1、電氣“五防”功能的定義
電氣“五防”功能是指：防止誤分、合斷路器；防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)；防止帶電掛接，地線或合接地刀閘；防止帶電接地線(接地刀閘)合斷路器(隔離開關(guān))；防止誤人帶電間隔。
2、國內(nèi)變電運(yùn)行安全管理對防誤的要求
我國電力系統(tǒng)在無數(shù)次事故教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合中外電氣運(yùn)行的實踐經(jīng)驗，為有效防止對電氣設(shè)備誤操作引發(fā)的人身和重大設(shè)備事故，在90年代初就提出了電氣設(shè)備“五防”的要求，并制定了電氣防誤的管理、運(yùn)行、設(shè)計和使用原則，現(xiàn)已列入《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》中。按規(guī)定，防誤裝置的設(shè)計應(yīng)遵循的原則是：凡是有可能引起誤操作的高壓設(shè)備，均應(yīng)裝設(shè)防誤裝置和相應(yīng)的防誤電氣閉鎖回路。
3、一、二期變電所“五防”功能的實現(xiàn)
我廠220KV系統(tǒng)接線為雙母線帶旁路母線方式，正常為雙母線運(yùn)行，即北、南母線同時運(yùn)行，母聯(lián)5612開關(guān)合路，旁路5600開關(guān)、側(cè)路母線備用。
500KV系統(tǒng)的運(yùn)行方式為I、Ⅱ、m、Ⅳ母線運(yùn)行，Ⅱ、Ⅳ母分段5024開關(guān)合路，I、Ⅲ母分段5013開關(guān)合路，母聯(lián)5034開關(guān)合路，母聯(lián)兼旁路5012開關(guān)合路(做母聯(lián)運(yùn)行)；元董#1線、#2主變運(yùn)行于Ⅱ母線，元董#2線、#3主變運(yùn)行于Ⅲ母線，#1聯(lián)變運(yùn)行于I母線，#2聯(lián)變運(yùn)行于Ⅳ母線。旁路母線和旁路5054開關(guān)停電備用。
3．1、220KV變電所在正常運(yùn)行方式下的“五防”全部靠DNBS—Ⅲ型微機(jī)防誤閉鎖裝置來實現(xiàn)。DNBS—Ⅲ型微機(jī)閉鎖裝置是由WJBS—1型微機(jī)模擬盤，DNBS—1A型電腦鑰匙，DNBS—3型機(jī)械編碼鎖等產(chǎn)品組成，可以校驗及打印操作票。該裝置以變電所一次模擬屏為核心，在模擬屏工控機(jī)內(nèi)預(yù)存了所有設(shè)備的正常倒閘操作程序，模擬屏上所有的模擬元件都有一對觸點與主機(jī)相連。操作時微機(jī)就根據(jù)預(yù)先儲存好的規(guī)則對每一項操作進(jìn)行判斷，如操作正確則發(fā)出一聲表示操作正確的聲音信號；如操作錯誤，則通過顯示器閃爍顯示錯誤操作項的設(shè)備編號，并發(fā)出持續(xù)的報警聲，直至將錯誤項復(fù)
位為止。預(yù)演結(jié)束后，將操作人員模擬預(yù)演正確的操作程序傳輸給電腦鑰匙，依次對電氣設(shè)備進(jìn)行逐項對應(yīng)操作，當(dāng)出現(xiàn)與正常操作程序有誤的情況時，不能用電腦鑰匙進(jìn)行解鎖，也就無法進(jìn)行操作，從而有效的防止了電氣誤操作事故的發(fā)生。其主要功能如下：
(1)、具有斷路器對位記憶功能，在模擬盤斷電的情況下，模擬元件被誤動后，裝置有電時能自動診斷顯示不對位元件編號。
(2)、防止帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)。
(3)、防止帶電合接地刀閘或掛接地線。
(4)、防止帶接地線合隔離開關(guān)。
(5)、防止誤人帶電間隙。
(6)、保證能按操作票順序進(jìn)行一次元件的操作。
微機(jī)防誤閉鎖裝置是通過用軟件編寫斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘間的操作閉鎖規(guī)則，將現(xiàn)場大量的二次閉鎖回路變?yōu)殡娔X中的“五防”閉鎖規(guī)則庫，實現(xiàn)了防誤閉鎖的數(shù)字化，并可以實現(xiàn)以往電氣閉鎖不能完成或者難以實現(xiàn)的防誤功能，所以具有智能化程度高、功能齊全、操作簡單、擴(kuò)充方便等優(yōu)點，但也有一些缺點，主要如下：
(1)、非正常運(yùn)行方式下，無法用電腦鑰匙進(jìn)行解鎖，只能靠強(qiáng)制解鎖。
(2)、由于編碼鎖在戶外，風(fēng)吹日曬雨淋，容易生銹，所以維護(hù)量較大。
(3)、其“五防”功能以操作邏輯為核心，是虛擬的。對于無票操作和誤碰則有可能功能失效(4)、微機(jī)“五防”系統(tǒng)存在“走空程”問題，這是微機(jī)“五防”系統(tǒng)在使用中不可忽視的一大問題，須引起高度重視，否則后果非常嚴(yán)重。在現(xiàn)場實際應(yīng)用中，我們發(fā)現(xiàn)用電腦鑰匙解鎖過程中經(jīng)常發(fā)生鎖沒有打開。而電腦鑰匙的程序卻已經(jīng)走到了下——步的情況，此時只能靠強(qiáng)制解鎖。這樣實質(zhì)上“五防”已經(jīng)形同虛設(shè)，根本起不到其應(yīng)起的作用。
(5)、裝置造價較高。
(6)、修改閉鎖規(guī)則和日常維護(hù)需由專業(yè)人員進(jìn)行(目前完全依賴廠家)。使得設(shè)備換型，系統(tǒng)擴(kuò)充等情況下，無法對裝置內(nèi)部的閉鎖規(guī)則庫及時進(jìn)行相應(yīng)修改，很多時候只能動用萬能解鎖鑰匙，使其防誤功能大打折扣，同時一旦發(fā)生故障，我們無法自行解決，只能等待廠家來人處理，造成裝置的長期停用。
目前針對防誤裝置的上述有關(guān)缺點，我們已經(jīng)采取了一些有效措施，例如操作后注意蓋好編碼鎖的防雨帽，更換了防雨效果較好的編碼鎖；盡可能杜絕無票作業(yè)；加強(qiáng)對解鎖鑰匙的管理，沒有副總以上領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)不得使用解鎖鑰匙；操作時使用雙套電腦鑰匙，以解決“走空程”問題等。但維護(hù)仍然是一個難以解決的問題，有賴于廠家進(jìn)行必要的培訓(xùn)。
3．2500KV二期變電所除了采用上述微機(jī)防誤閉鎖裝置來實現(xiàn)“五防”外，還通過電氣閉鎖的方式防止誤操作。
電氣閉鎖是利用斷路器、隔離開關(guān)輔助觸點接通或斷開電氣操作電源而達(dá)到閉鎖目的。具體閉鎖回路如下圖所示，其中圖1為示意圖、圖3為母線側(cè)隔離開關(guān)1C和2GA相的操作回路、圖2及圖4分別為3G和4GA相的操作回路。從圖中我們不難看出：
1C和2G只有在同時滿足母線側(cè)接地刀閘在開位、2G(或1C)在開位、斷路器在開位的條件下才能實現(xiàn)合分閘操作；3G則只需要滿足其兩側(cè)接地刀閘均在開位的條件即可；4G則只要3GD2接地刀閘在開位即可進(jìn)行合分閘操作。(注：1C和2C之間的閉鎖通過母聯(lián)開關(guān)及其兩側(cè)刀閘的位置——均在合位，來解除)即通過各刀閘的電氣操作回路，實現(xiàn)了以下功能：
(1)、線路(變壓器)出口隔離開關(guān)或母線側(cè)隔離開關(guān)和斷路器閉鎖。(2)、兩組母線隔離開關(guān)和母聯(lián)(分段)斷路器、隔離開關(guān)閉鎖。
(3)、兩組母線隔離開關(guān)之間的閉鎖。
(4)、斷路器母線側(cè)接地刀閘和母線隔離開關(guān)之間的閉鎖。
(5)、旁路隔離開關(guān)和線路(變壓器)出口接地刀閘之間的閉鎖。
但由于220KV和500KVⅡ期變電所所有的接地刀閘均為手動操作，所以無法實現(xiàn)電氣閉鎖，即如果相應(yīng)刀閘在合位，如果發(fā)生人為錯誤，誤合接地刀閘，仍可能合上。這是一個很嚴(yán)重的缺陷，目前這一點只能由微機(jī)防誤閉鎖裝置來彌補(bǔ)。同時電氣防誤閉鎖回路是一種現(xiàn)場電氣聯(lián)鎖技術(shù)，主要通過相關(guān)設(shè)備的輔助接點連接來實現(xiàn)閉鎖，這種方式需要接入大量的二次電纜，接線方式復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)較為困難；間隔較多，電纜耗費(fèi)數(shù)量大，且輔助接點可靠性差。其防誤功能隨二次接線而定，不宜增加和修改。
4、我廠三期變電所“五防”功能的實現(xiàn)
三期變電所的“五防”比較簡單，也可以說是我廠變電所在“五防”工作上最薄弱的一個環(huán)節(jié)。因為沒有微機(jī)防誤閉鎖裝置，只有上面介紹的電氣閉鎖，所以只有在設(shè)計中加入了電磁鎖。電磁鎖的功能主要是防止誤合接地刀閘。它的原理很簡單，正常時通過電磁鎖將相應(yīng)的接地刀閘鎖住，只有一系列的閉鎖條件滿足，才能將電磁鎖打開，合上接地刀閘。具體的開鎖條件見圖5：
(1)、3GDl(線路或變壓器開關(guān)CT側(cè)接地刀閘)只受斷路器常閉接點的控制。
(2)、3GD2(線路或變壓器出口接地刀閘)受線路或變壓器出口隔離開關(guān)和旁路隔離開關(guān)常閉接點的控制。
(3)、1GD(母線側(cè)接地刀閘)受開關(guān)常閉接點和另一組母線隔離開關(guān)常閉接點的控制。雖然從理論上講，電磁鎖也可以實現(xiàn)防止誤合接地刀閘，但目前變電所的實際狀況卻不容樂觀。由于電磁鎖的質(zhì)量原因和維護(hù)的欠缺，變電所內(nèi)相當(dāng)一部分電磁鎖已經(jīng)處于停用或廢棄狀態(tài)，在操作中很多時候不得不強(qiáng)制解鎖。
5結(jié)論
綜上所述，目前變電所中以二期500KV變電所的防誤功能最強(qiáng)，三期500KV變電所的防誤功能最弱，而220KV變電所隨著改造工程的不斷深入，其防誤功能也逐漸得到加強(qiáng)。所以，我們必須針對三期500K~變電所防誤的現(xiàn)狀，采取積極有效的措施，使之不會成為變電所安全運(yùn)行的重大隱患，真正做到防患于未然。
通過對電氣閉鎖防誤和微機(jī)閉鎖裝置防誤技術(shù)的分析比較，兩種方法在實現(xiàn)變電所電氣防誤功能方面各有利弊。但隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，微機(jī)型“五防”技術(shù)將愈來愈多地應(yīng)用于變電所防誤功能中。從目前的運(yùn)行情況來看，從安全角度考慮，在大力推廣應(yīng)用微機(jī)“五防”系統(tǒng)的同時，適度保留必要的電氣閉鎖回路，或?qū)ⅰ拔宸馈毕到y(tǒng)的接點引入到操作回路中，應(yīng)該是比較有效的防誤閉鎖措施，建議在我廠以后的防誤裝置改造中加以引進(jìn)。
電氣“五防”功能是指：防止誤分、合斷路器；防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)；防止帶電掛接，地線或合接地刀閘；防止帶電接地線(接地刀閘)合斷路器(隔離開關(guān))；防止誤人帶電間隔。
2、國內(nèi)變電運(yùn)行安全管理對防誤的要求
我國電力系統(tǒng)在無數(shù)次事故教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合中外電氣運(yùn)行的實踐經(jīng)驗，為有效防止對電氣設(shè)備誤操作引發(fā)的人身和重大設(shè)備事故，在90年代初就提出了電氣設(shè)備“五防”的要求，并制定了電氣防誤的管理、運(yùn)行、設(shè)計和使用原則，現(xiàn)已列入《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》中。按規(guī)定，防誤裝置的設(shè)計應(yīng)遵循的原則是：凡是有可能引起誤操作的高壓設(shè)備，均應(yīng)裝設(shè)防誤裝置和相應(yīng)的防誤電氣閉鎖回路。
3、一、二期變電所“五防”功能的實現(xiàn)
我廠220KV系統(tǒng)接線為雙母線帶旁路母線方式，正常為雙母線運(yùn)行，即北、南母線同時運(yùn)行，母聯(lián)5612開關(guān)合路，旁路5600開關(guān)、側(cè)路母線備用。
500KV系統(tǒng)的運(yùn)行方式為I、Ⅱ、m、Ⅳ母線運(yùn)行，Ⅱ、Ⅳ母分段5024開關(guān)合路，I、Ⅲ母分段5013開關(guān)合路，母聯(lián)5034開關(guān)合路，母聯(lián)兼旁路5012開關(guān)合路(做母聯(lián)運(yùn)行)；元董#1線、#2主變運(yùn)行于Ⅱ母線，元董#2線、#3主變運(yùn)行于Ⅲ母線，#1聯(lián)變運(yùn)行于I母線，#2聯(lián)變運(yùn)行于Ⅳ母線。旁路母線和旁路5054開關(guān)停電備用。
3．1、220KV變電所在正常運(yùn)行方式下的“五防”全部靠DNBS—Ⅲ型微機(jī)防誤閉鎖裝置來實現(xiàn)。DNBS—Ⅲ型微機(jī)閉鎖裝置是由WJBS—1型微機(jī)模擬盤，DNBS—1A型電腦鑰匙，DNBS—3型機(jī)械編碼鎖等產(chǎn)品組成，可以校驗及打印操作票。該裝置以變電所一次模擬屏為核心，在模擬屏工控機(jī)內(nèi)預(yù)存了所有設(shè)備的正常倒閘操作程序，模擬屏上所有的模擬元件都有一對觸點與主機(jī)相連。操作時微機(jī)就根據(jù)預(yù)先儲存好的規(guī)則對每一項操作進(jìn)行判斷，如操作正確則發(fā)出一聲表示操作正確的聲音信號；如操作錯誤，則通過顯示器閃爍顯示錯誤操作項的設(shè)備編號，并發(fā)出持續(xù)的報警聲，直至將錯誤項復(fù)
位為止。預(yù)演結(jié)束后，將操作人員模擬預(yù)演正確的操作程序傳輸給電腦鑰匙，依次對電氣設(shè)備進(jìn)行逐項對應(yīng)操作，當(dāng)出現(xiàn)與正常操作程序有誤的情況時，不能用電腦鑰匙進(jìn)行解鎖，也就無法進(jìn)行操作，從而有效的防止了電氣誤操作事故的發(fā)生。其主要功能如下：
(1)、具有斷路器對位記憶功能，在模擬盤斷電的情況下，模擬元件被誤動后，裝置有電時能自動診斷顯示不對位元件編號。
(2)、防止帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)。
(3)、防止帶電合接地刀閘或掛接地線。
(4)、防止帶接地線合隔離開關(guān)。
(5)、防止誤人帶電間隙。
(6)、保證能按操作票順序進(jìn)行一次元件的操作。
微機(jī)防誤閉鎖裝置是通過用軟件編寫斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘間的操作閉鎖規(guī)則，將現(xiàn)場大量的二次閉鎖回路變?yōu)殡娔X中的“五防”閉鎖規(guī)則庫，實現(xiàn)了防誤閉鎖的數(shù)字化，并可以實現(xiàn)以往電氣閉鎖不能完成或者難以實現(xiàn)的防誤功能，所以具有智能化程度高、功能齊全、操作簡單、擴(kuò)充方便等優(yōu)點，但也有一些缺點，主要如下：
(1)、非正常運(yùn)行方式下，無法用電腦鑰匙進(jìn)行解鎖，只能靠強(qiáng)制解鎖。
(2)、由于編碼鎖在戶外，風(fēng)吹日曬雨淋，容易生銹，所以維護(hù)量較大。
(3)、其“五防”功能以操作邏輯為核心，是虛擬的。對于無票操作和誤碰則有可能功能失效(4)、微機(jī)“五防”系統(tǒng)存在“走空程”問題，這是微機(jī)“五防”系統(tǒng)在使用中不可忽視的一大問題，須引起高度重視，否則后果非常嚴(yán)重。在現(xiàn)場實際應(yīng)用中，我們發(fā)現(xiàn)用電腦鑰匙解鎖過程中經(jīng)常發(fā)生鎖沒有打開。而電腦鑰匙的程序卻已經(jīng)走到了下——步的情況，此時只能靠強(qiáng)制解鎖。這樣實質(zhì)上“五防”已經(jīng)形同虛設(shè)，根本起不到其應(yīng)起的作用。
(5)、裝置造價較高。
(6)、修改閉鎖規(guī)則和日常維護(hù)需由專業(yè)人員進(jìn)行(目前完全依賴廠家)。使得設(shè)備換型，系統(tǒng)擴(kuò)充等情況下，無法對裝置內(nèi)部的閉鎖規(guī)則庫及時進(jìn)行相應(yīng)修改，很多時候只能動用萬能解鎖鑰匙，使其防誤功能大打折扣，同時一旦發(fā)生故障，我們無法自行解決，只能等待廠家來人處理，造成裝置的長期停用。
目前針對防誤裝置的上述有關(guān)缺點，我們已經(jīng)采取了一些有效措施，例如操作后注意蓋好編碼鎖的防雨帽，更換了防雨效果較好的編碼鎖；盡可能杜絕無票作業(yè)；加強(qiáng)對解鎖鑰匙的管理，沒有副總以上領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)不得使用解鎖鑰匙；操作時使用雙套電腦鑰匙，以解決“走空程”問題等。但維護(hù)仍然是一個難以解決的問題，有賴于廠家進(jìn)行必要的培訓(xùn)。
3．2500KV二期變電所除了采用上述微機(jī)防誤閉鎖裝置來實現(xiàn)“五防”外，還通過電氣閉鎖的方式防止誤操作。
電氣閉鎖是利用斷路器、隔離開關(guān)輔助觸點接通或斷開電氣操作電源而達(dá)到閉鎖目的。具體閉鎖回路如下圖所示，其中圖1為示意圖、圖3為母線側(cè)隔離開關(guān)1C和2GA相的操作回路、圖2及圖4分別為3G和4GA相的操作回路。從圖中我們不難看出：
1C和2G只有在同時滿足母線側(cè)接地刀閘在開位、2G(或1C)在開位、斷路器在開位的條件下才能實現(xiàn)合分閘操作；3G則只需要滿足其兩側(cè)接地刀閘均在開位的條件即可；4G則只要3GD2接地刀閘在開位即可進(jìn)行合分閘操作。(注：1C和2C之間的閉鎖通過母聯(lián)開關(guān)及其兩側(cè)刀閘的位置——均在合位，來解除)即通過各刀閘的電氣操作回路，實現(xiàn)了以下功能：
(1)、線路(變壓器)出口隔離開關(guān)或母線側(cè)隔離開關(guān)和斷路器閉鎖。(2)、兩組母線隔離開關(guān)和母聯(lián)(分段)斷路器、隔離開關(guān)閉鎖。
(3)、兩組母線隔離開關(guān)之間的閉鎖。
(4)、斷路器母線側(cè)接地刀閘和母線隔離開關(guān)之間的閉鎖。
(5)、旁路隔離開關(guān)和線路(變壓器)出口接地刀閘之間的閉鎖。
但由于220KV和500KVⅡ期變電所所有的接地刀閘均為手動操作，所以無法實現(xiàn)電氣閉鎖，即如果相應(yīng)刀閘在合位，如果發(fā)生人為錯誤，誤合接地刀閘，仍可能合上。這是一個很嚴(yán)重的缺陷，目前這一點只能由微機(jī)防誤閉鎖裝置來彌補(bǔ)。同時電氣防誤閉鎖回路是一種現(xiàn)場電氣聯(lián)鎖技術(shù)，主要通過相關(guān)設(shè)備的輔助接點連接來實現(xiàn)閉鎖，這種方式需要接入大量的二次電纜，接線方式復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)較為困難；間隔較多，電纜耗費(fèi)數(shù)量大，且輔助接點可靠性差。其防誤功能隨二次接線而定，不宜增加和修改。
4、我廠三期變電所“五防”功能的實現(xiàn)
三期變電所的“五防”比較簡單，也可以說是我廠變電所在“五防”工作上最薄弱的一個環(huán)節(jié)。因為沒有微機(jī)防誤閉鎖裝置，只有上面介紹的電氣閉鎖，所以只有在設(shè)計中加入了電磁鎖。電磁鎖的功能主要是防止誤合接地刀閘。它的原理很簡單，正常時通過電磁鎖將相應(yīng)的接地刀閘鎖住，只有一系列的閉鎖條件滿足，才能將電磁鎖打開，合上接地刀閘。具體的開鎖條件見圖5：
(1)、3GDl(線路或變壓器開關(guān)CT側(cè)接地刀閘)只受斷路器常閉接點的控制。
(2)、3GD2(線路或變壓器出口接地刀閘)受線路或變壓器出口隔離開關(guān)和旁路隔離開關(guān)常閉接點的控制。
(3)、1GD(母線側(cè)接地刀閘)受開關(guān)常閉接點和另一組母線隔離開關(guān)常閉接點的控制。雖然從理論上講，電磁鎖也可以實現(xiàn)防止誤合接地刀閘，但目前變電所的實際狀況卻不容樂觀。由于電磁鎖的質(zhì)量原因和維護(hù)的欠缺，變電所內(nèi)相當(dāng)一部分電磁鎖已經(jīng)處于停用或廢棄狀態(tài)，在操作中很多時候不得不強(qiáng)制解鎖。
5結(jié)論
綜上所述，目前變電所中以二期500KV變電所的防誤功能最強(qiáng)，三期500KV變電所的防誤功能最弱，而220KV變電所隨著改造工程的不斷深入，其防誤功能也逐漸得到加強(qiáng)。所以，我們必須針對三期500K~變電所防誤的現(xiàn)狀，采取積極有效的措施，使之不會成為變電所安全運(yùn)行的重大隱患，真正做到防患于未然。
通過對電氣閉鎖防誤和微機(jī)閉鎖裝置防誤技術(shù)的分析比較，兩種方法在實現(xiàn)變電所電氣防誤功能方面各有利弊。但隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，微機(jī)型“五防”技術(shù)將愈來愈多地應(yīng)用于變電所防誤功能中。從目前的運(yùn)行情況來看，從安全角度考慮，在大力推廣應(yīng)用微機(jī)“五防”系統(tǒng)的同時，適度保留必要的電氣閉鎖回路，或?qū)ⅰ拔宸馈毕到y(tǒng)的接點引入到操作回路中，應(yīng)該是比較有效的防誤閉鎖措施，建議在我廠以后的防誤裝置改造中加以引進(jìn)。
環(huán)保知識
應(yīng)急預(yù)案
職業(yè)衛(wèi)生
文檔應(yīng)用