集控式五防系统在变电站的应用姚明慧

集控式五防系统在变电站的应用姚明慧

姚明慧

(福建省电力有限公司国网南平供电公司353000)

摘要：随着变电站综合自动化的发展，目前多数新建的变电站多采用无人值守变电站,随着运行检修一体化的项目推进,要求检修人员也要掌握运行人员的能力,就是检修人员自己停电,自己布置安全措施,自行检修.为了适应这种模式的发展,为实现运维站所辖各变电站的微机防误系统联网对确保人身和设备安全，切实防止误操作事故的发生尤为重要。因此有必要对原无人值班变电站的防误系统进行改造，以适应运检一体的需要。文章介绍运维站应用集控式微机五防的情况，并对应用中出现的问题提出解决措施。

1概述

原无人值班变电站的防误系统的子站与子站间的数据各自独立的。各子站的数据维护需在该站进行，无法远程控制完成。各站防误码系统与OPEN3000监控系统通过RTU数据进行数据传送，且只具有子站防误系统向OPEN3000监控系统传送刀闸状态、OPEN3000监控系统向子站防误系统传送开关位置的功能，因无服务器则无法实现对各子站的控制等，因此有必要对原微机防误系统进行改造和升级。由于各变电站原有的防误系统均为珠海优特产品，因此这次改造将利用原有的部分软、硬件进行升级，通过与厂家联系，进行多方比较后选用该公司的集控式防误系统，提出利用现有的光纤通道通过以太网实现系统中主站与各子站间的双向维护和网络开票、审票、传票等功能,特别对于很少应用五防系统的检修工作负责人,通过远程控制无人值守子站就能远程授权。

2集控式五防系统简介

2.1系统构成

该系统以监控中心层为主，下辖防误一级站层、防误二级站层、防误子站层。其中防误一级层、防误二级层与防误子站的区别在于所管辖的站的范围不同，防误一级层、防误二级层管辖多个站，防误子站只管辖一个变电站。通过监控中心层集中管理，监控中心层、防误一级站层、防误二级站层、防误子站层均可进行微机防误操作。

系统组成结构图如下图所示：

2.2系统功能

通过网络、与监控通信接口、五防硬件系统等资源，实现了一套完整的运维站微机防误系统，具有以下一些主要功能：

集控式五防系统拥有一个用于完成五防功能的核心设备——五防服务器，该服务器集中管理所有站的数据，为所有站提供五防功能服务。由于数据及五防功能均由服务器提供，保证了与各子站状态同步、唯一操作权、遥控操作闭锁、站间闭锁、数据唯一性。五防服务器具备双机冗余功能，当其中一台主机故障时，备份主机自动切换，保证操作正常进行，提高了系统的可靠性。实现由子站当地监控系统进行开关操作时的防误闭锁功能，只有在微机防误系统上进行开关模拟操作后，防误系统才允许相应开关在当地监控系统上进行操作，有效保证“防误断/合开关”的要求，解决了原防误系统在行远方操作开关无防误功能的问题。由OPEN3000集中监控系统向防误系统发送各变电站设备（如：断路器、刀闸、接地刀闸）状态信息，保证防误系统的设备状态与现场相对应。利用对用户分级权限控制管理技术，防止无权限用户对图形状态、操作票的修改，保证了操作票的安全性。

系统在写票过程中，能在变电站的一次、二次系统图上，通过鼠标的点击完成操作票的写票任务；同时带有智能五防逻辑规则判断功能，检验操作票是否正确。提高操作票高效率的信息规范管理。可以远程审核操作票的正确性，远程签发操作票，在提高高效率的前提下，也保证了规范性和安全性。所有的执行数据自动记录，随时可查询操作票历史纪录和操作票统计。可随时调用历史票和典型票，使写票更加快捷。支持在线的数据备份，防止了因网络中断导致重要数据的丢失而引起的重复工作，降低了工作人员的劳动强度。采用大型的Oracle数据库形式，能够满足对分布式数据的读取、存储的要求。具备功能强大的矢量元件库开发工具，能轻松满足变电站设备的新增和变更；能在现在普遍的计算机系统上稳定运行；系统具有通用性和适应性。

2.3实施方案

防误闭锁装置主要对断路器、隔离开关、接地刀闸（接地线）、柜门（网门）、继电保护二次压板。除对继电保护二次压板只进行软件程序闭锁外，其他设备采取由软件程序、防误钥匙、锁具进行防误操作闭锁。

对现场需要进行防误闭锁操作的设备按照“五防”的原则进行操作规则的编写，并由局总工程师批准后执行。对断路器的操作闭锁分为监控操作和就地操作两种形式。对隔离开关、接地刀闸（接地线）、柜门（网门）的闭锁操作通过经系统操作规则检验正确的操作步骤发送给电脑钥匙进行操作来执行。但为了检验隔离开关和接地刀闸操作后的实际位置状态，增加了隔离开关的状态锁，有效防止了只打开锁具未进行操作的情况发生。对电动操作机构的隔离的操作与断路器相同。对采用手动操作机构的隔离刀闸、接地线、柜门（网门）采用机械固定锁的形式进行操作闭锁。因防误系统升级为网络版，各子站变电站防误数据共存在一个数据库内，增加了线路两站间的闭锁功能。有效防止因线路对侧处检修的情况下送电操作而造成事故。在微机网络防误系统中的PC机上安装远程控制软件，可远方对所有变电站防误码系统的数据进行改动保存，进行防病毒软件的升级，方便维护人员的维护。

2.4应用效果

通过将微机防误系统升级，极大方便了运行操作人员的使用和提高了操作的可靠性和安全性。系统投入前，运行人员遇到临时性的操作，只能通过手写操作票经值班负责人电话审核后进行，若监护人电话汇报的操作内容与实际操作票不符，值班负责人将无法发现错误；使用网络微机防误系统，值班负责人可以在网络上进行审票和电子签名确认，有效的避免了这种情况的发生，有效地保障了操作票的正确性。解决了原系统中不能对监控操作进行闭锁的情况，确保了操作的可靠性和安全性，并首次将保护二次压板操作写入操作规则，提高了保护二次压板操作的正确性。原防误系统的现场刀闸状态是由工控机通过RTU将信息送往监控系统，再由监控系统将信息送往主站操作票系统，由于传输形式较落后经常出现无法接收到远方信息的情况。改造后利用光纤电缆，所有开关、刀闸等变位信息由设备辅助接点改变后由监控系统发送给防误系统，确保了监控系统、防误系统、现场状态的相一致。防止因防误系统的状态置位而使监控系统的运行方式与现场不一致。对于与监控系统的通讯中断时或设备状态受监控系统控制时而造成无法模拟操作时，在不违反五防的前提下可以将该设备设置成人工置位设备，这样一来不会影响模拟和操作。今后若增加新的变电站，只需配置一台PC机和相应的锁具和网络通道，就可实现防误操作功能。

2.5存在问题

由于无法在保护二次压板及空气开关上安装防误锁具，所以无法保证操作的正确性，目前只是通过操作规则和提醒进行解决。

总结

微机防误闭锁系统实现网络化管理后，极大地保障了运行人员倒闸操作的安全性和正确性，管理更加方便、有效，具有功能齐全、使用可靠、智能化程度更高等优点，是一套更为理想和完善的防误操作系统，真正为杜绝电气误操作事故的发生起到可靠的安全防护墙的作用。

参考文献:

（1）JOYO-J集控式五防系统用户使用说明书(厂家:珠海优特)

（2）JOYO-J系统介绍及操作指南(厂家:珠海优特)

（3）变电运维操作站防误闭锁装置管理制度（Q/FJGH00801-2011）