莫让“五防”再惹祸—浅议电力系统防误闭锁

       2005年2月25日，在全国电力安全生产工作电视电话会议上，国家电力监管委员会负责同志通报了2004年迎峰度夏的用电高峰期间，电力系统发生了惟一的1起电力生产重大设备事故：造成两人重伤、额定容量360000 千伏安  SFP7-360000/500型主变压器A相低压线圈、B相高压线圈损坏，为确保检修质量，被迫更换全部高、低压线圈及调压线圈。机组容量302.5兆瓦的SF302.5-80/17000型水轮发电机组停役90多天，弃水损失电量数亿千瓦时之巨，给国家和企业造成重大损失。根据原《电业生产事故调查规程》认定为重大设备事故。事件发生后，专家经过多方调查分析认为，设备的防误功能存在缺陷，不能起到防误作用是导致发生事故的主要原因之一。按照有关规定，凡有可能引起误操作的高压电气设备，均应装设防误装置和相应的防误电气闭锁回路。如何用好、如何管好电气设备的防误闭锁装置，以防此类事故不再重演令人深思。

防误装置的功能及使用技术

        生产现场的防误闭锁装置主要实现五防功能：1、防止带负荷拉、合隔离开关;2、防止带接地线(接地闸刀)合闸;3、防止人员误入带电间隔;4、防止误分、误合断路器；5、防止带电挂接地线（合接地闸刀）。以及防止非同期并列等。实现闭锁非同期并列的基本方法是通过压差和频差鉴定装置实现同期闭锁，倒闸操作过程中及时投入同期闭锁装置，以防止非同一供电的两个系统非同期合闸。

五防功能是如何实现的？现场的应用情况又是如何呢？

        五防功能的实现方法和特点：
        在方式上有：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。
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——闸刀闭锁，早期的多是靠断路器的机械联杆实现与隔离开关的闭锁；断路器回路主隔离刀闸与接地刀闸之间的闭锁。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。

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；它在干燥的环境运行比较可靠。但受我们的“国情”所限，大多安装在35千伏及以下室内设备上。在使用中，由于辅助转换开关种种原因不能正常切换，和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。

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刀闸等电动操作回路上，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。它实现的基本条件是电动操作的设备机构上。目前330千伏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。

微机防误闭锁
        电气闭锁、电磁闭锁和机械闭锁频发的失灵，往往被迫使倒闸操作中止，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顿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、接地刀闸（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，既：在电动操作的刀闸或地刀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。目前珠海某公司研发的、功能相对完善的微机闭锁在全国应用较多。微机防误闭锁系统使用过程中操作繁琐、速度慢和编码锁不易安装、个别发生死机现象制约了它的使用与推广。

防误操作的管理措施
防止非同期并列方面

        首先要保证同期回路接线正确，同期闭锁装置动作良好；设备一次接线发生变更、或同期回路接线发生变更要及时定相或核相；操作人员要熟知本单位的同期点和同期回路，在同一时间并列操作杜绝投入两个同期电源开关；手动同期操作要经过同期鉴定，实现同期闭锁；电源联络线跳闸未经同期鉴定或未经上级调度许可严禁强行合环。
五防闭锁方面
        严格执行倒闸操作原则，在防误闭锁失灵时，首先依据操作票检查倒闸操作顺序是否正确无误，严禁在未查明原因前进行强分、强合操作；电动操作的设备在操作失灵时也必须查明原因，在未判明故障前严禁就地手动操作；若是闸刀闭锁或机械部分故障首先要停止操作，消除障碍；否则，若确认是闭锁装置故障在得到值班负责人的许可后，方可解锁操作。特别是防止带电挂接地线方面，在进行设备验电时要区分静电、感应电和设备带有电压。对影响面较大的，例如母线倒闸操作，在检修母线恢复到冷备用时，通过测量绝缘的方法，检查母线无接地线遗留，以杜绝带地线合闸。操作人员要具备基本的维修技能。对于新上工程，五防闭锁要与主设备同时设计、同时施工、同时投入运行。功能上必需满足五防要求。
        随着电力系统容量增加，电压等级的不断提高，电站综合自动化系统得到应用与推广，刀闸电动操作逐步全面普及，微机型数字逻辑防误闭锁应运而生，操作速度快，安全可靠的防误闭锁装置将会得到发展和普及应用。象前述事故中电监会负责人通报的“推进机构钢板限位处有效高度不够，蜗杆偏高超出水平位置，推进机构限不住蜗杆，操作中小车型断路器超越了“试验”位置而没有受到限制；断路器侧面的挡板设置太宽，……”功能不够完善的闭锁装置将逐渐汰出电力系统。