电力系统微机五防现状及发展趋势

刘钟元

摘要：微机五防系统在变电站中的意义重大，可以有效地减少操作失误带来的故障，减少安全损失。目前离线式和半在线式微机五防系统在变电站中被大范围地应用，但是它们还没有达到较高智能化和自动化水平，在很大程度上还需要依赖于人工操作，就容易引起更大的失误。因此建立基于操作站的集中式的在线微机五防系统至关重要。

关键词：电力系统；微机五防；现状；发展趋势

随着社会的不断发展，人们对电的需求量日益提升，因此需要保证电网系统的稳定和安全，进而对五防闭锁设备提出了更高的技术需求。微机五防闭锁设备是对科学技术充分利用的成果，因此需要对这种技术进行不断的完善。不过再好的设备都需要人来操作，只有提升工作人员的专业水平，让他们对微机五防闭锁设备有深刻的理解，进而才能够保证电网系统的稳定和安全。

1 电力系统微机五防现状

微机五防系统由防误闭锁软件系统、防误计算机、锁具、电脑钥匙、解锁钥匙与模拟屏等几部分组成。通过相应的模拟操作，能够实现对变电站相关操作流程的实时监控，得出模拟操作量。在模拟操作中，模拟结果如果正确，显示屏中会显示设备的相应编号，并发出正确的信号；如果模拟结果表示错误，就会显示错误设备编号，并发出错误警报信号；模拟操作结束后，正确的操作信息会被存到计算机钥匙中，这时相关的操作人员就可以进行现场实际的操作。

经过近十几年的发展，电力系统的用户已经认识到微机五防装置的重要性。在高电压等级防误闭锁市场，微机五防已成主流产品。随着微机五防产品的生产厂家逐渐增加，微机五防产品的种类也逐渐增多。就目前国内的情况来讲，各类微机五防装置的基本原理大同小异，区别在于实现方法的不同，也就是产品结构的不同。

2 微机五防装置的介绍

电力五防是：防止误分、误合断路器；防止带负荷拉、合隔离开关；防止带电挂接地线(或合上接地开关)；防止带接地线(或未拉开接地开关)合隔离开关；防止误入带电间隔。五防设备大体能够分成电磁闭锁设备和机械程序闭锁设备两种。因为电磁闭锁设备会经常产生机械卡顿、接点接触不良和直流接地的现象，机械程序闭锁设备不具备繁琐接线的特点，它使用的是固定锁具，因此装设、维修过程很繁琐，锁具和钥匙也不能通用，所以这种设备的维修过程极其复杂。微机“五防”设备就是改正了二者的不足，具备了功能繁多、运行稳定、维修简单等诸多优势，进而在变电站中得到了广泛的应用。

3 微机五防系统工作原理

微机五防闭锁设备的工作原理是使用电脑钥匙、编码所手段、计算机手段，开展操作过程，通过软硬件的共同作用，对高压电器实施控制，进而减少安全事件的产生。它包括了主机、电脑钥匙、机械和电气编码锁等元器件。它具备着功能繁多、运行稳定、维修便捷等优点，通过闭锁逻辑和规定锁具对断路器、隔离开关、遮栏、网门或开关柜门等进行控制，能够有效的减少由于工作人员粗心而导致的安全事件的产生。电脑钥匙在工作时能够收到主机传出的操作指令，进而根据操作指令分别对电气编码锁和机械编码锁开展解锁工作，并且对工作人员开展的操作过程实施监控。在工作时，电脑钥匙下达操作指令，工作人员需要根据其指令“正确，可以开锁”依次的实施准确的操作，假如工作人员的操作行为不符合下达的指令，电脑钥匙就会产生报警同时自动闭锁，进而能够大大的减少了安全事件的出现。

4 电力系统微机五防的发展趋势

4.1防误系统应该作为监控的子系统。防误闭锁系统应该是监控系统相对独立的子系统，所有监控系统对电气设备的操作均应经过防误闭锁。这是因为监控系统对电气设备的任何操作，首先要通过模拟预演，正确后开放操作条件，然后由监控按正确程序操作，即使是电气逻辑闭锁这个步骤是必需的。另一方面，防误系统的正确五防判断又是依赖于防误与监控接口取得正确的设备状态信息。新建220～500kV 变电所和大型发电厂由于大都采用计算机监控系统，加上一次电气设备可靠性较高，一般应采用电气单元闭锁加微机防误装置的方案。同时应配置五防工作站，五防工作站与工程师站合用。这种模式既解决了遥控操作的闭锁，又可使用简单的闭锁锁具，达到远方就地操作有完善闭锁。任何复杂的锁具包括网络在线锁，超级防空锁和其它由复杂机械电子器件构成的锁具均不宜在超高压站和无人值班站采用，这些锁具可靠性低，维护工作量大，特别是超高压厂站就地闭锁内容相对要少的多。

对于中小型厂站，今后会以采用计算机监控实现无人值班站为主，当地监控和防误装置应综合考虑，只设置综合操作屏取代后台设备，综合操作屏提供计算机接口供现场保护调试用。这是一举多得的方式。

4.2集控站防误系统应具有一机多站，一站多用。随着集控站和无人值班站越来越多，集控站防误系统应具有一机多站，一站多用，站间闭锁与监控系统联合紧密的防误系统，集控站应配置专用的五防工作站，受控站监控与五防合一。近期一段时间的集控站由于常规闭锁受控站较多，宜采用五防与监控相对独立的闭锁方案较为合适。

4.3遥控操作闭锁系统应尽快组织推广。特别在大型厂站，遥控闭锁系统作为防误的一个子系统，与监控系统相对独立，而且遥控闭锁的执行单元应与监控执行单元由两个系统分开启动，也就是双机系统。另一方面遥控闭锁的执行单元，网络正常运行时应具有完善的电磁兼容能力。基于现在可以实现卫星定位和GPRS 定位，可以先将全厂站区的设备位置画成电子地图，在地图上标定设备的准确位置，并配以对应的二维码，在五防系统服务端建立一个设备标识库。在厂区内铺设专用的五防无线网络，或者使用移动或电信的公用网络，实现五防终端的准确定位。

4.4将传统的五防钥匙改为便携式移动终端，可实现显示操作票和解锁设备的功能，并能在无线网络覆盖内将实时数据反馈到服务端，同时接收服务端的命令。

4.5积极应用新五防系统。针对变压器及线路停、送电倒闸操作，两侧断路器分、合无明确规定，如果操作票上写先分A 开关，而实际在远方操作时，调度下令分B 开关，这时采用传统操作票，就有出现了跳项情况，违反了“两票”的规定，极可能造成严重的误操作或漏操作的后果。而在新五防系统上，采用框架流程式的操作任务，当出现这种情况时，系统自动判断，当先分A 开关后，流程进入B 开关分状态；当出现先分B 开关，则流程进入后分A 开关状态。有效的杜绝了因为操作顺序而出现的错误操作。

4.6操作票专家系统是实现操作票管理标准化，打印操作票，解决二次设备工作状态与防误的关键系统，全国研制单位不少，立论依据多样，但真正应用于工程的，只有少数几个，加快完善专家系统是今后需要解决的问题。

综上所述，在经济和科技发展越来越快的进程下，微机五防系统在变电站中被普遍的使用，虽然，对变电站的日常工作有很大的作用，但是我国的变电站目前在防误管理方面的水平比较薄弱，防误的管理效率比较低下，还有很多家变电站不重视这种防误系统在变电站的应用方面的管理，在改革方面还有很大的困难，并且，微机五防系统使用中可能出现的问题也有很多。因此，我们应该积极地找迅解决这些问题的办法，来促进变电站的正常运行。

参考文献：

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