基于防误闭锁功能的刀闸远方操作解析

林俊杰

摘要：防误装置主要是为了防止工作人员在实际工作中发生电气错误操作而采取的有效技术措施。从发展实际情况来看，防误装置是变电站自动化运行管理的重要组成。为了能够提升变电站自动化设备应用成效，实现对变电站远方的有效监视和控制，需要相关人员完善闭锁远程控制操作。文章在阐述基于防误闭锁功能的刀闸闭锁逻辑的基础上，结合某变电站运行实例，就基于防误闭锁功能的刀闸远方操作功能完善问题进行探究。

关键词：接地刀闸；防误闭锁；功能；完善

接地刀闸具有结构简单、操作方便等特点，被人们广泛的应用到电力系统中，但是从应用实际情况来看，受多种因素的影响，接地刀闸在使用的过程中存在安全事故，严重危害了电力系统自动化运行。文章结合当前自动化变电站广泛应用的软硬闭锁结合刀闸防误操作模式，通过分析不同时期的四种设备状态以及断路器、主刀、地刀操作对象关系，提出基于防误闭锁功能的逻辑闭锁策略，并结合国网公司对变电站远方操作防误闭锁要求，从实现对防误装置的智能监测、优化智能闭锁功能、运行维护管理、五防强制闭锁等方面具体探究基于防误闭锁功能的刀闸远方操作，旨在能够提升变电站防误装置工作效率。

一、刀闸操作闭锁逻辑分析

现阶段，大多数综合变电站采取了如下的刀闸防误闭锁策略：对于同一个间隔内的闭锁采取电气闭锁和监控闭锁结合的方式，在不同的间隔闭锁之间一般只需要安装一个监控即可。在综合变电站中，倒闸操作被要求在监控后台完成。操作后台的实际执行包含监控后台、监控装置、测控装置等。如果监控台能够遥控操作，则是证明操作回路的正常。

在不考虑机械闭锁的情况下，将测控装置、操作机构把手等直接驱动分合闸线圈的电气中继回路都看成是硬闭锁，将监控后台逻辑关系实现闭锁看作是软闭锁，相应的刀闸设备操作流程如图一所示。

图一：监控后台刀闸遥控操作执行流程

二、几起典型的误合接地刀闸事故现象和原因

在2003年的时候，辽宁某供电局220KV变电站带点误合接地刀闸事故的出现导致66KV母线失去了压力。同年，某公司将110kv南母接地刀闸当作110KV南母电压互感器一次隔离开关合入，导致110Kv母线失压，负荷损失严重。在当年的7月，某供电局110Kv变电站误将110Kv线路接地刀闸当作开关线侧地刀合入，导致该地区四座110Kv变电站失压，损失负荷53MW。这些不同类型的带电合接地刀闸事故的出现都在不同程度上使得电网受到破坏，对整个电网稳定运行产生了不利影响。

在对几起典型的误合接地刀闸事故现象进行分析之后发现产生这些事故的原因体现在以下几个方面：第一，操作人员和监护人员在进行倒闸操作的时候，工作思想和注意力不集中，在具体操作中也没有严格贯彻落实安全规程和管理制度，忽视了对设备名称的核对。第二，接地刀闸设备本身存在问题，在进行防误闭锁改造操作的过程中忽视了防误闭锁装置的强制性，应用的程序编码也很容易受到外界环境的干扰和破坏。

三、完善基于防误闭锁功能的刀闸远方操作的策略

（一）完善对基于防误闭锁功能的刀闸远方操作监控

第一，增强防误闭锁监控的全面性。在集中监控运行模式下，电气设备操作模式较为复杂、操作点数量众多，防误操作难度大。为了实现对基于防误闭锁功能的刀闸远方操作的有效监控，需要对防误闭锁系统进行分层设置，在各个分层系统之间设立相互独立的通讯系统，使得防误闭锁系统能够满足站内所有一次主设备的运行要求。第二，优化防误闭锁操作强制性问题。在电动操作自动化系统的广泛应用下，远方遥控操作对象的范围得到进一步扩展。在这样的情况下需要相关人员思考解决远方操作问题，从而避免人为控制下的软硬件故障问题。第三，加强对操作权限的管理。防误系统在使用的过程中需要确保各个设备操作权的唯一性，每一项操作设备都需要安排专门的人员进行管理。

（二）优化基于防误闭锁功能的刀闸远方操作智能闭锁功能

在实际应用中，于防误闭锁功能的刀闸远方操作要能够自动反映出一次设备的运行状态，并能够根据实际情况自动判断所接地部位是否带电，从而减少故障发生时候错误判断现象的出现。优化基于防误闭锁功能的刀闸远方操作智能闭锁功能具体要做好以下几方面的工作：

1、优化断路器、隔离开关、接地刀闸接点闭锁

在具体操作中施工人员需要应用光隔技术、光纤技术等将高压系统断路器、隔离开关、接地刀闸接点全部引入到微机防误闭锁装置中，并在闭锁操作的过程中安装全面的操作程序，实现微机装置收集信号和实际运行方式的一致。

2、额外增加电压量自动监测闭锁

当前，大多数电力企业应用的高压带电压闭锁装置能够解决高压测量技术问题，在实际应用中这类技术形式具有操作简单、维护方便的特点，在使用的过程中能够满足智能监测系统功能要求。在实际使用操作中为了能够有效防止任何一相带电闭锁装置故障问题，需要将同一个设备名称、相同部位的三相测量信号组合形成一种逻辑序列，在确保三相无电的时候才能操作接地刀。

3、预防带电合线路接地刀闸

母线电压互感器往往没有直接被连接在母线上，由此使得母线电压互感器一次隔离开关和母线接地刀闸之间出现了不可防控的安全问题。对于这个问题可以应用高压带电闭锁装置来检查元件监测母线是否带电，之后决定是否需要接触刀闸闭锁。

（三）实现五防功能

结合开关操作流程，对同期合闸、假并车、充电合闸等操作分别采取不同的防控措施。文章结合工程现场工作实际情况列出具体实现方法。第一，将微机防误闭锁系统嵌套在能够自动监控的综合自动化系统中，加强微机防误闭锁系统和监控系统的无缝对接，从而打造监控操作的发展目的。同时，在监控系统和微机防误闭锁系统的密切整合下形成一种完整的综合自动化系统。第二，打造监控中心防误管理机。监控中心防误管理机主要由五防工作站、五防通信服务器、终端服务器共同组成，同时在网络交换机的作用下能够加强各个子系统之间的关联。在监控中心监控员的工作站点上，远程防误系统通过通信服务器、终端服务器能够对失信对厂站现场防误系统的智能化管理监控，从而提升各项资源的利用率。第三，优化智能出口设置。为了能够实现双重闭锁操作，需要将电压量闭锁、辅助接点闭锁和闭锁逻辑密切联系在一起，打造智能出口，从而实现任何一条不符合倒闸操作柜规范时，整套装置不会输出操作指令。

（四）做好对接地刀闸操作机构和闭锁回路的维护管理工作

通过定期对接地刀闸机构和闭锁回路开展维护管理使系统的外观结构和其他隔离开关相区别，特别是接地刀闸的把手颜色和隔离开关的把手颜色相区别，由此增强人们的警惕防护意识。

结束语

综上所述，社会经济和科技的快速发展使得变电站防误系统自动化发展成为一种必然趋势，且防误系统的设计和应用也开始朝着全面化的方向发展，在发展应用的过程中打造了多层次的防误操作结构，能够为电网稳定运行提供重要支持。

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