变电站“五防”系统问题分析及应对措施迟瑞田

变电站“五防”系统问题分析及应对措施迟瑞田

迟瑞田

（内蒙古包头供电局内蒙古包头014030）

摘要：目前变电站的日常工作逐渐实现无人化，即工作人员不需要到达变电站现场工作，而是通过集成化控制系统控制变电站的日常工作。然而，变电站的日常运行相对复杂，为了防止自动控制系统出现误操作，变电站的“五防”系统尤为重要。一旦“五防”系统出现问题，将导致变电站操作的闭锁，严重影响变电站的正常操作。文章主要分析了变电站五防系统存在的问题，并针对这些问题提出了一些改进措施。

关键词：变电站；“五防”系统；问题分析；应对措施

一体化五防的现状和发展

电气设备“五防”的要求于1990年在我国电力系统中提出，并以法规形式行文规定了电气防误的管理、运行、设计和使用原则。按照规定，新建、扩建、改造的工程未安装防误装置，或者已安装但验收不合格的电气设备不能投入运行；项目管理单位在投运前必须要督促施工单位对防误闭锁系统做到“三同时”；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。从这个原则出发，提出了“五防”规定：防止误分、误合断路器；防止带负荷拉合隔离开关；防止带电（挂）合接地线（开关）：防止带接地线（开关）合断路器（隔离开关）；防止误入带电间隔。

五防装置的类型包括机械闭锁、电气闭锁、电磁闭锁装置、微机防误装置。其中机械闭锁是最基本的防误闭锁方式。它利用设备的机械传动部位的互锁来实现，所以用于在结构上直接相连的设备之间闭锁，如成套开关柜中的断路器与隔离开关（插头）之间、隔离开关与接地开关之间、主电路与柜门之间的闭锁。当设备之间有机械闭锁时，为简化接线，在它们之间不设电气闭锁回路。当需要相互闭锁的设备相距较远或不能采用机械闭锁时，一般采用电气闭锁。电气闭锁是将断路器、隔离开关、接地开关等设备的辅助触点接入电气操作电源，通过接通或断开操作（控制）电源来达到闭锁目的。电磁闭锁装置是将断路、隔离开关等设备的辅助触点接入电磁闭锁电源回路构成的闭锁。接入回路中的触点应满足的要求与电气闭锁装置一致。微机防误闭锁装置一般由微机模拟、电脑钥匙、编码锁构成。微机防误装置的基本原理是：①在主机中预先形成电脑专家系统。②预演操作。③操作人员拿着电脑钥匙到现场进行实际操作，依据电脑钥匙显示屏上显示的设备编号，将钥匙插入相应的编码锁内，由钥匙判断操作是否正确，是否该开放其闭锁回路或机构。每项操作结束时，电脑钥匙自动显示下一项操作内容；若走错间隔操作，即操作对象错误，也不能开锁，并报警。④事故情况下允许不经过模拟预演而直接使用电解锁和机械解锁到现场直接进行操作，电解锁插入电编码锁中时，闭锁回路被短接，将机械解锁钥匙插入机械编码锁中旋转90°，锁被打开，便可操作。

五防系统中存在的问题

①无法实现站间闭锁。各站微机五防系统为独立运行的单站模式，只在本站范围内实现防误，与运维站管辖的其他站之间有联络线时检测不到对侧安全措施设置的情况，如是否挂有接地线等情况，无法实现站与站之间的闭锁，容易发生误操作。

②目前变电站“五防”系统的信息处理能力相对较小，系统结构通常相对简单，导致数据库和信号输出缺乏优化，与变电站控制系统不匹配。在日常工作中，经常在开始操作时或操作进行中，五防机与后台机传输出现异常，导致操作不能正常进行，需到测控屏进行操作。这不仅增加了工作量和操作时间，这样不利于操作的安全性，从而影响系统安全，严重威胁变电站的正常运行。此外，目前“五防”系统还没有联网，其日常操作大多通过独立的计算机主机进行。然而，计算机主机的稳定性存在隐患和高故障概率，这也导致了“五防”系统的不稳定性。

③由于目前变电站“五防”系统大多都是独立电脑主机单独运行，因此只能对于单独的变电站进行闭锁操作，难以实现站间的统一操作。另外，目前也无法实现“五防”系统大规模的分散操作，在大型操作时仍需要工作人员现场进行操作。这样不仅仅浪费了人力。

变电站一体化五防系统的改造措施

由于变电站一体化五防系统中存在着一些问题，因此可以采取一些改造措施，主要有：

①对于站内所有开关和刀闸的位置为实遥信，且微机五防与变电站监控系统共享一个数据库的，如能将各子站微机无防系统连接到主站监控机，在监控系统中内置五防闭锁程序作为功能组件，使监控系统具备五防功能，把五防程序列入监控系统实施总体控制形成五防闭锁。

②针对五防机与后台机之间数据传输异常，可在两者之间增加传输通道，两通道可以切换有利于操作顺利进行，或配备两组五防系统，或者能对五防机做到联网监控，实现出现故障尽早显现，由五防专责技术人员尽早排除，保证操作安全顺利进行。

③对于目前变电站运维模式和子站五防独立运行模式，需要建立一种新型的微机五防系统即集控五防，满足调控一体化加运维站运行方式要求，将各子站运行数据采集到主站集中管理，并随各子站一次运行方式实施自动更新，实现运维模式开票、预演、操作、闭锁。

4目前各变电站只有后台机有挂牌提示功能，在五防机上也需要增加这一提醒功能。

做好“五防”系统的日常运维

“五防”系统的例行巡检应随变电站的例行巡视检查进行。在巡检时，查看外置“五防”系统的主机运行是否正常、“五防”程序运行是否正常、与监控系统和串口适配器的通讯是否正常。智能化变电站，还应检查确认间隔“五防”在投人位置。

“五防”系统的全面巡视应随变电站的全面巡视检查进行。除了完成“五防”系统的例行巡视内容外，还应进行部分元件的功能验证，模拟某一断路器，查看监控系统能否收到外置“五防”系统的“五防”验证；模拟某一中地刀闸的“五防”锁，验证串口适配器和“五防”钥匙是否正常。

每季度检查外置“五防”的锁具是否良好，使用润滑油进行润滑、维护，若“五防”锁具损坏或缺少密封盖等部件应进行更换、完善。

⑤做好“五防”系统的应急运维

在一次设备异常及事故处理情况下，若出现外置“五防”程序和间隔“五防”无法通过的情况，可以通过外置“五防”程序的强制对位操作改变元件的分合闸状态，并按规定退出间隔“五防”，使“五防”逻辑得以通过，使倒闸操作仍处在“五防”程序的保护中。在进行正常的倒闸操作时，发现“五防”系统出现问题，不要慌乱，按照“五防”培训和日常“五防”运维时掌握的技能，进行对应处理。

⑥加强“五防”系统的缺陷管理

“五防”系统出现运维人员无法处理的问题时，要及时记录，及时上报，在缺陷处理后及时归档。在“五防”厂家处理后，要按缺陷性质进行相关方面的验收，并对变电站类似情况进行排查，防止类似问题再出现。

结语

随着计算机和网络通信技术的发展，变电站自动化技术要求进一步完善电气五防系统，传统的电气防误闭锁方法已不能满足要求。然而，作为变电站自动化应用的发展方向，在线五防系统在功能上需要进一步完善和提高。从东丽电网目前运行情况来看，为了安全可靠，在大力推广微机五防系统应用的同时，将五防系统融入变电站自动化系统综合建设的试点工作已经启动，五防系统作为变电站自动化系统的有机组成部分，整个变电站自动化系统的防误功能将更加强大和完善。正如变电站的发展方向是数字化和智能化一样，笔者认为与之相匹配的五防系统必须实时集成和在线。

参考文献：

[1]荀占龙.新一代智能变电站五防系统优化研究[J].山东工业技术，2018（07）：161.

[2]邓荣辉.变电站在线式五防系统的研究与应用[D].华南理工大学，2013.

[3]刘才.浅析变电站的五防一体化系统[J].中国新技术新产品，2015（07）：53.

[4]贾烨变电站五防系统存在问题及改造措施内蒙古电力技术1008-6218（2012）03-0064-05