(酒泉鋼鐵（集團）有限責(zé)任公司，甘肅嘉峪關(guān) 735100)

前言

變電站電氣五防功能是保證電網(wǎng)、設(shè)備和人身安全的重要措施。在《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》（國能安全[2014]161 號）的第三章“防止電氣誤操作事故”第3.5 條明確規(guī)定：采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)時，遠(yuǎn)方、就地操作均應(yīng)具備電氣閉鎖功能。第3.7 條規(guī)定：對已投產(chǎn)尚未裝設(shè)防誤閉鎖裝置的發(fā)、變電設(shè)備，要制定切實可行的防范措施和整改計劃，必須盡快裝設(shè)防誤閉鎖裝置。

此外，變電站電氣操作都要按步序進(jìn)行，每一個操作步序都是固定且不可隨意跳步的，因此為了防止變電站電氣誤操作事故的發(fā)生，將五防系統(tǒng)應(yīng)用于電力系統(tǒng)加以維護(hù)和管理。

1 五防功能定義

五防是指在變電站的倒閘操作中防止惡性電氣誤操作事故的簡稱，其具體內(nèi)容是：

（1）防止誤分、合斷路器；

（2）防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)；

（3）防止誤入帶電間隔；

（4）防止帶電掛地線或合接地刀閘；

（5）防止帶地線（接地刀閘）合隔離開關(guān)。

2 五防存在功能不完善問題分析

（1）許多老式站所未配置五防系統(tǒng)，無五防閉鎖邏輯，只能依靠人為控制，變電站操作人員因操作順序不當(dāng)可能引起各種電氣設(shè)備誤操作。

（2）手動分合的隔離開關(guān)、接地開關(guān)，在其所在設(shè)備的操作把手或網(wǎng)（箱）無任何閉鎖。

（3）部分開關(guān)柜后柜門是個整體僅依靠螺絲直接固定無閉鎖、上下柜獨立但后上柜無閉鎖、后上柜不能獨立閉鎖依靠下柜門擋片對上柜門進(jìn)行閉鎖，合上接地開關(guān)后下柜門機械閉鎖解除后上柜門可直接開啟，這些現(xiàn)象后上柜門可直接開啟，內(nèi)部也未設(shè)計隔離擋板，易發(fā)生觸電事故。

（4）GIS 設(shè)備出線套管清掃時懸掛的接地線不受控，只能依靠管理沒有技術(shù)手段。

（5）部分老式高壓開關(guān)柜，后柜無任何機械或者電氣閉鎖功能，面臨淘汰。

（6）部分電容器本體柜、受電、母聯(lián)、電壓互感器、所用變、消弧消諧等開關(guān)柜無接地開關(guān)，后下柜無法形成機械閉鎖，不管是否有電，拆除螺絲后可直接打開后下柜門，帶電體裸露，易發(fā)生觸電事故。

（7）部分開關(guān)柜斷路器小車?yán)龊?，靜觸頭絕緣隔板沒有防誤閉鎖功能，甚至有些閉鎖功能失效未得到有效管控，容易誤開柜門、誤碰帶電體造成觸電事故。

3 微機五防閉鎖系統(tǒng)原理簡介

微機五防閉鎖系統(tǒng)采用計算機為操作界面，主要配置有防誤主機、圖形軟件、電腦鑰匙及充電底座、各種鎖具和相關(guān)附件，系統(tǒng)中預(yù)先繪出一次系統(tǒng)接線模擬圖，與后臺監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)相互通信，實現(xiàn)一次設(shè)備的自動對位，同時加入相應(yīng)的邏輯控制規(guī)則，通過對一次設(shè)備加裝專用鎖具，對其操作實施強制閉鎖，系統(tǒng)對操作步驟進(jìn)行一系列的模擬、預(yù)演、檢驗、傳輸操作票，運行人員按照倒閘操作票的順序，模擬預(yù)演后對設(shè)備進(jìn)行操作，避免正常情況下由于操作順序不當(dāng)而引起各種電氣設(shè)備誤操作，實現(xiàn)了五防要求。

微機五防閉鎖系統(tǒng)中的設(shè)備對位可通過顯示屏上的模擬元件直觀地反映系統(tǒng)的工作狀態(tài)，且通過記憶對位的方式或通過與監(jiān)控通訊，接收監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)來的實時遙信，檢測顯示屏上各元件的狀態(tài)是否與實際設(shè)備的運行狀態(tài)一致，若不一致時則自動對位刷新狀態(tài)。

模擬操作時，在防誤主機上，按照倒閘操作任務(wù)進(jìn)行模擬預(yù)演，檢驗操作票是否正確，若操作錯誤，則在顯示器上顯示相應(yīng)信息并同時發(fā)出音響報警和錯誤信息，達(dá)到了防止各種誤操作的目的，同時也起到了仿真培訓(xùn)的作用；模擬預(yù)演結(jié)束后，微機五防閉鎖系統(tǒng)將正確的操作內(nèi)容自動存儲并傳輸?shù)诫娔X鑰匙中，運行人員按照電腦鑰匙所顯示的設(shè)備號，進(jìn)行倒閘操作，電腦鑰匙對違反五防規(guī)定或與操作票不符的操作實現(xiàn)強制閉鎖，通過其內(nèi)部固化的閉鎖邏輯來判斷錯誤操作的類型，并以語音提示及液晶顯示方式警告操作人員；在倒閘操作完畢，電腦鑰匙放回防誤主機，通過電腦鑰匙反饋現(xiàn)場信息或狀態(tài)給防誤系統(tǒng)，實現(xiàn)顯示屏上設(shè)備狀態(tài)與現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)一致。

4 五防功能不完善整改措施

4.1 采用微機五防閉鎖系統(tǒng)

微機五防閉鎖系統(tǒng)有完善的閉鎖功能，能夠?qū)嗦菲?、隔離開關(guān)、接地刀閘、臨時接地線、網(wǎng)門等實現(xiàn)強制閉鎖。不僅能滿足基本的五防閉鎖功能，還可實現(xiàn)旁路母線充電、帶路操作、倒母線操作、線路側(cè)驗電等復(fù)雜閉鎖功能。

微機五防系統(tǒng)鎖具主要包括：電編碼鎖、機械編碼鎖、機械掛鎖加閉鎖。采用電編碼鎖閉鎖方式、機械編碼鎖閉鎖、機械掛鎖加閉鎖附件方式，能適用于變電站內(nèi)各種運行方式，在緊急狀態(tài)下，操作人員直接通過電解鎖鑰匙和機械解鎖鑰匙對所操作設(shè)備進(jìn)行解鎖，無需操作的步驟直接使用跳步鑰匙跳過此步驟，系統(tǒng)出現(xiàn)問題后臺無法執(zhí)行解鎖操作通過審批手續(xù)使用機械鑰匙進(jìn)行解鎖。電編碼鎖閉鎖方式、機械編碼鎖閉鎖、機械掛鎖加閉鎖附件方式采用的都是無限編碼鎖片，一是整個微機五防閉鎖編碼系統(tǒng)不會出現(xiàn)重碼現(xiàn)象，每一個設(shè)備的編碼都是唯一的，二是克服了傳統(tǒng)的機械采碼技術(shù)所帶來的弊端，實現(xiàn)了無接觸、無連接線、無機械觸點，編碼和探頭之間交互信息依靠無線方式，從而提高了系統(tǒng)采碼的可靠性。具體整改措施如下：

（1）采取電編碼鎖閉鎖方式

針對未配置五防系統(tǒng)，無五防閉鎖邏輯，只能依靠人為控制，可以實現(xiàn)電氣閉鎖的采取電編碼鎖閉鎖方式，在GIS 設(shè)備的匯控柜面板上開孔安裝開關(guān)、隔離刀閘以及接地刀閘的電編碼鎖裝置，在控制回路中串接電編碼鎖的遙控閉鎖點，接線原理如圖1所示，電編碼鎖屏面安裝如圖2所示。

圖1 電編碼鎖接入控制回路原理圖

圖2 電編碼鎖屏面安裝前后圖

（2）采用機械編碼鎖閉鎖

（a）對于一些只能手動分合的隔離開關(guān)、接地開關(guān)，在其所在設(shè)備的操作把手或網(wǎng)（箱）門加裝機械編碼鎖，如圖3所示。

圖3 操作把手或網(wǎng)（箱）門機械編碼鎖

（b）對于開關(guān)柜后柜門整體的、上下獨立無閉鎖、依靠下柜閉鎖且內(nèi)部無擋板，用螺絲固定的，無法實現(xiàn)電氣和機械閉鎖的，可以通過加工U 型片與螺絲連接，再將機械編碼鎖安裝在U型片上，不解鎖無法拆下柜門，從而防止人員誤入帶電間隔。

（c）針對GIS 設(shè)備進(jìn)出線套管清掃時懸掛的接地線，將接地線撞樁焊接在接地點上，采用機械編碼鎖閉鎖控制，使其具有接地開關(guān)閉鎖的功能，如圖4所示。

圖4 接地線撞樁機械編碼鎖

（3）采取機械掛鎖加閉鎖附件方式閉鎖

（a）針對部分老式高壓開關(guān)柜，后柜無任何機械或者電氣閉鎖功能，打開后柜就可直接觸及帶電部位，這種無法實現(xiàn)電編碼和機械編碼的情況，可以通過加工U 型片與螺絲連接，再將機械掛鎖安裝在U型片上。

（b）受電柜、母聯(lián)柜、電壓互感器柜、所用變柜、消弧消諧柜帶有帶電顯示的，加裝電磁鎖，將電磁鎖的工作電壓接到帶電顯示的閉點，然后再到電磁鎖的線圈接點。當(dāng)高壓柜有電時，帶電顯示亮起，同時輔助觸點斷開，電磁鎖線圈不得電，電磁鎖處于閉鎖狀態(tài)，打不開柜門；反之即可以打開柜門。

4.2 制度上的管控

（1）針對部分開關(guān)柜斷路器小車?yán)龊螅o觸頭絕緣隔板沒有防誤閉鎖功能，甚至有些閉鎖功能失效未得到有效管控的問題，運行人員做好防誤閉鎖裝置的定期檢查工作，納入到日常的定期工作。

（2）利用母線停電檢修機會對高壓開關(guān)柜聯(lián)鎖進(jìn)行試驗，斷路器小車合閘狀態(tài)無法進(jìn)出車、接地開關(guān)合位時斷路器小車無法進(jìn)入、隔離開關(guān)與接地開關(guān)之間機械閉鎖等情況進(jìn)行檢查，確保五防閉鎖功能的完好。

5 結(jié)論

對變電站五防功能存在問題進(jìn)行分析和整改，從根本上完善了五防的功能。傳統(tǒng)的一些防誤閉鎖功能已無法滿足現(xiàn)代智能化水平的要求，老式設(shè)備五防功能的改造也存在一定的局限性，微機五防系統(tǒng)也已成為變電站綜合自動化、智能化的發(fā)展方向。