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微机五防系统在集控站的应用探讨

2011/11/26 17:14:24 【字体:

  摘要:为满足不断新建的大电网和变电站的相继投运,各地变电运行开始实行集控站模式,即若干个变电站实行无人职守,由一座有人值班的监控中心负责无人职守变电站的日常事务。该模式优化了人力资源.可是这种模式也给事故处理和日常操纵带来了难度。所以集控站模式的条件是必须具备完善的监控后台和五防闭锁。这两项必备条件是缩短事故处理时限和减少误操纵的根本。

  0引言

  为满足大电网不断新建和变电站的相继投运,各地变电运行开始实行集控站模式,若干个变电站实行无人职守,由一座有人值班的监控中心负责无人职守变电站的日常事务。该模式优化了人力资源,可是这种模式也给事故处理和日常操纵带来了难度。所以集控站模式的条件必须是具备完善的监控后台和五防闭锁。这两项必备条件是缩短事故处理时限和减少误操纵的根本。

  变电站“五防”功能目前主要靠电气操纵二次回路上设置电气闭锁、操纵设备把手上设置机械程序闭锁和装设微机防误闭锁系统来实现。这两类闭锁方式已成为防止人为误操纵事故发生的有效手段。上述闭锁模式在操纵量大、操纵半径远的集控站就显得尤为重要。

  微机五防闭锁如何正确公道地在集控站应用,可做如下分析。

  1集控站各子站微机五防闭锁应用概况

  投运较早的老旧变电站只有电气闭锁回路,为实现集控站“四远”功能,一个站所有设备共用一个RTU单元,所有间隔设备操纵均通过共用的RTu单元实现模拟量转换数值量和数值量换模拟量。这些

  站的监控后台未加进微机五防闭锁程序。监控后台只能对开关进行操纵,闸刀、接地闸刀网门等操纵主要靠微机五防机械程序闭锁来实现。

  后期投运的变电站均具有完善的电气闭锁回路和远控功能,全站所有设备均有独立的RTU设备单

  元。日常操纵开关、闸刀均可独立在集控站或当地子站监控后台实现。但是监控后台未加进微机五防

  闭锁程序。操纵时需监护人把关。这类变电站五防闭锁主要依靠电气回路闭锁。

  目前投运的新建变电站均具备较完善的综合自动化设备,“五防”不仅有电气闭锁回路,而且微机五防闭锁还能与监控后台逻辑进行判定。这种方式减少了监控后台误操纵的可能。

  2集控站电气闭锁与微机防误闭锁共存的重要意义

  电气闭锁是将断路器、隔离开关、接地刀闸等设备的辅助接点接进电气操纵电源回路构成的闭锁。(如图1(见附件))接进回路中的辅助接点应满足可靠通断的要求,辅助开关应满足响应一次设备状态转换的要求,电气接线应满足防止电气误操纵的要求。其主要优缺点如下:

  (1)电气二次防误闭锁回路是一种现场电气连锁技术,是通过相关设备的辅助接点连接来实现闭锁的,是电气闭锁最基本的形式,闭锁可靠。但其防误功能随二次接线而定,不易增加和修改,不能实现完全的“五防”功能,而且需要接人大量的二次电缆,接线方式较为复杂,运行维护较为困难,刀闸辅助接点工作不可靠,户外电磁锁机构易损坏。


  (2)电气闭锁回路一般只能防止开关、隔离开关和接地刀闸的误操纵,包括电动操纵二次回路某点的尽缘损坏形成的误动作。对误人带电间隔、接地线的误挂接和误拆除等则无能为力。微机五防闭锁是一种采用计算机技术,用于高压开关设备的防止电气误操纵的装置,主要由主机、电脑钥匙、机械编码锁、电气编码锁、状态监测器等功能元件组成。现行微机防误闭锁装置闭锁的设备有基本可分:开关、刀闸、地线、遮栏网门或小车开关柜门。它们的闭锁是通过电气编码锁和机械编码锁来实现的。其主要优缺点如下:

  (1)微机防误闭锁系统是通过防误闭锁系统微机软件规则库和现场锁具实现防误闭锁的,一般不

  直接采用现场设备的辅助接点,接线简单。

  (2)微机防误闭锁系统可根据现场实际情况,编写相应的“五防”规则程序,可以实现较为完整的“五防”功能,并杜尽不正常的操纵行为发生。缺点是在微机防误闭锁系统故障而解除闭锁时,“五防”功能完全失往。

  国网公司防止电气误操纵安全治理规定要求指出:新建变电站、发电厂(110kV及以上电气设备)

  防误装置优先采用单元电气闭锁回路加微机“五防”的方案;无人值班变电站采用在集控站配置中心监控防误闭锁系统时,应实现对受控站远方操纵的强制性闭锁。强制性防止电气误操纵措施指:在设备的电动操纵控制回路中串联以闭锁回路控制的接点或锁具,在设备的手动操控部件上加装受闭锁回路控制的锁具,同时尽可能按技术条件的要求防止走空程操纵。

  采用计算机监控系统时,电气设备的远方和就地操纵应具备完善的电气闭锁功能,或间隔内的电气闭锁加覆盖全站的可实现远控闭锁的微机“五防”功能。若具有前置机操纵功能的,亦应具备上述闭锁功能。

  综上所述,因集控站是远方后台操纵和现场解锁操纵相结合,且日常操纵量较大,所以变电站宜设置电气闭锁加微机五防闭锁相结合的方案。

  3集控站微机五防闭锁建设方案分析

  对于整个站都是电动操纵设备(即所有设备都是由监控系统进行远方操纵)的变电站微机五防闭锁系统与监控后台之间利用串口通讯,微机五防系统只对监控系统进行五防逻辑判定,当监控提出操纵

  申请时,五防通过逻辑规则对当前项进行判定,检查是否符合五防逻辑,符合给监控系统发出答应信号,否则禁止。这就是我们说的远方闭锁方式。该方式的设备状态是由监控获取(实远信)。该种方式还可使微机五防闭锁系统获取监控后发来的一次设备状态位置。由于集控站后台操纵开关分合情况较

  多,执行后台操纵前首先要由微机五防闭锁把关,这类方案可使误拉合开关,特别是不同变电站的相同编号开关的误操纵几率减少。(如图2(见附件))

  对于整个站均有完备的电气闭锁回路且都是电动操纵的设备。可考虑不安装微机五防闭锁电气编码锁和机械编码锁,这些站可在监控后台机主机内预先储存所有一次设备的操纵规则即五防程序,在监控系统上位机内输进远方电动设备的操纵流程。对有辅助接点的设备如断路器、隔离开关、接地闸刀等,其辅助接点均接进监控系统就地控制单元LCU,LCU再将信号传至监控系统上位机,由上位机显示设备的实际状态。所有操纵可在具有微机五防闭锁逻辑的监控后台进行。

  对于综合自动化改造较迟的子站,可利用本身的电气闭锁回路加微机五防闭锁。所有操纵不通过监控进行,就是就地闭锁方式。对断路器和电动闸刀的五防闭锁需要设计成通过电气二次回路闭锁,即在操纵电源回路串人电编码锁断开操纵回路电源。电编码锁的防走空功能是检测电源回路中是否有电流流过,有电流说明断路器已操纵,否则等待直到检测到电流为止。假如子站当地没有监控机器,还可使子站本地的微机五防闭锁机与主站的机器用调度数据网互联实现通讯,这样一来子站可通过从主站采集过来的信号使设备位置保持与现场一致。


  主站微机五防闭锁机器通过调度数据网与所有子站实现通讯,主子站问优先采集先上微机五防闭锁系统的设备位置,通讯后每隔一定时间段再互相通过主、子站采集过来的监控真实信号通讯。保证各台微机五防闭锁机采集实时的设备状态位置。(如图3(见附件))

  通过上述分析,集控站五防闭锁建设需参照子站综合自动化程度进行,集控站包含多座综自改造参差不齐的子站,针对目前状况集控站微机五防闭锁应因地制宜。

  4集控站微机五防闭锁系统改进建议

  控后台提供的设备位置信息分为实远信和虚远信,实远信即具有辅助接点的设备,如开关、闸刀

  等,虚远信即无辅接点反映实际状态的设备,如网门、接地点等。微机五防闭锁和监控后台间的通讯实际是通过监控后台提供给微机五防闭锁的DDE设备点表获取实远信的设备位置,但是监控后台DDE

  点表中对于网门、接地点等虚拟远信则无法采集。虚远信的设备实际状态采用前次操纵记忆法或由人

  工设置,这种做法给微机五防闭锁设备实际对位造成了一定的影响。前文提到的监控后台和微机五防

  闭锁实时对位实际是微机五防闭锁系统被动的接受监控后台的变位信息,针对虚远信的设备建议可改

  为监控后台接受微机五防闭锁发来的信息,即微机五防装置在操纵票传至电脑钥匙时自动改变并送至

  监控系统,监控系统相应虚远信点状态变位由微机五防控制。

  很多微机五防闭锁系统都存有设备的二次部分供操纵票专家系统功能使用,通过使用来看所有厂

  家的二次压板或保护电源的投停均没有设置逻辑,二次压板设置“逻辑”听起来似乎无法实现,实在不然。微机五防闭锁的操纵票专家系统实在把所有的压板按保护屏已经分类,我们在操纵二次设备时首先需要进进该保护屏,假如微机五防闭锁系统的二次压板或电源可按设备属性跟踪手段加进逻辑功能,例如操纵01开关转检验操纵,凡是二次压板有01编号的保护屏均可进进,反之则被禁止。增加此类设置可完全杜尽进错保护屏误投停压板的可能。此类做法的条件是建立微机五防闭锁操纵票专家系统时必须输进正确的二次压板和电源名称。

  监控后台和微机五防闭锁由于不是同一厂家产品,由于设备更新的综合自动化改造和微机五防闭

  锁通讯往往不能同步进行,造成个别间隔失往微机五防闭锁把关。还由于串口通讯往往不稳定造成微

  机五防闭锁收不到监控后台发出的报文,造成整个变电站操纵被“禁止”。针对前者存在题目。使用方需约束两个厂家通讯规约和通讯方式;针对后者存在的题目可在监控后台设置可解除微机五防闭锁功能。该功能不仅在通讯故障时可使用,变电站紧急事故处理时同样可使用。

  5结束语

  随着电网的不断发展,集控站模式还是解决变电站增长的手段。为减少或杜尽防误操纵,电网对

  “五防”系统的要求在不断进步,传统的电气防误闭锁方式显然可减少集控站远方误操纵的可能,作为变电站综合自动化运用发展方向的微机防误闭锁系统,在功能方面还有待进一步完善和进步。从变电运行发展情况来看,微机防误闭锁系统与间隔的电气二次闭锁回路并存,或将微机防误闭锁系统接点引进到电动操纵回路中,是比较有效的防误闭锁手段。

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