1、电气“五防”功能的定义

　　

　　电气“五防”功能是指：防止误分、合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂接，地线或合接地刀闸；防止带电接地线(接地刀闸)合断路器(隔离开关)；防止误人带电间隔。

　　

　　2、国内变电运行安全管理对防误的要求

　　

　　我国电力系统在无数次事故教训的基础上，结合中外电气运行的实践经验，为有效防止对电气设备误操作引发的人身和重大设备事故，在90年代初就提出了电气设备“五防”的要求，并制定了电气防误的管理、运行、设计和使用原则，现已列入《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中。按规定，防误装置的设计应遵循的原则是：凡是有可能引起误操作的高压设备，均应装设防误装置和相应的防误电气闭锁回路。

　　

　　3、一、二期变电所“五防”功能的实现

　　

　　我厂220KV系统接线为双母线带旁路母线方式，正常为双母线运行，即北、南母线同时运行，母联5612开关合路，旁路5600开关、侧路母线备用。

　　

　　500KV系统的运行方式为I、Ⅱ、m、Ⅳ母线运行，Ⅱ、Ⅳ母分段5024开关合路，I、Ⅲ母分段5013开关合路，母联5034开关合路，母联兼旁路5012开关合路(做母联运行)；元董#1线、#2主变运行于Ⅱ母线，元董#2线、#3主变运行于Ⅲ母线，#1联变运行于I母线，#2联变运行于Ⅳ母线。旁路母线和旁路5054开关停电备用。

　　

　　3．1、220KV变电所在正常运行方式下的“五防”全部靠DNBS—Ⅲ型微机防误闭锁装置来实现。DNBS—Ⅲ型微机闭锁装置是由WJBS—1型微机模拟盘，DNBS—1A型电脑钥匙，DNBS—3型机械编码锁等产品组成，可以校验及打印操作票。该装置以变电所一次模拟屏为核心，在模拟屏工控机内预存了所有设备的正常倒闸操作程序，模拟屏上所有的模拟元件都有一对触点与主机相连。操作时微机就根据预先储存好的规则对每一项操作进行判断，如操作正确则发出一声表示操作正确的声音信号；如操作错误，则通过显示器闪烁显示错误操作项的设备编号，并发出持续的报警声，直至将错误项复

　　

　　位为止。预演结束后，将操作人员模拟预演正确的操作程序传输给电脑钥匙，依次对电气设备进行逐项对应操作，当出现与正常操作程序有误的情况时，不能用电脑钥匙进行解锁，也就无法进行操作，从而有效的防止了电气误操作事故的发生。其主要功能如下：

　　

　　(1)、具有断路器对位记忆功能，在模拟盘断电的情况下，模拟元件被误动后，装置有电时能自动诊断显示不对位元件编号。

　　

　　(2)、防止带负荷拉合隔离开关。

　　

　　(3)、防止带电合接地刀闸或挂接地线。

　　

　　(4)、防止带接地线合隔离开关。

　　

　　(5)、防止误人带电间隙。

　　

　　(6)、保证能按操作票顺序进行一次元件的操作。

　　

　　微机防误闭锁装置是通过用软件编写断路器、隔离开关、接地刀闸间的操作闭锁规则，将现场大量的二次闭锁回路变为电脑中的“五防”闭锁规则库，实现了防误闭锁的数字化，并可以实现以往电气闭锁不能完成或者难以实现的防误功能，所以具有智能化程度高、功能齐全、操作简单、扩充方便等优点，但也有一些缺点，主要如下：

　　

　　(1)、非正常运行方式下，无法用电脑钥匙进行解锁，只能靠强制解锁。

　　

　　(2)、由于编码锁在户外，风吹日晒雨淋，容易生锈，所以维护量较大。

　　

　　(3)、其“五防”功能以操作逻辑为核心，是虚拟的。对于无票操作和误碰则有可能功能失效(4)、微机“五防”系统存在“走空程”问题，这是微机“五防”系统在使用中不可忽视的一大问题，须引起高度重视，否则后果非常严重。在现场实际应用中，我们发现用电脑钥匙解锁过程中经常发生锁没有打开。而电脑钥匙的程序却已经走到了下——步的情况，此时只能靠强制解锁。这样实质上“五防”已经形同虚设，根本起不到其应起的作用。

　　

　　(5)、装置造价较高。

　　

　　(6)、修改闭锁规则和日常维护需由专业人员进行(目前完全依赖厂家)。使得设备换型，系统扩充等情况下，无法对装置内部的闭锁规则库及时进行相应修改，很多时候只能动用万能解锁钥匙，使其防误功能大打折扣，同时一旦发生故障，我们无法自行解决，只能等待厂家来人处理，造成装置的长期停用。

　　

　　目前针对防误装置的上述有关缺点，我们已经采取了一些有效措施，例如操作后注意盖好编码锁的防雨帽，更换了防雨效果较好的编码锁；尽可能杜绝无票作业；加强对解锁钥匙的管理，没有副总以上领导批准不得使用解锁钥匙；操作时使用双套电脑钥匙，以解决“走空程”问题等。但维护仍然是一个难以解决的问题，有赖于厂家进行必要的培训。

　　

　　3．2500KV二期变电所除了采用上述微机防误闭锁装置来实现“五防”外，还通过电气闭锁的方式防止误操作。

　　

　　电气闭锁是利用断路器、隔离开关辅助触点接通或断开电气操作电源而达到闭锁目的。具体闭锁回路如下图所示，其中图1为示意图、图3为母线侧隔离开关1C和2GA相的操作回路、图2及图4分别为3G和4GA相的操作回路。从图中我们不难看出：

　　

　　1C和2G只有在同时满足母线侧接地刀闸在开位、2G(或1C)在开位、断路器在开位的条件下才能实现合分闸操作；3G则只需要满足其两侧接地刀闸均在开位的条件即可；4G则只要3GD2接地刀闸在开位即可进行合分闸操作。(注：1C和2C之间的闭锁通过母联开关及其两侧刀闸的位置——均在合位，来解除)即通过各刀闸的电气操作回路，实现了以下功能：

　　

　　(1)、线路(变压器)出口隔离开关或母线侧隔离开关和断路器闭锁。(2)、两组母线隔离开关和母联(分段)断路器、隔离开关闭锁。

　　

　　(3)、两组母线隔离开关之间的闭锁。

　　

　　(4)、断路器母线侧接地刀闸和母线隔离开关之间的闭锁。

　　

　　(5)、旁路隔离开关和线路(变压器)出口接地刀闸之间的闭锁。

　　

　　但由于220KV和500KVⅡ期变电所所有的接地刀闸均为手动操作，所以无法实现电气闭锁，即如果相应刀闸在合位，如果发生人为错误，误合接地刀闸，仍可能合上。这是一个很严重的缺陷，目前这一点只能由微机防误闭锁装置来弥补。同时电气防误闭锁回路是一种现场电气联锁技术，主要通过相关设备的辅助接点连接来实现闭锁，这种方式需要接入大量的二次电缆，接线方式复杂，运行维护较为困难；间隔较多，电缆耗费数量大，且辅助接点可靠性差。其防误功能随二次接线而定，不宜增加和修改。

　　

　　4、我厂三期变电所“五防”功能的实现

　　

　　三期变电所的“五防”比较简单，也可以说是我厂变电所在“五防”工作上最薄弱的一个环节。因为没有微机防误闭锁装置，只有上面介绍的电气闭锁，所以只有在设计中加入了电磁锁。电磁锁的功能主要是防止误合接地刀闸。它的原理很简单，正常时通过电磁锁将相应的接地刀闸锁住，只有一系列的闭锁条件满足，才能将电磁锁打开，合上接地刀闸。具体的开锁条件见图5：

　　

　　(1)、3GDl(线路或变压器开关CT侧接地刀闸)只受断路器常闭接点的控制。

　　

　　(2)、3GD2(线路或变压器出口接地刀闸)受线路或变压器出口隔离开关和旁路隔离开关常闭接点的控制。

　　

　　(3)、1GD(母线侧接地刀闸)受开关常闭接点和另一组母线隔离开关常闭接点的控制。虽然从理论上讲，电磁锁也可以实现防止误合接地刀闸，但目前变电所的实际状况却不容乐观。由于电磁锁的质量原因和维护的欠缺，变电所内相当一部分电磁锁已经处于停用或废弃状态，在操作中很多时候不得不强制解锁。

　　

　　5结论

　　

　　综上所述，目前变电所中以二期500KV变电所的防误功能最强，三期500KV变电所的防误功能最弱，而220KV变电所随着改造工程的不断深入，其防误功能也逐渐得到加强。所以，我们必须针对三期500K~变电所防误的现状，采取积极有效的措施，使之不会成为变电所安全运行的重大隐患，真正做到防患于未然。

　　

　　通过对电气闭锁防误和微机闭锁装置防误技术的分析比较，两种方法在实现变电所电气防误功能方面各有利弊。但随着计算机技术的不断发展和应用，微机型“五防”技术将愈来愈多地应用于变电所防误功能中。从目前的运行情况来看，从安全角度考虑，在大力推广应用微机“五防”系统的同时，适度保留必要的电气闭锁回路，或将“五防”系统的接点引入到操作回路中，应该是比较有效的防误闭锁措施，建议在我厂以后的防误装置改造中加以引进。

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文章名称：《变电所电气“五防”分析》

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