关于变电站五防装置配置

张毅

摘要：变电站的五防系统验收涉及范围广，很容易在检查验收工作中出现错漏。特别是在变电站技改或新站建设投运时，由于投运时间比较紧迫，一般容易忽视许多日常验收必须要完成的项目，给变电安全及电网安全运行留下安全隐患。因此，作为变电站运行人员，必须充分认识并结合实际开展防误闭锁系统的检查验收工作，才能从根本上消除系统出现的安全隐患，保障变电站人身设备及电网的安全稳定运行。

关键词：变电站五防；装置；配置；优化；分析

1防误闭锁的原则和主要内容

1.1国家法规和规定

电力系统对于设备的安全运行始终高度重视，但是每年都会出现因为电气设备误操作而造成的各种事故，并对设备产生严重损害。目的是可靠避免电气作业时误操作引起的人身安全和设备严重伤害，在1990年国家发布电气设施五防规定，使用行政法规方式对于防误设备的控制、工作、规划、应用准则进行规范。根据要求，防误设备的制定准则是，高电压电气设施中如果存在引发误操作的可能，都需要安装防误设备和对应的电气闭锁闭合回路。

1.2“五防”的主要内容

预防带负荷分合隔离开关；预防带负荷合上（接上）接地刀闸（接地线）；预防带接地刀闸（接地线）分合断路器或隔离开关；预防误入带电间隔；预防误分合断路器。使用技术方法避免上述五种严重误操作，合称“五防”。

2闭锁方案设计方面存在的问题及优化方案

2.1接地锁的安装设计不能满足现场操作需要的优化方案

任何变电站五防闭锁装置的安装设计，必须按照“防误拉合开关、防带负荷拉合刀闸、防带地线（接地刀闸）合闸、防带电挂接地线（合接地刀闸）、防误入带电间隔”的“五防”原则进行。但在实际工作中，由于考虑不周，往往会出现五防不全的现象。例如，无为公司变电站35kV线路侧隔离刀闸上部分带有接地刀闸（GW5A-40.5DW型），在通常的停电检修情况下，使用接地刀闸并对接地刀闸进行闭锁即可使检修设备可靠接地，故忽视了接地锁的安装设计。在一次该类型隔离刀闸检修时，合上接地刀闸后给刀闸调试工作带来了极大的不便，在这种情况下就需要打开接地刀闸，用装设接地线的方法来保证设备的接地，故对于此种隔离刀闸（GW5A-40.5DW型）就应该在其带有接地刀闸方向安装设计接地锁，尽可能满足各种运行情况下的工作需要。

2.2变电站扩建、改建时对五防系统的影响及优化方案

扩建、改建变电站工程，如果在进行五防方案的设计时，没有完善的长远规划，肯定会在扩、改建时由于安装、设计的原因，照成五防系统短时退出，从而对设备的安全运行带来影响。所以对于某些一期工程的变电站，在进行五防方案的设计时，就应该考虑以后的扩建、改建，必须一次性将最后的方案与五防厂家谈妥，对部分硬件、数据可提前进行安装、完善，对暂时不能安装的部分可与厂家达成协议，待有条件时由厂家配合安装、调试。这样可简化工作程序避免由于五防不到位而对设备的投运带来影响。综自改造与五防闭锁装置安装最好同步进行。

2.3同一设备重复闭锁使操作太过复杂的优化方案

五防闭锁的配置，应以完善、可靠、简易为原则。但在实际工作中，由于一味追求闭锁的“可靠性”，而造成对部分设备的重复闭锁，以致给运行人员操作带来不便。例如对10kV手车开关柜（KYN28-12）上的锁如果完全忽视关开关柜本身具有的“机械联锁”功能，既对柜门进行闭锁，又对开关操作按钮进行闭锁，还对手车摇柄插孔和紧急分闸按钮进行闭锁，则不但安装困难，而且操作麻烦。因此，我们考虑对此类型的10kV手车开关柜应将几种闭锁的结合，利用其开关柜本身的机械联锁功能，去除了开关操作按钮进闭锁和紧急分闸按钮闭锁，仅保留柜门闭锁与手车摇柄插孔闭锁，大大简化了操作的繁琐性，达到既简单、又能可靠闭锁的目的。

3防误闭锁装置的实现

五防功能的实现方法和特点，对于手动操作的开关设备，一般采用机械方式达到机械联锁。电动操作的开关设备通过断路器辅助转换开关中的辅助接点按照一定的逻辑关系接入控制回路，以实现操作互锁。

3.1电磁闭锁

电磁闭锁是利用断路器、隔离开关、断路器柜门等的辅助接点，接通或断开需闭锁的隔离开关、开关柜门等电磁锁电源，使其操作机构无法动作，从而实现开关设备之间的相互闭锁。这种闭锁装置原理简单、实现便捷，非同一体的开关设备之间就可实现闭锁。它在干燥的环境下运行比较可靠，但受国情所限，大多安装在35kV及以下室内设备上。在使用中由于辅助转换开关种种原因不能正常切换，电磁锁不能满足密封要求而受潮锈蚀，使闭锁常常失灵，对室外高压开关设备要实现防误闭锁大多采用电气逻辑闭锁。

3.2机械闭锁

机械闭锁是靠开关设备操作机构的机械结构相互制约，从而达到相互联锁的闭锁方式。单一的断路器和开关闭锁，早期的多是靠断路器的机械联杆实现与隔离开关的闭锁。断路器回路主隔离开关与接地开关之间的闭锁，其特点是闭锁可靠，不易发生误操作。这种闭锁实现的前提是一体化设备，如果要实现断路器与断路器之间，或者断路器与其它断路器回路隔离开关的闭锁就非常困难。若要实现，一般采用电气闭锁或电磁闭锁。

3.3微机防误闭锁

电气闭锁、电磁闭锁和机械闭锁频发的失灵，往往迫使倒闸操作中止，有时不得不请示技术总负责人强行用“万能钥匙”解锁操作或者将闭锁装置拆除。为了改善防误闭锁的困难局面和安全生产的需要，一种利用主计算机、电脑钥匙、电气编码锁、机械编码锁等功能元件组成的微机防误闭锁系统得到应用和推广。微机防误闭锁系统是将断路器、隔离开关、接地开关（接地线）、开关柜门的辅助接点（或结合一次主接线模拟图板），通过微机编码锁具实现的闭锁。将开关设备操作程序（规则）或闭锁逻辑通过软件系统输入程序锁具进行倒闸操作，即在电动操作的开关机构箱的操作电源回路中加入微机五防接点，防误功能由微机五防系统独立完成。但要求微机五防系统要有“防空程”（操作过程中漏项）措施。

3.4电气逻辑闭锁

电气回路逻辑闭锁是利用断路器、隔离开关等设备的辅助接点接入需闭锁的隔离开关或接地开关等电动操作回路上，从而实现开关设备之间的相互闭锁。特点是二次回路复杂，安装、维护工作量大，经常需要检修的同志协助或配合操作，以便及时消除闭锁失灵现象，它实现的基本条件是在电动操作的设备机构上。目前330kV及以下的室外开关设备大多采用此类闭锁装置，但实际运行情况离理想目标差距太大，主要因素是辅助切换开关密封不好、锈蚀和切换不到位等。

4结语

五防系统是变电站保障设备安全运行的重要一环，如果五防系统不符合投运条件而投入运行，运行人员在倒闸操作和停送电操作中，就很容易发生误操作事故。为了杜绝误操作事故的发生，必须从误操作发生的各种可能原因进行分析，并采取相应的对策，确保五防系统正确、可靠地投入运行。

参考文献：

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[2]孙一民，等.间隔层保护测控装置防误操作实现方法[J].电力系统自动化，2006，30（11）.

[3]浅谈微机五防闭锁系统中地线库的应用----水电站机电技术第29卷第6期2006年12月廖贤集