摘要：研究了变电站防误操作闭锁系统的设计要求和组成结构，以一起防误操作闭锁系统故障引起110kV变电站误操作事故为例，分析了事故原因，阐述了误操作闭锁系统正常运行的重要性。
关键词：变电站；误操作闭锁系统；事故
0 引言
防误操作闭锁系统应用于电网，是从电能传输、操作工艺及信息技术处理的角度，对供电系统的传输方式、运行机制等方面进行处理，其应用是对电气设备的操作事故、故障等进行防范，基本内容如下：1）防止带负荷拉、合隔离开关；2）防止误入带电间隔；3）防止误拉、误合断路器；4）防止带电挂接地线；5）防止带接地线合闸。
1 设计要求
根据变电站运行经验和科研机构分析的发展趋势，对防误操作闭锁系统提出了以下几点要求：
（1）全面性
防误操作闭锁系统不具有误操作的风险，该系统能够考虑到诸方面的问题，尤其是保证智能变电站的安全可靠性，全面做好闭锁工作。主要包括以下几个方面：1）为防止电气误操作事故的发生，保证电气设备的防误闭锁功能，防误操作闭锁系统应按照“五防”规则分层操作；2）防误闭锁范围应涵盖所有的手动、自动设备，主观上应高度重视，不可忽略任何客观存在的安全隐患；3）每一个工作环节，每一个装置都是极其重要的一环。
（2）强制性
降低过程层的误操作，可以采用GOOSE通信服务。另外，对于某些设备而言，不能进行智能操作，或者是临时地线设备，可以通过加装智能锁具将现场信息反馈到变电站五防主机。与传统变电站比较而言，目前较为热点的研究方向是在智能变电站的控制回路中串接闭锁节点，在操作设备中加装闭锁锁具。虽然现有的研究表明，这些方式可以增强防误操作闭锁系统的强制性，但是在实施过程中存在的一些问题不可避免。仅依靠软件实现高压电气的远方和就地操作的防误操作闭锁功能，由于没有闭锁回路会存在一定的安全隐患。另外，电脑钥匙是可以实现实时的在线通信和控制的，但是，存在电脑钥匙和配套的通信适配器经常故障退出的问题，带来了重大的安全隐患，限制了在线系统的可行性和安全性。
2 微机防误操作闭锁系统设计
电气倒闸误操作事故是电力生产过程中经常发生的事故之一，会造成设备和人员等重大损失，例如：设备过压损坏、电网大量甩负荷、发电机组解列和人身伤亡等。因此，必须在变电站中配置防误操作闭锁系统及在人员组织管理中采取必要的手段，以避免误操作事故的发生。
我国电力行业很早就提出了电力设备“五防”要求，制定了“五防”管理、变电站运行、“五防”设备设计和信息系统管理的规定。在自动化设备尚不成熟的早期，采用机械闭锁人工控制高压开关设备；在设备网络化程度不高的阶段电气防误闭锁得到大规模应用，通常将断路器或刀闸的辅助触点接入二次回路的方法来实现防误操作闭锁功能；采用微型计算机参与控制以防止电气误操作的装置被称为微机“五防”防误操作闭锁系统，其通过安装的五防闭锁程序模拟倒闸操作过程，生成操作票并输入到电脑钥匙中，使用电脑钥匙打开装于开关设备上的编码锁后进行倒闸操作。微机防误操作系统主要由五防电脑主机、防误操作闭锁系统的程序、电脑钥匙和编码锁等部件组成。
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图1 微机防误操作闭锁装置结构图
（1）五防电脑主机
将防误规则预先编程制作成防误程序安装在五防电脑主机上；需要保证五防电脑主机与电脑钥匙进行信息的交换和逻辑判断时的准确性和合理性；接受开关设备发送的遥测信号并判断开关设备实际所处的分、合位置；保证有独立电源给五防电脑主机供电，若发生极其严重故障造成电脑主机失电，需要保证防误操作闭锁系统程序和重要信息文件不改变、不丢失；同时，要求电脑主机有同步接受远动装置和遥测装置实时采集信息的能力，能够分析变电站的运行状态、潮流分布和运行的合理性。
（2）防误操作闭锁系统的程序
能够提供内嵌编辑页面，有显示和修改一次设备主接线图的能力；能够对倒闸操作进行模拟演示，将结果通过五防电脑主机显示出来；能够得到倒闸操作的正确模拟结果。
（3）电脑钥匙
能够接受五防电脑主机发送来的操作票，能够识别和完成正确的开锁过程；能够正确运行操作票管理器，提示正确的倒闸操作顺序，判断编码锁的操作是否正确。
（4）编码锁
能够实现闭锁和按照电脑钥匙的指令正确开锁的电子锁具，有机械编码锁、电气编码锁两种锁具。可以采用触点式、光电式、电磁式等，保证编码的可识别性、正确性和可靠性。能够正确执行开锁和闭锁命令，并及时将高压开关设备分、合位置信号及时发送给电脑主机。
（5）其他自带机械或者程序锁的设备
对防误操作闭锁系统的管理办法有导向性的文件有：《电业安全规程》、《电气操作导则》等。
3 案例分析
东莞地区某110千伏变电站进行综自改造，#1主变及三侧开关处于检修状态，#2主变运行，全站负荷33兆瓦；10千伏母联100开关、35千伏母联300开关运行，10千伏I段母线电压互感器处于检修状态，微机防误操作闭锁系统因故障退出运行。
2017年4月12日13时20分，变电运维人员接到现场工作负责人检修人员电话，“110千伏某变电站10千伏I段母线电压互感器及#1主变10千伏101开关保护二次接线工作”结束，可以办理工作票终结手续。14时00分，运维人员到达现场，与现场工作负责人办理工作票终结手续，并汇报调度。14时28分，调度员下令执行将10千伏I段母线电压互感器由检修转为运行，运维人员接到调度命令后，执行操作。由于变电站微机防误操作闭锁系统故障，在操作过程中，经口头许可，用万能钥匙解锁操作。运维人员未按顺序逐项唱票、复诵操作，在未拆除1015手车断路器后柜与I段母线电压互感器之间一组接地线情况下，手合1015手车隔离开关，造成带地线合隔离开关，引起电压互感器柜弧光放电。#2主变高压侧复合电压闭锁过流Ⅱ段后备保护动作，#2主变三侧开关跳闸，35千伏和10千伏母线停电，10千伏I段母线电压互感器开关柜及两侧的152和154开关柜受损，事故损失负荷33兆瓦。
事故发生后，积极从科技创新上进行接地线的风险管控。与厂家进行配合，在所辖变电站加装智能接地线柜。以前的微机防误操作闭锁系统一般都没有对临时接地线的使用操作进行有效的管理，临时接地线的使用管理经常存在混乱的情况，系统中，因人为原因导致地线使用不规范引起的事故时有发生。智能接地线柜与微机防误操作闭锁系统实时通讯，可以解决目前微机防误操作闭锁系统对临时接地线无法识别管理的问题，还能实时查询地线是否正在使用，在五防主接线图上，增加设备检修需加挂接地线的虚拟点位，对工作临时接地线的出借与归还，必须分别通过微机五防操作对所挂接地线的编号、位置进行确认，相对应的接地线解锁，接地线才能取出或收回，虚拟点位均有五防逻辑判断，出借接地线未收回，检修设备复役将被闭锁。由于虚拟点位非常多，五防画面可对其进行隐藏，不影响正常操作。
4 结论
在利用防误操作闭锁系统对变电站系统进行操作及停、送电时，是从经济技术、设备操作控制的角度，实现隔离开关及断路器的应用。防误操作闭锁系统的构建是从安全管理模式处理的角度，实现对电力系统设备的操控与维护，具有重要意义。
参考文献：
[1]任频波. 变电站微机防误系统的设计与实现[D].大连理工大学,2004.
[2]毕潮顺. 变电站微机防误操作全过程监控系统的设计与实现[D].吉林大学,2014.
作者简介：
袁淦钦，（1985-），男，本科，工程师，技师，从事变电运行工作，E-mail:124996848@qq.com
论文作者:袁淦钦
论文发表刊物:《中国电业》2019年20期
论文发表时间:2020/3/10
标签：操作论文; 变电站论文; 接地线论文; 系统论文; 微机论文; 设备论文; 电压互感器论文; 《中国电业》2019年20期论文;