shí)，要和變電站的建設(shè)保持一致。

三、微機(jī)五防系統(tǒng)存在的問題

（一）離線式微機(jī)五防系統(tǒng)存在的問題

第一，離線式微機(jī)五防系統(tǒng)和變電站后臺的監(jiān)控系統(tǒng)處于分離的狀態(tài)，因此它們之間難以進(jìn)行實(shí)時(shí)地?cái)?shù)據(jù)共享，缺乏數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。第二，當(dāng)有多個(gè)操作任務(wù)時(shí)，電腦鑰匙一次職能執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，因此無法并行。第三，系統(tǒng)不能完全實(shí)現(xiàn)智能化，需要人為進(jìn)行干預(yù)，可能導(dǎo)致人為的失誤操作。第四，程序還未完全開放，對人員仍然有一定的依賴程度。第五，當(dāng)系統(tǒng)處于非正常的情況，需要經(jīng)過人工置態(tài)，設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際狀態(tài)和系統(tǒng)的顯示狀態(tài)可能存在較大的差異。

（二）在線式微機(jī)五防系統(tǒng)存在的問題

第一，無法對變電站的接地線進(jìn)行監(jiān)控，而且由于接地線的使用引起的誤操作無法避免。第二，當(dāng)運(yùn)行設(shè)備需要臨時(shí)轉(zhuǎn)變時(shí)，無法對設(shè)備及時(shí)進(jìn)行更改，因此導(dǎo)致誤操作。第三，在倒閘的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)未改變而一些程序仍在操作的問題。

四、建立基于操作站的集中式的在線微機(jī)五防系統(tǒng)

（一）在線微機(jī)五防系統(tǒng)的組成

基于操作站的集中式的在線微機(jī)五防系統(tǒng)可以分為5個(gè)組成部分：一是防誤主機(jī)，二是通信服務(wù)器，三是無線通信基站，四是防誤閉鎖式控制器，五是內(nèi)部的局域網(wǎng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，防誤主機(jī)和現(xiàn)場的監(jiān)控設(shè)備可以進(jìn)行信息的交流和傳達(dá)，現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備可以將現(xiàn)場設(shè)置的狀態(tài)以及鎖具的開鎖狀態(tài)顯示在防誤主機(jī)上，減少了工作中的失誤。

（二）在線微機(jī)五防系統(tǒng)的優(yōu)勢

第一，在運(yùn)行過程中完全不需要電腦鑰匙，可以同時(shí)對多項(xiàng)程序進(jìn)行開鎖閉鎖，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的效率；第二，系統(tǒng)可以對防誤設(shè)置的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，及時(shí)將出現(xiàn)故障的位置進(jìn)行報(bào)警，提高系統(tǒng)的智能化；第三，有利于縮短在倒閘時(shí)的操作時(shí)間，提高工作的質(zhì)量。

五、系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)踐

（一）220V市區(qū)第二操作站防誤系統(tǒng)的應(yīng)用情況

220V市區(qū)第二操作站管理有3座220V的變電所和6座110V的變電所，其中一座220V的變電所裝有一套微機(jī)五防系統(tǒng)的裝置，該系統(tǒng)的組成部分為：防誤主機(jī)、通信基站、地線管理器、閉所控制器、鎖具等。系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。但目前該裝置的運(yùn)行效果較差，電腦設(shè)備配置低，電腦鑰匙出現(xiàn)多次的故障，而且變電站中的防誤缺失點(diǎn)有12處，漏洞較多。

（二）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)

針對該系統(tǒng)的應(yīng)用狀況，力求對該裝置實(shí)現(xiàn)基于操作站的在線防誤，同時(shí)確保操作站的主控制設(shè)備可以和變電站內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的交流和交換，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；在變電站系統(tǒng)，可以安裝智能化的五防鎖具，保證可以及時(shí)確定鎖具的位置信息；通過地線管理器對地線的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和管理；利用無線通信技術(shù)對現(xiàn)場的防誤控制器進(jìn)行指揮和交流，系統(tǒng)可以對設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)操作。

（三）系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)

1.設(shè)備的狀態(tài)顯示始終在線

基于操作站為中心的系統(tǒng)可以在無人看守的同時(shí)對變電站的所有設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，其中包括地線的存放狀態(tài)等，可以及時(shí)對將要發(fā)生的事故進(jìn)行預(yù)警，有助于幫助操作人員了解當(dāng)無人值班時(shí)變電站的總體運(yùn)行狀況。

2.全面掌握操作過程

操作站可以隨時(shí)對系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測，并可以將檢測到的故障和失誤及時(shí)反饋給操作人員，有利于操作人員全面了解在無人值班時(shí)變電站的總體運(yùn)行態(tài)勢。

3.多樣化的檢測方式

系統(tǒng)不僅可以運(yùn)用非接觸的形式對設(shè)備和裝置的狀態(tài)進(jìn)行檢測，還需要和多種系統(tǒng)接口進(jìn)行對接，并及時(shí)獲得系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，從而滿足多種檢測的需求。

4.實(shí)時(shí)防誤

在對系統(tǒng)進(jìn)行操作時(shí)，防誤鎖具可以對設(shè)備進(jìn)行檢測，檢測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并可以運(yùn)用無線網(wǎng)絡(luò)將設(shè)備的狀態(tài)信息傳達(dá)給防誤主機(jī)，從而對狀態(tài)及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并根據(jù)調(diào)節(jié)后的反饋效果再次對操作設(shè)備進(jìn)行控制。

5.自動(dòng)防空程

在具體的操作過程中，操作程序首先是進(jìn)行開鎖，其次是對操作是否到位進(jìn)行檢測，然后是對閉所控制是否到位進(jìn)行檢測，最后是檢測完成，通過這個(gè)流程可以完成對倒閘的檢測過程，可以使運(yùn)行程序和設(shè)備的狀態(tài)始終保持一致性。

6.自動(dòng)開鎖和閉鎖控制

在操作的過程中，主控制軟件可以進(jìn)行自動(dòng)操作，對鎖具進(jìn)行開啟和閉合，在這個(gè)過程中完全沒有人為的干預(yù)，有利于簡化操作的程序，同時(shí)降低人力成本的消耗。

7.防誤裝置自主診斷

建立基于操作站的集中式的在線微機(jī)五防系統(tǒng)可以對所有防誤裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和控制，并向裝置反饋系統(tǒng)的異常信息，對其進(jìn)行維修的指導(dǎo)和建議，確保故障在第一時(shí)間內(nèi)被發(fā)現(xiàn)，減輕對操作的干擾，以促進(jìn)系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行。

8.對子站運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測

操作主控制站可以對其管轄區(qū)域的子控制站進(jìn)行監(jiān)測，隨時(shí)查看子控制站設(shè)備的運(yùn)行狀況，還可以測試子控制站的鎖具，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障，做出預(yù)防措施。

9.地線狀態(tài)檢測

系統(tǒng)在重力感應(yīng)的作用下，可以對地線的存放狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，對異常的存放狀態(tài)進(jìn)行反饋，操作人員則可以及時(shí)改進(jìn)，還可以利用地樁鎖具來對地線的現(xiàn)場狀態(tài)進(jìn)行檢測，保證現(xiàn)場的工作質(zhì)量。

結(jié)語

微機(jī)五防系統(tǒng)在變電站中的意義重大，可以有效地減少操作失誤帶來的故障，減少安全損失。目前離線式和半在線式微機(jī)五防系統(tǒng)在變電站中被大范圍地應(yīng)用，但是它們還沒有達(dá)到較高智能化和自動(dòng)化水平，在很大程度上還需要依賴于人工操作，就容易引起更大的失誤。因此建立基于操作站的集中式的在線微機(jī)五防系統(tǒng)至關(guān)重要。

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