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摘要：随着技术的不断更新，微机“五防”系统在各电压等级的变电站已经得到了广泛应用，针对石家庄良村电厂220kV升压站的“五防”装置的配置和实际运行中存在的问题展开讨论，并由此提出变电站防误较为可行的解决方案。
关键词：防误技术；防止电气误操作；微机“五防”技术
作者简介：刘宇卿（1976-），男，北京人，石家庄良村热电有限公司发电运行部，工程师；胡卫华（1977-），男，北京人，石家庄良村热电有限公司发电运行部，助理工程师。（河北 石家庄 052100）
中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）06-0133-02
随着电力工业的高速发展，电力系统规模越来越大，电压等级越来越高，为了确保电力系统的安全稳定运行，避免各类误操作事故的发生，必须重视“五防”工作。中电投石家庄良村热电有限公司220kV升压站选用的是南京南自电气有限公司生产的NS502微机防误闭锁装置，取得了良好的效果。在倒母线，主变停、送电等复杂操作中，微机防误闭锁显示出其它闭锁无法比拟的优势。但微机防误闭锁在省去了繁琐电气闭锁二次接线的同时，却带来了一些功能上的不完善以及运行中的一些问题，特别是在解锁后缺乏后续手段，极易造成误操作，而解锁操作又是实际操作中无法回避的问题，解锁操作引发的事故仍时有发生，一些解锁事故虽然是相关人员违章操作引起的，但电气闭锁改为微机防误闭锁后留下的误操作隐患依然存在，也容易被忽视。如果在微机防误闭锁后由电气闭锁进行补充，事故或许不会发生，至少可以避免一些恶性误操作事故的发生。
一、NS502防误闭锁装置功能及性能
无限编码，编码系统采用全球唯一码无线采码，电脑钥匙采码为非接触式；可以接收多张操作票；“黑匣子”功能能够记录并浏览操作票及操作信息，掉电后数据能够保存10年。该装置还具有自动和手动清票、自学、记忆、锁编码检查、中止当前操作票、操作票浏览、跳步、实时时钟、电池电量监测、自诊断等功能；可对多种锁具进行解锁及检位操作，能够实现机械编码锁；电编码锁；具备操作时的语音提示功能，提示内容可根据用户需求进行修改，以适应用户习惯。
二、NS502防误闭锁装置基本配置
1.系统颜色配置
NS502系统的一次接线图可采用两种方式进行着色：在图形上直接为图元设置颜色，按照电压等级颜色配置在运行方式下进行自动着色。在采用自动着色方式时，可通过设置电压等级颜色，直观地显示当前图元的电压等级、状态等信息。
2.通讯配置
常规通讯配置对系统和电脑钥匙、监控系统的通讯方式进行设置。“电脑钥匙通讯配置”对电脑钥匙通讯方式进行配置，由于电脑钥匙的通讯规约和通讯方式（串口）是固定的，所以可配置的内容仅有使用的串口号和通讯超时，其中“通讯超时”表示在后台向电脑钥匙发送需要应答的报文后等待回答的最大时间，超过这个时间即认为通讯中断并进行提示。
3.系统附件配置
附件目前包括遥控远方闭锁装置和电脑钥匙管理箱。遥控远方闭锁装置是加强“五防”操作安全性的附加硬件设备，可串联在设备操作回路中，由后台软件控制，无操作时断开操作回路，在进行操作时通过后台软件发送的命令接通指定设备的操作回路，进一步提高操作安全性。电脑钥匙管理箱功能目前暂未使用。
三、NS502防误闭锁装置电脑钥匙操作的执行及操作票返回
1.接票
在任何界面下，钥匙都能进行操作票传输。当钥匙接收到开始传票的信息后，立即进入操作票接收界面。
2.解锁操作
（1）机械锁闭锁的手操隔离开关、接地刀闸、临时接地线等的操作。对于手操隔离开关、接地刀闸、临时接地线、网门等用机械锁闭锁的设备，电脑钥匙将显示具体需要操作的设备名称。
1）在现场找到与电脑钥匙显示名称对应的设备，将电脑钥匙插入锁中，如锁编码正确，电脑钥匙将发出“锁码正确，请操作”的语音提示，并且显示画面。待语音播放完成后，按下开锁按钮，即可打开机械编码锁，进行倒闸操作。钥匙检测到开锁信号后，显示“设备操作成功”画面。说明：按取消键，可重新对“隔离开关”进行解锁操作，此功能是为了防止开锁按钮未按到位或者其它原因导致钥匙未检测到开锁信号或者锁具未打开时重新进行开锁操作。如果开锁成功，电脑钥匙将发出“嘀”的语音提示，然后显示等待确认的界面，按确认键，将显示下一项具体操作的内容，操作人员即可进行下一项操作。
2）如果插入的锁编号与电脑钥匙显示的编号不对应，电脑钥匙将发出语音“锁码错误，请检查”的提示，待语音播放完成后，钥匙显示如下，其它类型锁遇到这种情况处理方法一样。此时电脑钥匙中的闭锁机构锁死，不能进行开锁操作。
（2）由电编码锁闭锁的断路器、电动刀闸等设备。
当电脑钥匙显示由电编码锁闭锁的断路器、电动刀闸等设备名称时，将电脑钥匙插入设备对应的电编码锁中，等到电脑钥匙将发出语音“锁码正确，请操作”并显示“已合上断路器”画面。此时，操作断路器ＫＫ把手，当听到电脑钥匙将发出“嘀”的语音提示时，表示操作结束，可取出电脑钥匙。显示电编码锁开锁成功画面。
3.回传
回传是钥匙对其操作过程、结果等信息向“五防”后台（或模拟盘等）传输的过程，主要有两种形式。操作结束的正常回传，操作过程中的中止回传。
由其它设备操作结束后，将结果传回电脑钥匙，若设备操作成功，电脑钥匙发出“嘀”的提示音后自动加载下一项并显示相关操作内容；若设备操作不成功，则钥匙自动返回开始状态，此时可以持电脑钥匙选择其它操作方式进行解锁操作，可参见“ 由电脑钥匙进行解锁操作”中止回传是指操作票没有操作完毕而执行的一种回传。通过主菜单“操作票中止”进入此功能。操作票都操作完毕进入本菜单项会给出“操作票已执行完毕，不能进行中止操作”的提示。进入后，提示“操作票已中止，钥匙等待回传”。此时若“五防”后台处于等待电脑钥匙回传状态时，就可以回传。回传结束自动返回待机界面。
由电脑钥匙进行解锁操作：如果使用电脑钥匙对设备进行解锁操作，操作方法和使用电编码锁或机械锁等闭锁方式完全一样。
4.操作結束
钥匙内当前操作票操作完毕后，钥匙会自动弹出操作结束的回传提示。如果操作结束没有回传而关机时，钥匙在重新开机后会自动提示回传。
四、NS502防误闭锁装置存在的一些缺点及常见故障处理
1.NS502防误闭锁装置存在的缺点
微机防误闭锁装置通过用软件编写断路器、隔离开关、接地刀闸间的操作闭锁规则，实现了防误闭锁的数字化，并能够实现以往电气闭锁不能完成或者难以实现的防误功能，但也存在如下一些缺点。
（1) 非正常运行方式下，无法用电脑钥匙进行解锁，只能靠强制解锁。
（2）由于编码锁在户外，风吹日晒雨淋，容易生锈，所以维护工作量较大。
（3) 其“五防”功能以操作逻辑为核心，是虚拟的。无票操作和误碰则可能使功能失效。
（4)在现场实际应用中会出现电脑钥匙解锁过程中锁没有打开，而电脑钥匙的程序却已经走到了下一步的情况，此时只能靠强制解锁。这时“五防”已经形同虚设，起不到其应有的作用。
（5) 装置造价较高。
（6) 修改闭锁规则和日常维护需由专业人员进行(目前完全依赖厂家)，使得在设备换型、系统扩充等情况下，无法对装置内部的闭锁规则库及时进行相应修改，只能动用万能解锁钥匙，使其防误功能大打折扣，同时一旦发生故障，无法自行解决，只能等待厂家来人处理，造成装置的长期停用。
（7）微机“五防”操作装置未能将检查项目做入钥匙程序，造成检查时的不便。
另外，部分运行人员对“五防”装置的构成、原理及使用维护方法不熟悉，在操作时不按规程操作，对运行操作中遇到的与实际运行方式不符的情况，不能够及时进行操作程序的修改；部分管理和运行人员认为使用闭锁装置繁琐，干脆不使用该装置，使闭锁防误功能丧失；忽视平时对装置的维护工作，如未定期试验开锁，未对不流畅的锁具加注润滑油，未对生锈、卡涩、损坏的机械编码锁和电脑钥匙进行检修和更换；操作时发现装置问题不及时汇报，不尽快处理，搁置问题，造成安全隐患。
2.NS502防误闭锁装置常见故障处理（见表1）
五、结论
随着大容量、高负荷电网的飞速发展，各变电站、升压站对电气“五防”系统的要求进一步提高，防止电气误操作已逐步发展成为电力自动化技术的一项重要独立分支，成为保障电力安全生产的重要措施之一。随着技术的不断更新，防误技术也将不断地改进和完善。传统电气防误闭锁方式由于回路复杂，在运行中存在故障机率高等问题，已不能满足要求，逐渐被微机“五防”闭锁装置所取代，而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依然存在一些不足和缺点，在功能方面还有待进一步完善和提高。从目前的运行情况来看，为了安全可靠起见，在大力推广应用微机防误闭锁系统的同时，适度保留间隔的电气二次闭锁回路应该是比较科学有效的防误闭锁措施。
（责任编辑：刘俊卿）
关键词：防误技术；防止电气误操作；微机“五防”技术
作者简介：刘宇卿（1976-），男，北京人，石家庄良村热电有限公司发电运行部，工程师；胡卫华（1977-），男，北京人，石家庄良村热电有限公司发电运行部，助理工程师。（河北 石家庄 052100）
中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）06-0133-02
随着电力工业的高速发展，电力系统规模越来越大，电压等级越来越高，为了确保电力系统的安全稳定运行，避免各类误操作事故的发生，必须重视“五防”工作。中电投石家庄良村热电有限公司220kV升压站选用的是南京南自电气有限公司生产的NS502微机防误闭锁装置，取得了良好的效果。在倒母线，主变停、送电等复杂操作中，微机防误闭锁显示出其它闭锁无法比拟的优势。但微机防误闭锁在省去了繁琐电气闭锁二次接线的同时，却带来了一些功能上的不完善以及运行中的一些问题，特别是在解锁后缺乏后续手段，极易造成误操作，而解锁操作又是实际操作中无法回避的问题，解锁操作引发的事故仍时有发生，一些解锁事故虽然是相关人员违章操作引起的，但电气闭锁改为微机防误闭锁后留下的误操作隐患依然存在，也容易被忽视。如果在微机防误闭锁后由电气闭锁进行补充，事故或许不会发生，至少可以避免一些恶性误操作事故的发生。
一、NS502防误闭锁装置功能及性能
无限编码，编码系统采用全球唯一码无线采码，电脑钥匙采码为非接触式；可以接收多张操作票；“黑匣子”功能能够记录并浏览操作票及操作信息，掉电后数据能够保存10年。该装置还具有自动和手动清票、自学、记忆、锁编码检查、中止当前操作票、操作票浏览、跳步、实时时钟、电池电量监测、自诊断等功能；可对多种锁具进行解锁及检位操作，能够实现机械编码锁；电编码锁；具备操作时的语音提示功能，提示内容可根据用户需求进行修改，以适应用户习惯。
二、NS502防误闭锁装置基本配置
1.系统颜色配置
NS502系统的一次接线图可采用两种方式进行着色：在图形上直接为图元设置颜色，按照电压等级颜色配置在运行方式下进行自动着色。在采用自动着色方式时，可通过设置电压等级颜色，直观地显示当前图元的电压等级、状态等信息。
2.通讯配置
常规通讯配置对系统和电脑钥匙、监控系统的通讯方式进行设置。“电脑钥匙通讯配置”对电脑钥匙通讯方式进行配置，由于电脑钥匙的通讯规约和通讯方式（串口）是固定的，所以可配置的内容仅有使用的串口号和通讯超时，其中“通讯超时”表示在后台向电脑钥匙发送需要应答的报文后等待回答的最大时间，超过这个时间即认为通讯中断并进行提示。
3.系统附件配置
附件目前包括遥控远方闭锁装置和电脑钥匙管理箱。遥控远方闭锁装置是加强“五防”操作安全性的附加硬件设备，可串联在设备操作回路中，由后台软件控制，无操作时断开操作回路，在进行操作时通过后台软件发送的命令接通指定设备的操作回路，进一步提高操作安全性。电脑钥匙管理箱功能目前暂未使用。
三、NS502防误闭锁装置电脑钥匙操作的执行及操作票返回
1.接票
在任何界面下，钥匙都能进行操作票传输。当钥匙接收到开始传票的信息后，立即进入操作票接收界面。
2.解锁操作
（1）机械锁闭锁的手操隔离开关、接地刀闸、临时接地线等的操作。对于手操隔离开关、接地刀闸、临时接地线、网门等用机械锁闭锁的设备，电脑钥匙将显示具体需要操作的设备名称。
1）在现场找到与电脑钥匙显示名称对应的设备，将电脑钥匙插入锁中，如锁编码正确，电脑钥匙将发出“锁码正确，请操作”的语音提示，并且显示画面。待语音播放完成后，按下开锁按钮，即可打开机械编码锁，进行倒闸操作。钥匙检测到开锁信号后，显示“设备操作成功”画面。说明：按取消键，可重新对“隔离开关”进行解锁操作，此功能是为了防止开锁按钮未按到位或者其它原因导致钥匙未检测到开锁信号或者锁具未打开时重新进行开锁操作。如果开锁成功，电脑钥匙将发出“嘀”的语音提示，然后显示等待确认的界面，按确认键，将显示下一项具体操作的内容，操作人员即可进行下一项操作。
2）如果插入的锁编号与电脑钥匙显示的编号不对应，电脑钥匙将发出语音“锁码错误，请检查”的提示，待语音播放完成后，钥匙显示如下，其它类型锁遇到这种情况处理方法一样。此时电脑钥匙中的闭锁机构锁死，不能进行开锁操作。
（2）由电编码锁闭锁的断路器、电动刀闸等设备。
当电脑钥匙显示由电编码锁闭锁的断路器、电动刀闸等设备名称时，将电脑钥匙插入设备对应的电编码锁中，等到电脑钥匙将发出语音“锁码正确，请操作”并显示“已合上断路器”画面。此时，操作断路器ＫＫ把手，当听到电脑钥匙将发出“嘀”的语音提示时，表示操作结束，可取出电脑钥匙。显示电编码锁开锁成功画面。
3.回传
回传是钥匙对其操作过程、结果等信息向“五防”后台（或模拟盘等）传输的过程，主要有两种形式。操作结束的正常回传，操作过程中的中止回传。
由其它设备操作结束后，将结果传回电脑钥匙，若设备操作成功，电脑钥匙发出“嘀”的提示音后自动加载下一项并显示相关操作内容；若设备操作不成功，则钥匙自动返回开始状态，此时可以持电脑钥匙选择其它操作方式进行解锁操作，可参见“ 由电脑钥匙进行解锁操作”中止回传是指操作票没有操作完毕而执行的一种回传。通过主菜单“操作票中止”进入此功能。操作票都操作完毕进入本菜单项会给出“操作票已执行完毕，不能进行中止操作”的提示。进入后，提示“操作票已中止，钥匙等待回传”。此时若“五防”后台处于等待电脑钥匙回传状态时，就可以回传。回传结束自动返回待机界面。
由电脑钥匙进行解锁操作：如果使用电脑钥匙对设备进行解锁操作，操作方法和使用电编码锁或机械锁等闭锁方式完全一样。
4.操作結束
钥匙内当前操作票操作完毕后，钥匙会自动弹出操作结束的回传提示。如果操作结束没有回传而关机时，钥匙在重新开机后会自动提示回传。
四、NS502防误闭锁装置存在的一些缺点及常见故障处理
1.NS502防误闭锁装置存在的缺点
微机防误闭锁装置通过用软件编写断路器、隔离开关、接地刀闸间的操作闭锁规则，实现了防误闭锁的数字化，并能够实现以往电气闭锁不能完成或者难以实现的防误功能，但也存在如下一些缺点。
（1) 非正常运行方式下，无法用电脑钥匙进行解锁，只能靠强制解锁。
（2）由于编码锁在户外，风吹日晒雨淋，容易生锈，所以维护工作量较大。
（3) 其“五防”功能以操作逻辑为核心，是虚拟的。无票操作和误碰则可能使功能失效。
（4)在现场实际应用中会出现电脑钥匙解锁过程中锁没有打开，而电脑钥匙的程序却已经走到了下一步的情况，此时只能靠强制解锁。这时“五防”已经形同虚设，起不到其应有的作用。
（5) 装置造价较高。
（6) 修改闭锁规则和日常维护需由专业人员进行(目前完全依赖厂家)，使得在设备换型、系统扩充等情况下，无法对装置内部的闭锁规则库及时进行相应修改，只能动用万能解锁钥匙，使其防误功能大打折扣，同时一旦发生故障，无法自行解决，只能等待厂家来人处理，造成装置的长期停用。
（7）微机“五防”操作装置未能将检查项目做入钥匙程序，造成检查时的不便。
另外，部分运行人员对“五防”装置的构成、原理及使用维护方法不熟悉，在操作时不按规程操作，对运行操作中遇到的与实际运行方式不符的情况，不能够及时进行操作程序的修改；部分管理和运行人员认为使用闭锁装置繁琐，干脆不使用该装置，使闭锁防误功能丧失；忽视平时对装置的维护工作，如未定期试验开锁，未对不流畅的锁具加注润滑油，未对生锈、卡涩、损坏的机械编码锁和电脑钥匙进行检修和更换；操作时发现装置问题不及时汇报，不尽快处理，搁置问题，造成安全隐患。
2.NS502防误闭锁装置常见故障处理（见表1）
五、结论
随着大容量、高负荷电网的飞速发展，各变电站、升压站对电气“五防”系统的要求进一步提高，防止电气误操作已逐步发展成为电力自动化技术的一项重要独立分支，成为保障电力安全生产的重要措施之一。随着技术的不断更新，防误技术也将不断地改进和完善。传统电气防误闭锁方式由于回路复杂，在运行中存在故障机率高等问题，已不能满足要求，逐渐被微机“五防”闭锁装置所取代，而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依然存在一些不足和缺点，在功能方面还有待进一步完善和提高。从目前的运行情况来看，为了安全可靠起见，在大力推广应用微机防误闭锁系统的同时，适度保留间隔的电气二次闭锁回路应该是比较科学有效的防误闭锁措施。
（责任编辑：刘俊卿）