摘?要： 分析了早期集中控制屏模式变电站防误闭锁系统中存在的主要问题，并针对其不足之处，重点介绍了现代综合自动化防误技术的特点，给出了具体的防误和操作逻辑布置图，并以逻辑流程图的形式详细分析了开关、刀闸的操作过程。结合500kV泉州变电站综合自动化改造过程中的验收经验，总结出了一套可行的验收策略，制定了包括开关、刀闸、接地刀闸在内的策略表，实现了验收过程全面、有效、不遗漏、不重复。

0?引言

采用综合自动化系统与微机防误系统相结合的操作监控模式是当今变电站建设的主流技术，它有效的克服了原有 离线式微机五防系统的缺点， 而这一工程的建设，无论是 综合自动化及防误系统的安装还是早期防误系统的改造， 都要通过验收合格后才能投入运行， 然而，目前，还没有统一规范的验收策略， 为了确保验收过程不遗漏、不重复以保证全面、有效缩短验收时间，运行人员必须在验收手段及方法上有所突破。

1?早期变电站原有防误存在的主要问题

早期变电站多为集中控制屏模式变电站，设有专门的模拟控制屏，其“五防”主要通过复杂的电气五防，一次设备操作前，五防主机上的设备运行状态初始对位必须人工操作，无法保证设备状态与实际状态对应，尽管微机五防本身已有预先置入的完善五防逻辑，但在可能错误对位的设备状态下极易给出误导运行人员实际操作需求的操作结果，这种情况下，微机防误并不可靠，此时，电气回路闭锁成了最后一道防线，其主要通过相关设备的辅助接点来实现闭锁，回路需要接入大量的二次电缆，接线方式比较复杂，运行维护较困难，实际运行中经常会出现电缆接触不良而造成无法操作的现象，同时复杂的纵横方向电气闭锁回路接线也造成了后继新扩建间隔或技改单元电气五防接入困难，其扩展性能差的缺点暴露无遗，在微机防误系统中一般都不设计电气闭锁或仅设计本单元的不完整的电气闭锁，这无疑增加了误操作的可能性 [1] 。

为此，变电站的综自防误改造必须兼顾各种情况下的防误需求，这就必须克服离线式微机五防模式缺点，在控制回路中辅以适当的电气闭锁接点，借助网络通讯技术使防误主机与监控主机共享一个子数据库，从而实现在线遥控操作及就地近控操作等各种方式下对一次设备的强制闭锁和设备状态的资源共享。

2?现代综合自动化防误技术

近年来，一种利用计算机监控系统与微机防误系统相结合的综合自动化防误技术克服了早期防误系统中存在的缺点，将变电所内的断路器、刀闸和接地刀闸位置及相应的模拟量信息采集到监控系统中，利用这些信息和现有的微机防误系统实现资源共享，再辅以简单的单元电气闭锁回路达到综合防误的目的。

2.1?系统组成

该系统主要由站控层、网络层、间隔层、过程层（即执行层）组成，如图1。其中：

（1）站控层：该层主要有防误主机与监控主机构成，二者通过网络线共用一个子数据库，实现设备状态的资源共享，帮助变电站运行人员完成设备监视、操作控制和日常管理等事务。

（2）网络层：该层主要是一些网络通讯设备，实现间隔层与站控层之间的通讯联络和数据交换。

（3）间隔层：该层主要有保护装置、测控装置及闭锁控制器等构成，实现保护装置与测控装置之间的信息交换，利用分布式遥控闭锁控制器或电脑钥匙实现在线遥控操作及就地近控操作等各种方式下对站内开关、刀闸及地刀等设备的强制闭锁，并通过测控单元输出命令脉冲给过程层以完成对设备的操作。

（4）过程层：该层主要是由控制电源、接触器、按钮、单元电气闭锁接点等组成的控制回路，实现电气闭锁，接受操作命令，最终完成对设备的操作。

500kV泉州变改造采用的综自防误系统就是以这种方式构建起来的综合自动化防误技术系统。

2.2?操作逻辑流程

这种综自防误模式下，开关进行操作时没有闭锁条件需要满足，一般都采用提示性闭锁，其操作受间隔层遥闭接点或电脑钥匙控制；而电动操作的刀闸和地刀采用的是强制性闭锁，且在四种操作方式下（站控层监控主机遥控操作、间隔层测控单元遥控操作、刀闸汇控箱近控电动操作、刀闸机构箱近控电动操作）均设计有三层防误闭锁，即站控层防误主机逻辑闭锁、单元电气闭锁、刀闸与地刀之间的机械闭锁（图1中未画出）。

具体的操作逻辑流程如图2所示：

不管是站控层监控主机或间隔层测控单元上的遥控操作还是刀闸汇控箱或刀闸机构箱上的电动近控操作，均需对操作任务预先写票并模拟预演，当运行人员在防误主机模拟图上模拟预演时，站控层防误主机闭锁逻辑软件对库内每一项操作实时遥信信息进行逻辑判断，如果该设备符合操作条件则该项操作会追加到操作票中，此时，接线图上的设备状态显示成操作后的状态，如果被单击的设备操作条件不满足，则会弹出窗口说明设备不可操作的原因，当所有模拟结束后，可将预演正确的操作票通过防误主机的通讯适配器传输给电脑钥匙以生成电脑钥匙使用的操作票，然后运行人员就可以选择电脑钥匙上的“远方”模式决定是遥控操作或近控操作。

（1）当选择电脑钥匙上“远方”模式实现站控层监控主机上遥控操作时， 已存入操作票的 电脑钥匙按其 已预演正确的 操作逻辑逐步将被控设备的解锁命令发给分布式遥控闭锁控制器，使被控设备的遥控闭锁继电器遥闭接点预先闭合。运行人员单击监控主机被控设备后，监控主机通过询问五防主机调阅电脑钥匙内的操作逻辑，当确认被控设备与电脑钥匙显示的操作设备编号一致后，即可允许运行人员下达遥控命令给被控设备的测控装置，测控装置受令后输出相应的遥控分闸（合闸）脉冲接点，并与预先闭合的被控设备遥闭接点一起作用于被控设备的控制回路，当被控设备的单元电气闭锁回路同时满足时，沟通过程层的被控设备控制回路，使设备完成相应操作。此时，监控主机通过一次设备状态同步对位功能完成设备状态的对位，并传给五防主机。电脑钥匙检测到设备变位后，自动显示下一项操作内容，进行下一步设备操作，直至操作任务结束。反之，若监控主机通过询问五防主机调阅电脑钥匙内的操作逻辑时，发现被控设备与电脑钥匙显示的操作设备编号不一致或根本就调阅不到操作逻辑时，监控主机将跳出五防闭锁信号，闭锁被控设备的遥控操作。

（2）当选择电脑钥匙上“远方”模式实现间隔层测控单元遥控操作时，应将被控设备所在测控单元的 刀闸“远方/就地”DSH切换开关、开关“远方/就地” KSH 切换开关 打至 “远方”位置，此时被控设备操作逻辑流程同监控主机上的遥控操作类似，即同样受五防主机的逻辑闭锁、单元电气闭锁及机械闭锁（开关 一般都采用提示性闭锁，其操作受间隔层遥闭接点或电脑钥匙控制 ），但由于间隔层的测控单元并不询问五防主机进行调阅电脑钥匙操作逻辑，当出现误入间隔时不发出五防闭锁的提示性告警，所以一般不推荐采用这种操作方式。

（3）当选择电脑钥匙在刀闸汇控箱或刀闸机构箱上电动近控操作 时。运行人员可携带已存入操作票的电脑钥匙按其已预演正确的操作逻辑到现场实地操作，正常操作时，运行人员按照操作票的顺序，对应电脑钥匙上显示的设备名称，将电脑钥匙插入相应的编码锁内，如被控设备的编号和电脑钥匙显示的编号一致，则电脑钥匙内部接通控制回路，闭锁解除，在被控设备单元电气闭锁逻辑回路正常时允许操作。分、合操作后，电脑钥匙检测到有操作电流流过，即认为本项操作结束，此时，监控主机通过一次设备状态同步对位功能完成设备状态的对位。当电脑钥匙内操作任务未完成时，电脑钥匙将自动显示下一项操作内容，进行下一步操作，直至操作任务完成。当所有操作均结束后，运行人员即可将电脑钥匙插入五防主机的通讯适配器传输口，通过电脑钥匙自动回传来改变在五防主机接线图上虚线方框表示的被控设备记忆的设备状态。反之，若操作人员走错位置，电脑钥匙通过电编码锁的编码检测出被控设备和电脑钥匙显示的不一致，电脑钥匙将拒绝接通被控设备的控制回路并发出持续的报警声以提醒操作人员，从而达到强制闭锁的目的。

综上所述，不管是遥控操作还是近控操作，都充分利用了五防主机内实时遥信信息下的防误闭锁逻辑，同时也较好地利用了监控系统的 一次设备状态同步对位功能 ，实现信息资源的共享。

3?变电站综合自动化防误系统的验收

综合自动化及防误系统在安装或改造完成后，很容易造成接线错误，而那怕是一点点接线出错就有可能在以后的设备运行过程中引发致命事故。因此，作为回路最后把关的验收工作就显得尤其重要，然而，目前，还没有统一规范的验收策略。此外，由于每一次综自在安装或改造完成后所需验收的有效接点很多，人员配合查验步骤烦琐，若没有一套有效验收的方法，验收过程将会显得极为混乱无序。

泉州变500kV系统采用3/2?接线，这里就以该站第4串综自改造工程为例来探讨改造后的综自与防误系统的验收策略。该串具体接线图及单元电气闭锁接点如图3所示。

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3.1?基本原则及注意事项

（1）某间隔在综自防误改造完成后首先要验收核对五防编码，确保正确一致；

（2）不经五防且在后台直接操作的主要目的是防止后台调试过程中后台主机误设置成不经五防主机闭锁的总解锁状态；

（3）不用电脑钥匙试控制回路的目的是强制保证就地的汇控箱、机构箱操作必须符合防误典型设计方案中要求的任何位置的操作必须经微机防误闭锁把关后方可执行；

（4）在断开刀闸/地刀电机动力电源的情况下，申请检修解锁手续后现场使用短接片试验控制回路接触器分合情况真实意图是现场确认接触器的分合情况以间接判断电机是否误接线导致反转，也就是说，为防止电机接线错误导致电机反转损坏设备，在排除接触器正确分合前的验收必须是在确保电机动力电源断开的情况下进行；

（5）综自改造后开关、刀闸的控制回路中新增了诸如KSH、QK、DSH转换开关及遥分、遥合压板等中间元件，故验收过程须考虑这些中间元件在不同状态下的意义，分别带五防机在监控主机、汇控箱和机构箱三个位置处验证刀闸操作正确，带五防机在监控主机、测控柜和机构箱三个位置处验证开关操作正确；

（6）由于防误主机具有完善防误逻辑，无法开出反逻辑条件下的刀闸、地刀分合指令，故只能在断开刀闸、地刀机构箱电机动力电源后利用短接五防电脑钥匙孔去确认该刀闸各种电气闭锁接点反逻辑情况下相应控制回路接触器的分合情况；

（7）验收过程中确认闭锁终端锁码正确后须进行实际分合验收时，有可能出现现场与主控后台操作人员配合不协调，导致后台操作对象与现场要求对象不一致，若被控设备挂有接地线，将导致带地线合闸误操作，故要求现场验收时现场应观察遥控闭锁继电器亮灯的被控设备无误后方可通知主控人员在监控主机上遥控操作；

（8）综自改造过程较复杂，有可能出现改造验收过程中刀闸/地刀接触器吸合后漏复位，但运行人员并不知晓，当恢复送电的时候一送上操作电源即导致接触器已吸合的刀闸/地刀分合，可能造成误操作隐患，故希望运行人员应养成送操作电源前先拉开汇控箱内所有控制电源以强制复位接触器后再送上控制电源及操作电源的习惯；

（9）验收完毕后，所有测控柜上开关、刀闸的“远方/就地”转换开关正常运行时均应打至“就地”位置，防止调试人员在监控主机上配码错误或间隔解锁操作导致开关、刀闸误操作。

（10）对于线路侧带高压带电显示装置的线路地刀防误验收，应试验线路停电时刻意断开高压带电显示装置电源后，保证线路侧地刀无法操作以达到验证高压带电显示装置无源输出接点的正确性

?3.2?开关的验收

为保证回路验收到位，必须进行对码、间隔解锁、带上五防机且测控柜KSH切换至就地、不模拟且不用电脑钥匙、带上五防机且解除测控柜遥分合断路器压板等各种逻辑条件下的开关分合操作。 为此，制定了验收策略表，如表 1 ，其中“ 1 ”表示该项可以操作为正确，“ 0 ”表示该项不能操作为正确（下同）。具体操作逻辑参见图 1 和图 2 。

根据该策略表，按表中所述顺序操作各开关合分4次后即可 确保验收全面、有效、不遗漏、不重复。

?3.3?电动刀闸的验收

为保证回路验收无遗漏，并杜绝误操作可能，验收时必须断开电机动力电源后方可进行对码、不经五防且在后台直接操作、手摇合闸6圈后短接电脑钥匙孔（若带电仅试控制回路）、不用电脑钥匙（若带电仅试控制回路)、带上五防机后台操作、拉开刀闸机构箱动力电源并短接五防电脑钥匙孔等各种逻辑条件下控制回路接触器的分合操作，当确认回路验证正确后再送上刀闸机构箱电机动力电源，然后通过监控主机实际合分一次即可完成验收工作。 为此，制定了验收策略表，如 表2。 具体操作逻辑参见图 1 和图 2 。

由于防误主机具有完善防误逻辑，无法开出反逻辑条件下的刀闸分合指令，且试验带地刀合闸等反逻辑验收时有可能出现电气闭锁节点接错发生误操作事故风险，故验收时须在办理检修解锁手续的同时，并保证断开刀闸机构箱电机动力电源后方可利用电气五防解锁确认被控刀闸在各种电气闭锁接点反逻辑情况下的控制回路接触器的分合情况。如试验50411刀闸受504117/504127相邻地刀及本单元5041开关闭锁情况时，应保证在50411刀闸机构箱电机动力电源断开的前提下逐一将504117/504127地刀及5041开关合上后再分别试验50411刀闸分合控制回路接触器，若不能分合，则表明该单元电气闭锁逻辑满足回路要求。

根据该策略表，按表中顺序操作即可实现总回路及刀闸位置信号的实际验收 全面、有效、且不遗漏、不重复 。

3.4?电动接地刀闸的验收

同刀闸综自改造后回路验收一样，为保证回路验收无遗漏，并杜绝误操作可能，验收时必须断开地刀机构箱电机动力电源后方可进行对码、不经五防且在后台直接操作、手摇合闸6圈后短接电脑钥匙孔、不用电脑钥匙、带上五防机后台操作、拉开刀闸机构箱动力电源并短接五防电脑钥匙孔等各种逻辑条件下控制回路接触器的分合操作,?当确认回路验证正确后再送上地刀机构箱电机动力电源，然后通过监控主机实际合分一次即可完成验收工作。同理，电动地刀的电气闭锁接点反逻辑验收也与刀闸一样； 验收策略表与刀闸类似，故这里从略。

? 4?结论

（1）现代综合自动化防误技术克服了早期离线式微机五防模式的缺点，实现了监控系统与微机防误系统的资源共享，具有防误主机逻辑闭锁、单元电气闭锁、机械闭锁等三层防误闭锁，达到了综合防误的目的。

（2）对于在监控主机、测控柜装置液晶屏、汇控箱或机构箱等三种不同情况下的操作，具有不同的意义和特点。正常情况下在监控主机操作，只有当监控主机发生故障或其他紧急情况需要时，才选择在测控柜、汇控箱或机构箱上操作，但由于利用测控柜装置液晶屏遥控操作时，对误入间隔时测控柜装置液晶屏不会发出五防闭锁的提示性告警，所以一般不推荐采用这种操作方式(注意:开关在测控柜上的操作与利用测控柜装置液晶屏遥控开关操作是两种概念,前者KSH须切换至就地,后者KSH须切换至远方;也就是说测控柜装置液晶屏遥控操作与后台主机遥控操作均视为站控层遥控操作,区别只是是否具备弹出五防闭锁的提示性告警而已)。

（3）500kV变电站综合自动化防误技术的验收过程是一个极其烦琐且异常重要的最后把关环节，验收过程中首先应把握好文章所提到的九项基本原则及注意事项。

（4）针对500kV变电站综合自动化防误技术的验收过程的特点，制定了验收策略表，并以500kV泉州变第4串综自改造工程为例，进行了分析说明，有力的确保了验收过程全面、有效、不遗漏、不重复，缩短了验收时间，提高了工作效率。

参考文献：

[1]陈志军，李剑刚，高宏伟.?500kV综合自动化变电站的防误闭锁应用.继电器 [J] .2006，?34（18）：69-71