西开中低压教学-变电站五防概念及应用注意事项

一.防止五类误操作事故的措施

凡有可能引起电气误操作事故的一次电气设备，均应装设防误装置，应具备以下基本功能:

防止误分、合开关

防止带负荷拉、合隔离刀闸

防止带电挂(合)接地线(接地刀闸)

防止带接地线(接地刀闸)合开关(隔离刀闸)

防止误入带电间隔。

防误团锁逻辑基本要求

应实现“五防”要求

开关可采取提示性措施防止误分、合除开关外电气元件均应采取强制性闭锁措施

·防止误分、合开关----开关无强制手段,通过编号输入，操作与监护密码验证等提示、核对性方式和操作规范管理来控制操作正确性。

防止带负荷拉、合隔离刀闸或手车触头------开关在分闸位置时，才允:许进行闸刀操作(通过电气闭锁、微机五防锁具,手车机械,联锁等技术手段)

·防止带接地线(接地闻刀)合开关(闸刀):------接地线取下或者接地闸刀分闸位置,才允许操作闸刀.(通过电气闭锁、闸刀机械联锁,手车机械,微机五防锁具等)

防止带电挂(合)接地线(接地间刀):开关及闸刀分闸并且无电情况下才能允许操作接地闸刀或挂接地线.(通过电气闭锁、闸刀机械联锁,手车机械,线路带电检测,微机五防锁具等)

·防止误入带电间隔:开关合闸及手车在工作位置,闭锁柜门,手车开关检修位置时,触头封板自动闭合,柜后接地闸刀合闸位置时,才能打开后柜门等(手车联锁,线路带电检测,微机五防锁具等)

二.变电站防误装置的主要类型

1.机械闭锁装置

是利用电气设备的机械联动部件对相应电气设备操作构成的闭锁，机械闭锁装置应满足操作灵活、牢固和耐环境条件等使用要求

机械闭锁的机械传动部分应有足够的强度，“闭锁/开放”状态应有明显标志，以便于检查.

如:主地刀一体闸刀的接地闸刀与隔离闸刀之间的机械联锁GIS组合电气的三工位刀闸

开关柜的机械联锁功能

例1.主刀缺口圆与地刀联锁轴杆构成的机械联锁装置

地刀合位、主刀分位状态(锁住主刀操作)

地刀分位、主刀合位状态(锁住地刀操作)

主刀缺口圆盘和地刀联锁轴杆构成联锁装置。主刀缺口圆盘随主刀的分、合操作水平左右转动90度,地刀联锁轴杆随地刀分、合操作左右移动。如上左图所示，地刀合位状态锁住了主刀的合闸操作，右图所示，主刀合位状态锁住了地刀的合闸操作。

例2.西门子闸刀的双缺口圆与联锁杆构成的机械联锁装置

地刀和主刀均在分位状态(开放状态）

地刀被锁住状态

主刀和地刀的缺口圆之间装有联锁杆构成了联锁装置。当主刀合闸操作时,主刀缺口圆盘水平左右转动90度,推动联锁杆向左移动插入地刀圆盘缺口，锁住了地刀的合闸操作。同样在主刀分位状态，当地刀合闸操作时，推动联锁杆向右移动插入主刀圆盘缺口，锁住了主刀的合闸操作。

例3.手车在工作位置时闭锁手车操作把手

当手车在工作位置时,手车的操作把手无法打开固定插销，此时只能通过摇孔将手车摇至试验位置。开关在合闸位置,闭锁手车摇孔封板

目的:防止发生带负荷拉刀闸的误操作事件。

2.电气闭锁装置

电气闭锁是将断路器、隔离开关接地刀闸等设备的位置辅助接点接入电气操作电源(电磁闭锁)回路构成的闭锁。接入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呃次设备状态转换的要求，电气接线应满足防止电气误操作的要求(电磁锁作为电气闭锁的一种）

闸刀电动操作回路

为气闭锁装置(回路)电源应由所用电单独提供，不得与其他电源共用。电磁锁应采用间隙式原理，锁栓能白动复位，锁真应具备防锈、防水、防晒以及耐低温特性。

3.微机五防闭锁

配置独立或后台监控一体化的微机五防装置,主机接入监控系统,取得设备的实时位置变化根据预设的逻辑关系条件,将输有正确操作步骤的五防钥匙与现场设备的五防机械挂锁配合符合条件时开锁,以实现五防闭锁功能.微机五防装置的电源要求独立接入UPS电源系统，确保供电可靠。

4.监控系统五防闭锁

通过监控系统采集的设备实时位置状态,根据五防闭锁逻辑条件，当符合条件时接通相关设备的电气操作回路,否则切断,以实现闭锁相关设备的电动操作条件.

监控系统采集的接点应直接采用辅助接点，不得使用重动接点，为便于监视状态，应与后台状态采集使用同一辅助接点。

测控五防干簧继电器接点

闭锁逻辑实现方式

机械闭锁:单间隔单设备

电气闭锁:单间隔、跨间隔监控五防闭锁:电动方式的操作设备微机五防闭锁:所有设备

三.开关柜的主要闭锁功能

1.开关位置与摇孔封板之间的联锁

当开关在合闸位置，摇孔封板打不开

目的:防带负荷拉刀闸。

10KV中置柜,较多采用闭锁罩.

2.手车固定把手与摇孔封板之间的联锁。

手车固定插口不到位，闭锁摇孔板打开

目的:手车把手不到位,则手车在开关柜内的固定不可靠，此时闭锁手车摇动操作,防止操作时出现手车活动等不安全状况。同样手车若固定不可靠，则开关操作震动等易发生触头移位接触不良或脱开烧毁。

3.摇孔封板与手车位置的联锁

若手车位置操作不到位(工作位置)，摇孔封板则不能关闭.目的:防止手车操作不到位造成工作位置没锁定操作震动位移，引起触头接触不良等。

4.摇孔封板与开关操作的联锁

摇孔封板关闭不到位，闭锁开关操作(自动脱口，控制回路断线等目的:防止封板没完全关闭,有可能因手车操作不到位,工作位置没锁住,一旦操作震动引起开关位移起触头接触不良等。有时会发生因封板没完全关闭,造成遥控开关失败,控制回路端线等情况.

5.手车在工作位置闭锁二次插头的拨出操作。

6.接地闸刀和手车位置、线路带电显示仪、后柜门等联锁关系。

(1)手车在试验或柜外位置,并且线路带电显示器检测三相无电(通过电磁锁)开放接地闸刀操作孔封板的开启，允许接地闸刀合闸操作。目的:防带电合地刀。

(2)接地闸刀分闸位置,后柜门关闭状态,才允许开启手车摇孔封板对手车进行摇动到工作位置的操作。后柜门(后柜板)没关闭时，闭锁线路接地闸刀分闸操作，使线路接地闸刀锁定在合位状态。目的:防带地刀(地线)送电和防误入带电间隔.

所以若采用挂接地线的,接地端必须设计在柜外,这样若接地线没拆除,那后柜门就不能关闭,手车就没法摇入到工作位置,满足了防带地刀(地线)送电闭锁功能.

(3)接地闸刀在合闸位置,允许打开后柜门操作。

目的:防误入带电间隔。

对于接地手车,比较难实现与开关柜的机械联锁,所以一般用微机五防逻辑或电磁锁实现

使用柜后挂接地线的,在后柜门电磁锁的逻辑条件要考虑,先开门后挂地线,所以后柜门电磁锁般满足手车在试验或柜外,带电显示仪无电两个条件.

7.开关柜等其它一些联锁关系。

过渡手车防带负荷操作，主要通过与开关分闸位置联锁的电磁锁实现。

有些过渡手车与主开关手车操作顺序有关联，要注意这两手车的操作顺序，如:停役操作顺序先开关手车，后过渡手车复役操作则先过渡手车，后开关手车，

设置目的为:防止过渡手车遗忘推入工作位,造成空送电.还有些过渡手车的操作要求主变高压侧的开关必须分闸位置这些都是非五防要求,个人建议取消这些非五防要求功能的关联

对于高压侧配置GIS设备的要注意,因高压侧闸刀和接地闸刀均为电动操作机构,所以不仅要判低压侧开关位置,还要判过渡手车位置,所以避免开关及过渡手车二次触头拨下,位置不定态引起电动操作闭锁

电容器手车开关改检修的操作，因电容器闸刀操作与开关位置及手车位置关联，所以当手车试验位置，二次插头连接状态情况下，先操作闸刀，再将手车拉柜外，同样复役时，先将手车改试验，再操作电容器闸刀。

电容器组网门与电容器接地闸刀之间的联锁,主要防误入带电间隔

变电站电动操作刀闸防误闭锁系统

四.例110KV内桥接线变电站的五防逻辑关系

1.110kV线路

线路闸刀:

防带负荷拉合闸刀--------------开关必须分位，防带接地合闸送电-------------线路接地闸刀、开关线路侧接地闸刀必须分位

线路接地闸刀:

防带电合接地闸刀------------线路闸刀必须分位,线路电压三相为零(带电显示仪)

开关线路侧接地闸刀:

防带电合接地闸刀------------线路闸刀,开关必须分位

开关母线侧接地闸刀:

防带电合接地闸刀-------线路母线闸刀,开关必须分位

线路母线闸刀:

防带负荷拉合闸刀------------开关必须分位

防带接地合闸送电--------开关母线侧接地闸刀、I段母线接地闸刀必须分位

2.110kV母线压变

I段母线压变闸刀:

防带接地合闸送电-----压变接地闸刀必须分位、母线接地闸刀在分位

I 段母线接地闸刀:

防带电合接地闸刀---------线路母线闸刀，[段母线压变闸刀 主变110kV闸刀,母

分I段母线闸刀必须分位

I段压变接地闸刀：

防带电合接地闸刀------母线压变闸刀必须分位

3.110kV母分

母分I母闸刀:

防带负荷拉合闸刀---母分开关必须分位防带接地合闸送电---母分开关工母侧接地闸刀，工段母线接地闸刀必须分位

母分工母闸刀:

防带负荷拉合闸刀----母分开关必须分位防带接地合闸送电----母分开关工母侧接地闸刀，工段母线接地闸刀必须分位

母分开关I段侧接地闸刀:

防带接地合闸送电----母分开关,母分I母闸刀必须分位

母分开关工段侧接地闸刀:

防带接地合闸送电-----母分开关,母分Ⅱ母闸刀必须分位

五.防误解锁原因分类的简释

1.操作中装置故障解锁:

正确的操作:步骤及顺序正确，设备状态正确防误相关的设备,设施等故障引起.

2.操作中非装置故障解锁

非正常运行方式下的正确操作,,但不符合防误逻辑而进行的解锁操作。(投产冲击、特殊方式、事故隔离等)

3.配合检修解锁

检修、验收工作过程中，配合检修工作而进行的解锁操作。

4.运行维护解锁:

对防误闭锁装置、开关柜、机构箱等检查、维护工作需要,实际不操作一次设备而进行的解锁。

5.紧急(事故)解锁

遇有危及人身、电网和设备安全等紧急情况需要进行的解锁。

6.防误装置整体停用:

经公司总工程师批准并采取相应的防止电气误操作的有效措施，如遇有操作，应加强监护。