刘光毅 马颖 青岛供电公司
摘 要:本文对微机五防的应用和解锁进行了分析,对微机五防与电气五防的必要结合进行了阐述,提出了关键防误操作的微机五防与电气五防结合方案,对新投产的变电站和已运行的老变电站的微机防误闭锁改造的设计、施工以及运行具有重要意义。
关键词:微机五防 电气五防 操作 解锁
1 绪论
目前,变电站的防误闭锁早已从常规的机械和电气闭锁向微机防误闭锁的方向发展,并取得了良好的效果,尤其是在旁代、倒母线、主变停送电等复杂操作中,微机防误闭锁显示出其它闭锁无以比拟的优势。但微机防误闭锁在省去了繁琐的电气闭锁的二次接线的同时,却带来了一些功能上的不完善,以及运行中的一些问题,特别是在解锁后,缺乏后续手段,极易造成误操作,而解锁操作又是我们在实际操作中无法回避的问题,虽然,我们在解锁的管理和制度上下了很大工夫,但是,因解锁操作引发的事故仍时有发生,从湖南邵阳4.13事故中可以明显看出,微机防误在解锁后存在的问题,事故虽然是相关人员违章操作引起的,但电气闭锁改为微机防误闭锁后留下的误操作隐患是存在的,也是容易被忽视的,如果有电气闭锁进行补充事故或许不会发生,至少可以避免一些恶性误操作事故的发生。因此,提出微机五防与电气五防的必要结合,对微机五防目前尚存在的功能上的不完善进行补充是完全有必要和可行的。
2 微机五防应用分析
微机五防:即微机型防止电气误操作装置,用于高压开关设备防止电气误操作的装置,通常主要由主机、模拟屏、电脑钥匙、机械编码锁和电编码锁等功能元件组成
[1]。微机防误闭锁从目前的应用看主要有两类:一类是装配式的常规站或由电气或机械闭锁改造而成的变电站,此类变电站的微机防误闭锁构成原理是,由一台工控机组成的微机五防模拟屏,使用机械挂锁和电编码锁,断路器的操作使用电编码锁,而隔离开关(包括接地刀闸)和网门使用机械挂锁。微机防误闭锁装置以微机模拟屏为核心设备,在微机模拟屏上的工控机内,预先存储了所有设备的操作规则,微机模拟屏上所有的模拟元件都有一对接点与工控机相连。操作时,打开
电源,在微机模拟屏上预演操作,工控机就根据预先存储的操作规则对每一项操作进行判断,若操作正确,可继续进行,若操作错误,则通过显示器提示错误操作项的设备编号及操作错误标识,并发出持续的报警,将错误项恢复后可继续,预演结束后,通过微机模拟屏上的传输插座将正确的操作内容输入到电脑钥匙中,然后运行人员就可以拿着电脑钥匙到现场操作了。这一类的微机防误系统是本文的分析重点。另一类是综自站或GIS站综自站,主要操作在后台机(监控机)上实现,采用装配式的综自站具备现场操作条件,现场操作与上一类情况基本一致,而GIS站综自站由于设备在制造时一般都考虑了电气五防,问题较少,因此,不是本文的分析重点。
3 微机五防解锁分析
本文在绪论中提到过微机五防的解锁操作是引发事故的原因之一,而导致解锁操作的原因有很多,其中,有微机五防装置本身的问题,从现场实际运行情况来看,微机五防装置的主要问题是:微机模拟屏死机、防误规则库错误、电脑钥匙传导不通、锁具编码错误、特殊操作或操作不当等等。上述问题在正常情况下,一般尚可解决,但在事故处理或紧急操作时,只能使用紧急解锁操作,而根据统计,此类解锁操作发生的事故最多。其实,现场运行操作人员一般不会贸然使用万能解锁钥匙,本文认为实际操作中完全不使用万能解锁钥匙也是不可能的事,问题的关键是在解锁后是能否有补救措施(第二道防线),减少误操作的可能。
近年来,通过许多事故教训,各供电单位建立完善了万能解锁钥匙使用和保管制度
[2],并且采取了不少措施,例如:为了防止运行中的隔离开关误分合,在操作后必须拉开隔离开关的操作
电源等等,这些措施虽然起到了一定的效果,但增加了操作步骤,延长了操作时间,给运行操作带来了许多麻烦,总之,是一种被动的措施,而且,这些措施主要是针对运行人员的行为的,而人员的行为的控制是比较难的,再说,五防不单单是运行操作的,对于检修同样需要五防,因此,本文认为还是应当在五防系统(包括适当的电气五防)上做文章,对五防系统的功能进行改进和完善
[2]。
4 微机五防与电气五防的结合方案
设计人员认为,有了微机五防,电气五防回路不必再考虑,因此,采用装配式的高压开关设备的变电站在应用微机五防的初期,不再设电气五防回路,另外,由电气或机械闭锁改造而成微机五防的变电站,由于,此前电气五防回路问题较多,在微机五防的改造过程中,将其短接或拆除,本文在绪论中提到过的湖南邵阳4.13事故,是在母线接地刀闸未拉开的情况下,检修人员合上了母线刀闸而造成事故的。采用电气五防时,母线刀闸的操作
电源受母联开关辅助接点的闭锁(如图1所示),而母联开关两侧的刀闸又受母线接地刀闸辅助接点的闭锁(图中没示出),则不会发生事故。而采用微机五防在解锁的情况下,只要打开操作机构门,下面的操作就无闭锁可言,也是事故发生的根本所在。本文认为关键的电气闭锁关系不但应保留并且要加强,这样,在解锁情况下电气闭锁就可以成为第二道防线。如:母线刀闸与母线接地刀闸电气闭锁关系等。
本文认为应着重考虑对一些危害较大的、且极易发生的误操作事故的防范,根据统计,带母线接地刀闸误合母线刀闸的误操作事故发生的频率是较高的,原因是,刀闸在高压开关设备当中问题较多,如不能分合闸或分合不到位等缺陷,而这些缺陷的发现和处理一般是在停送电时,而此时,必然会出现临时增加工作任务的情况,特别是在送电时,由于急于送电操作又不敢上报(否则会因临故修被考核或影响设备可用率),只好偷着干造成的,因此,应着重予以解决。
母线刀闸与母线接地刀闸电气闭锁关系解决方案:
①有电气闭锁的解决方案如图2所示,在原有电气闭锁保留完整的情况下,可增加2GBM小母线(一般情况下GBM的电缆都会有备用芯,不会增加电缆的敷设工作量,二次接线在端子排上将原有的1G和2G之间的连线拆开即可)。
②没有电气五防回路的解决方案(如图3所示),只将母线接地刀闸的辅助接点串接在母线刀闸的控制回路中即可(此方案需增加电缆),其它闭锁(如倒母线条件)靠微机五防闭锁。以上二方案简单、可靠,没有增加正常运行操作和事故处理的复杂性[3]。
5 结束语
微机与电气五防的结合,可以对一些危害较大的、且极易发生的误操作事故的进行防范,如带接地刀闸合母线刀闸等,其带来的二次回路检修维护的工作量与防止误操作可靠性的大大提高相比,是绝对划算的,如果想减少二次回路检修维护的工作量,那么,刀闸的辅助开关和开关端子箱以及端子排等二次回路设备,应尽可能使用质量较好(进口或合资)且不会出现很多问题的设备。另外,微机五防装置本身应不断改进和完善,尽量减少因微机五防装置本身的问题造成的解锁操作[4]。
参考文献:
[1]《微机型防止电气误操作装置-通用技术条件》 中华人民共和国电力行业标准DL/T687-1999
[2]《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》 发输电发[2000]125号
[3] 国家电网公司《防止电气误操作装置管理规定》 国家电网生[2003]243号
[4]《电气二次防误闭锁与微机防误闭锁共同运行的必要性》 农村电气化2005年第九期
收稿日期:2008年6月17日