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國電自動化研究院 南京南瑞集團公司 wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng) 技術(shù)說明書技術(shù)說明書 編 寫：劉仁琪 武 杰 審 核：朱金大 批 準(zhǔn)：奚國富 版本號：v1.0 wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說明書 - i - 目目 錄錄 第一章第一章 概述概述 . 1 第二章第二章 wfbx 型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)閉鎖原理型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)閉鎖原理.3 2.1 設(shè)計思想. 3 2.2 系統(tǒng)構(gòu)成. 3 2.3 防止“空行程”問題的措施 . 4 第三章第三章 閉鎖方案設(shè)計閉鎖方案設(shè)計 6 3.1 斷路器. 6 3.2 電動刀閘. 7 3.3 線路驗電. 9 第四章第四章 wfbx 型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)功能型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)功能.10 第五章第五章 wfbx 型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)特點型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)特點.11 第六章第六章 wfbx 型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式.12 6.1 單站微機防誤系統(tǒng). 12 6.2 集控站微機防誤系統(tǒng). 14 6.2.1 集控站微機防誤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式 . 14 6.2.2 集控站微機防誤系統(tǒng)的功能要求 .17 第七章第七章 技術(shù)趨勢技術(shù)趨勢 19 wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說明書 - 1 - 第一章第一章 概述概述 防誤閉鎖系統(tǒng)的概念：電力系統(tǒng)為防止現(xiàn)場操作人員在現(xiàn)場操作過程中發(fā)生五種惡性事故而采 取的一種防范措施。 五種防范的惡性事故為： 1、 防止帶負荷拉、合刀閘； 2、 防止誤入帶電間隔 3、 防止誤分、合斷路器； 4、 防止帶電掛接地線； 5、 防止帶地線合刀閘。 防誤閉鎖系統(tǒng)的種類可分為三類： 1、 機械程序式閉鎖裝置； 2、 電氣、電磁閉鎖裝置； 3、 微機型閉鎖裝置。 對于復(fù)雜結(jié)線方式的變電站（如帶旁路母線、雙母線結(jié)構(gòu)的變電站）用前面兩種方法不可能實 現(xiàn)。 機械程序式閉鎖裝置：其核心用機械方式實現(xiàn)開關(guān)、刀閘、地刀、網(wǎng)門之間的相互閉鎖，這種 閉鎖方式對于簡單接線方式的，在單個間隔內(nèi)實現(xiàn)沒有問題，但間隔之間的閉鎖就無法實現(xiàn)，無法 做到用機械方式實現(xiàn)閉鎖邏輯，還會出現(xiàn)卡澀等常見機械故障，且閉鎖裝置的硬件均安裝在機構(gòu)的 內(nèi)部，出現(xiàn)故障很難發(fā)現(xiàn)故障點，解決的辦法往往是破壞機構(gòu)設(shè)備，尋找故障點。 電氣、電磁閉鎖裝置：通過輔設(shè)電纜和輔助節(jié)點實現(xiàn)閉鎖，同樣存在以下問題： 1、常見的直流接地現(xiàn)象破壞了節(jié)點的正常采集，閉鎖邏輯失效； 2、復(fù)雜結(jié)線變電站閉鎖邏輯復(fù)雜，靠電氣陣列的邏輯關(guān)系實現(xiàn)非常困難， 3、設(shè)備安裝初期性能還較好，但維護工作量大，故障點多，工程擴建和改造困難。 微機型閉鎖系統(tǒng)：采用編碼技術(shù)，將閉鎖的硬件與邏輯運算分開，閉鎖的邏輯運算由計算機的 邏輯運算來實現(xiàn)，任何復(fù)雜的接線方式與系統(tǒng)的擴建均可簡單實現(xiàn)。 電力部門歷來十分重視電力系統(tǒng)的安全運行，然而每年仍發(fā)生許多因操作人員誤操作而導(dǎo)致的 重大事故，造成人員傷亡、設(shè)備損壞、大面積停電、甚至引起電網(wǎng)的振蕩和瓦解，經(jīng)濟損失慘重。 所以安裝防止電氣誤操作裝置是建設(shè)或改造變電站、電廠必須考慮的重要環(huán)節(jié)。 同時隨著控制中心和無人值守變電站的出現(xiàn)和推廣，對變電站監(jiān)控系統(tǒng)提出新的要求，監(jiān)控系 統(tǒng)除了采集斷路器狀態(tài)外，還必須要采集刀閘、網(wǎng)門、接地線等設(shè)備狀態(tài)。 鑒于以上兩點，我們于 94 年立項開發(fā) wfbx 型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)。 94 年年底第一代產(chǎn)品投入試運行。 95 年是產(chǎn)品的試運行和改進階段。 96 年產(chǎn)品定型并通過了電力部的技術(shù)鑒定。 97 年產(chǎn)品進入推廣階段，通過了電力部組織產(chǎn)品鑒定，并被評為 97 年度國家級新產(chǎn)品，獲三 項國家專利。 98 年榮獲江蘇省優(yōu)秀新技術(shù)項目金牛獎。 99 年榮獲江蘇省科技進步三等獎。 產(chǎn)品鑒定結(jié)論：產(chǎn)品鑒定結(jié)論： 產(chǎn)品具備“五防”功能； 利用站端遠動裝置或綜合自動化系統(tǒng)采集實時狀態(tài)信息，用電腦鑰匙采集監(jiān)控裝置未采集的手 wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說明書 - 2 - 動高壓設(shè)備的狀態(tài)信息，使得防誤主機一次接線圖與現(xiàn)場狀態(tài)一致，并實現(xiàn)信息遠傳，屬國內(nèi)首創(chuàng)； 產(chǎn)品的綜合性能達到國內(nèi)先進水平； 防誤主機和實時監(jiān)控系統(tǒng)有機結(jié)合，性能處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。 wfbx 型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)適用范圍：型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)適用范圍： 可應(yīng)用于電力、石化、冶煉等電力設(shè)備的安全裝置中，適用于 35kv500kv 等各種電壓等級 的變電站、發(fā)電廠的開關(guān)、刀閘等一次設(shè)備的防誤閉鎖。 wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說明書 - 3 - 第二章第二章 wfbx 型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)閉鎖原理型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)閉鎖原理 2.1 設(shè)計思想設(shè)計思想 wfbx 型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)為配合變電站綜合自動化系統(tǒng)開發(fā)的，它充分利用現(xiàn)有 的變電站監(jiān)控系統(tǒng)的控制平臺，通過信息資源共享從而簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高性能價格比。 信息共享的實現(xiàn)如圖所示： 變電站 監(jiān)控系統(tǒng) 微機防誤 主機 虛遙信 實時數(shù)據(jù) 五防虛遙信 電腦鑰匙 操作票虛遙信 調(diào)度系統(tǒng)、 集控中心 實時數(shù)據(jù) 鎖具 操作票執(zhí)行 虛遙信采集 微機防誤系統(tǒng) 1、 微機防誤系統(tǒng)共享由變電站監(jiān)控系統(tǒng)采集的各種實時數(shù)據(jù)，包括遙信量（其中斷路器、刀閘等 設(shè)備狀態(tài)稱為實遙信）、遙測量等。 2、 微機防誤系統(tǒng)向變電站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送由電腦鑰匙采集的五防虛遙信（也稱虛遙信，包括監(jiān)控系 統(tǒng)未采集的刀閘、網(wǎng)門、臨時接地線等設(shè)備狀態(tài)）。 3、 監(jiān)控系統(tǒng)將變電站的實時數(shù)據(jù)送到遠方調(diào)度系統(tǒng)、集控中心，使得在遠方能夠監(jiān)視到變電站全 面的現(xiàn)場運行情況。 4、 這樣防誤系統(tǒng)就能夠全面的監(jiān)視到全站的所有設(shè)備的運行狀態(tài)，為操作人員模擬預(yù)演和實際操 作提供了一個真實可靠的操作平臺。 微機防誤操作系統(tǒng)和變電站監(jiān)控系統(tǒng)的信息共享，簡化了監(jiān)控系統(tǒng)和防誤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)而不影響 它們各自的功能。監(jiān)控系統(tǒng)與防誤系統(tǒng)彼此配合，相互補充，成為統(tǒng)一整體，大大提高了系統(tǒng)的性 能價格比。 1、 不必為微機防誤操作系統(tǒng)引入專門的信號電纜，就能得到各種設(shè)備的實時狀態(tài)，使規(guī)則校驗 在實時環(huán)境下進行，操作預(yù)演過程具有真實感。 2、 通常監(jiān)控系統(tǒng)需從現(xiàn)場接入大量的信號電纜，不僅投資大、配線復(fù)雜、施工、維護困難，而 且有些信號無法從現(xiàn)場取到，如網(wǎng)門的狀態(tài)、臨時接地線的狀態(tài)等。與防誤系統(tǒng)共享由電腦 鑰匙上送的五防虛遙信就解決了這些問題，監(jiān)控系統(tǒng)只需引入開關(guān)、可控刀閘等信號量，其 它信號量均由電腦鑰匙上送。既大大減少了監(jiān)控系統(tǒng)的遙信量，簡化了配線，節(jié)約了大量的 電纜和資金，又能夠監(jiān)視到各種信號量。 2.2 系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成 wfbx 型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)由三個部件組成，防誤主機（五防微機或五防模擬屏）、 電腦鑰匙、編碼鎖（分機械編碼鎖和電編碼鎖，機械編碼鎖又分固定鎖和掛鎖），從軟、硬件兩方 面對操作進行閉鎖。其操作過程分為兩步：預(yù)演操作和實際操作。 wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說明書 - 4 - 預(yù)演操作預(yù)演操作 本系統(tǒng)事先將各種運行方式的操作運行規(guī)程、電氣防誤操作接線圖(簡稱一次接線圖)及所有開 關(guān)、刀閘、網(wǎng)門等設(shè)備的正確操作方式保存在防誤主機中，當(dāng)運行人員受票并在防誤接線圖上進行 模擬操作時，系統(tǒng)會根據(jù)當(dāng)前實時的運行狀態(tài)檢驗其模擬操作步驟是否符合規(guī)則。 若操作違背了規(guī)則，系統(tǒng)將推出對話框，提示正確的操作步驟及有關(guān)的操作元件名稱和編號； 若符合規(guī)則，系統(tǒng)將確認你當(dāng)時的操作步驟，并自動將該步驟登記在當(dāng)前的操作票上。 整個操作預(yù)演過程基于引入的操作規(guī)則和全站所有設(shè)備的實時狀態(tài)，系統(tǒng)能有效地防止操作票 中各種誤操作項的出現(xiàn)，保證了操作票的正確性。 實際操作實際操作 現(xiàn)場實際操作有三類：上機操作、手動操作和提示性操作。 上機操作：是在監(jiān)控系統(tǒng)或防誤主機上運用鍵盤發(fā)送遙控操作命令，通過變電站綜合自動化系 統(tǒng)或具有相同功能的廠站端監(jiān)控設(shè)備的執(zhí)行機構(gòu)輸出執(zhí)行操作。 手動操作：需要運行人員運用電腦鑰匙按票項的順序打開操作機構(gòu)上的編碼鎖，才能進行的操 作。 提示性操作：不需要運用電腦鑰匙進行解鎖操作的一些二次項操作（如拉/合保險、確認刀閘 在合/分位置等）。 操作預(yù)演后，防誤主機將已檢驗通過的操作票傳送給電腦鑰匙，現(xiàn)場實際操作被嚴(yán)格強制按照 預(yù)演后生成的操作票順序進行。 現(xiàn)場操作時需要用電腦鑰匙去開編碼鎖和確認提示性操作，只有當(dāng)編碼鎖與電腦鑰匙中存放的 操作票所對應(yīng)的鎖號及鎖類型完全一致時，才能開鎖，并進行解鎖操作。此項操作完畢后，電腦鑰 匙才能開啟下一步操作項所對應(yīng)的編碼鎖。這樣就將操作票與硬件操作一一對應(yīng)起來，杜絕了誤入 間隔操作事故的發(fā)生，保證操作的正確性。 操作人員根據(jù)電腦鑰匙的提示，當(dāng)操作到應(yīng)該上機遙控操作或整個操作完畢時，須將電腦鑰匙 和防誤主機通訊，防誤主機根據(jù)電腦鑰匙上送的操作步數(shù)和操作過的設(shè)備狀態(tài)，更新已操作設(shè)備狀 態(tài)至當(dāng)前實際狀態(tài)。同時判斷操作票是否已執(zhí)行到應(yīng)該上機遙控操作，若是，則必須在防誤主機上 執(zhí)行操作票所對應(yīng)設(shè)備的遙控操作，否則拒絕執(zhí)行以下票項的操作。遙控操作完畢，且實時遙信狀 態(tài)返回后，才可進行下一步操作。在遙控操作之后還需電腦鑰匙進行現(xiàn)場開鎖操作時，防誤主機將 當(dāng)前操作步驟傳給電腦鑰匙，提示下一步操作內(nèi)容，如此反復(fù)進行下一步操作，直到整個操作結(jié)束。 由此看出，整個實際操作過程均在防誤主機、電腦鑰匙和編碼鎖的嚴(yán)格閉鎖下，強制操作人員 按照經(jīng)過站內(nèi)現(xiàn)行規(guī)則檢驗合格的操作票步驟進行（包括遙控開關(guān)），從而能夠達到軟、硬件全方 位的防誤閉鎖操作。 2.3 防止防止“空行程空行程”問題的措施問題的措施 所謂“空行程”，是指在執(zhí)行操作過程中，閉鎖對象未改變原有位置到規(guī)定位置，程序的下一 步操作仍能進行，即操作人員打開鎖后，未進行倒閘操作就閉鎖，若電腦鑰匙認為操作已進行，就 會出現(xiàn)實際狀態(tài)與電腦鑰匙上送的虛遙信狀態(tài)不一致的情況。為避免“空走程序”，系統(tǒng)采取了以 下措施： 第一、軟件措施第一、軟件措施 在每次實際操作完畢后，在電腦鑰匙的鍵盤上需依次按“繼續(xù)”鍵和“執(zhí)行”鍵，電腦鑰匙才 認為此操作已進行。 在開關(guān)、刀閘的預(yù)演操作時，系統(tǒng)可在選擇倒閘操作項后加上相應(yīng)的提示性操作，如“檢查開 關(guān)（刀閘）在分（合）位置”，并一起傳給電腦鑰匙。在實際開關(guān)、刀閘操作完畢后，依次按“繼 wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說明書 - 5 - 續(xù)”鍵和“執(zhí)行”鍵，電腦鑰匙顯示相應(yīng)的提示性操作，操作人員核對操作無誤后，再按“繼續(xù)” 鍵和“執(zhí)行”鍵，方可進入下一步操作。 兩步確認在一定程度上可防止“空程序”的發(fā)生。 第二、硬件措施第二、硬件措施 wfbx 型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)鎖具有兩大類型，固定鎖和掛鎖。對于這兩類型的鎖， 在防止“空程序”上有不同的措施。 掛鎖方式是在刀閘的分、合位置上分別安裝狀態(tài)識別器，配合相應(yīng)的附件，保證電腦鑰匙在一 個位置只能讀取一個狀態(tài)識別器的編碼。 對于固定鎖：對于固定鎖：根據(jù)不同的設(shè)備設(shè)計了不同形式的鎖具。但所有的固定鎖在設(shè)計、制作上有個共 同點，即鎖具不閉鎖電腦鑰匙無法采集編碼而進行實際操作。鎖具在未閉鎖時，鎖具內(nèi)的阻擋裝置 會自行彈出，阻擋著電腦鑰匙插入鎖具，電腦鑰匙得不到正確編碼，操作就不能進行。只有鎖具在 閉鎖狀態(tài)，電腦鑰匙才能插入讀碼，讀碼正確后方能解鎖，進行當(dāng)前操作項的操作，完畢后再進行 下一步操作。 對于室外刀閘：對于室外刀閘：采用雙面雙編碼鎖并配合附件安裝于轉(zhuǎn)動刀閘把柄上 , 使得電腦鑰匙從鎖上 讀取的兩個不同編碼與刀閘狀態(tài)的分、合狀態(tài)對應(yīng)起來，且保證刀閘在轉(zhuǎn)動過程中讀不到編碼, 只 有當(dāng)?shù)堕l操作到位且鎖上鎖體，才能讀到編碼，從而實現(xiàn)硬件上的硬閉鎖，并最簡單地實現(xiàn)刀閘狀 態(tài)的判別與讀取。 對于接地線：對于接地線：采用雙鎖實現(xiàn)硬閉鎖。其原理是將雙鎖中的兩個編碼定義為兩個狀態(tài)，分別對應(yīng) 掛上接地線與拆除接地線。在掛接地線的前與后始終保持只有一個鎖是閉鎖的，并且該閉鎖的鎖編 碼對應(yīng)接地線的狀態(tài), 從而保證電腦鑰匙讀取的接地線的狀態(tài)是正確的。 對于網(wǎng)門：對于網(wǎng)門：采用開合網(wǎng)門改變鎖編碼的方法實現(xiàn)閉鎖。網(wǎng)門在閉合狀態(tài)讀取的編碼是一個碼, 網(wǎng)門在開啟狀態(tài)讀取的編碼是另一個編碼。電腦鑰匙在執(zhí)行操作時首先執(zhí)行拉合操作, 然后進行操 作后的位置檢查, 從而實現(xiàn)網(wǎng)門的硬閉鎖，并保證電腦鑰匙讀取的網(wǎng)門鎖的編碼與所對應(yīng)的狀態(tài)和 所進行的操作一致。 對于室內(nèi)刀閘：對于室內(nèi)刀閘：采用雙鎖技術(shù)，安裝于刀閘的固定板上, 分別對應(yīng)分、合位置。刀閘在合、分 不同狀態(tài)時，只有一把鎖閉鎖，而該類型鎖只有在閉鎖狀態(tài)下才能讀取編碼, 使得電腦鑰匙讀取的 鎖碼與刀閘的分、合狀態(tài)一一對應(yīng)。操作完畢后，再進行位置檢查，讀取操作后的被閉鎖上的鎖編 碼, 確認操作已完成, 從而實現(xiàn)硬件上的硬閉鎖。 對于斷路器：對于斷路器：若有 kk 開關(guān)，則在操作機構(gòu)的電源回路中串入分、合兩個不同編碼的電氣編碼 鎖(電氣編碼鎖相當(dāng)于一個接點), 以斷開操作機構(gòu)回路的電源輸入。當(dāng)鑰匙插入分、合電氣編碼鎖 中，按操作順序?qū)ń狱c回路, 接通操作機構(gòu)電源, 允許分、合操作, 再利用電腦鑰匙判斷回路中 電流的大小, 確認操作是否進行。若有電流流過，則該操作才可認為已執(zhí)行, 從而實現(xiàn)硬件的硬閉 鎖。 wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說明書 - 6 - 第三章第三章 閉鎖方案設(shè)計閉鎖方案設(shè)計 3.1 斷路器斷路器 變電站中的斷路器有兩種操作方式，當(dāng)?shù)刈冸娬镜倪b控操作（不包含調(diào)度遠方遙控操作）和就 地操作。微機五防系統(tǒng)對這兩種操作方式采用不同的閉鎖方式實現(xiàn)閉鎖。 一、對遙控操作的閉鎖一、對遙控操作的閉鎖 微機五防系統(tǒng)針對遙控操作正常采用的方式是軟件閉鎖：通過和監(jiān)控系統(tǒng)通訊，相互配合，完 成防止誤拉、合斷路器。 其實現(xiàn)過程是： 五防系統(tǒng)在進入開票狀態(tài)后，要向監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)一報文，監(jiān)控系統(tǒng)在收到這一報文后，要封鎖所 有的遙控命令； 在操作票單步執(zhí)行過程中，當(dāng)前操作如果是遙控操作，再由五防系統(tǒng)向監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)一報文，告 知當(dāng)前要進行遙控操作的設(shè)備點號，監(jiān)控系統(tǒng)收到這一點號后，解除相應(yīng)設(shè)備的遙控封鎖，可對該 設(shè)備（而且只能對該設(shè)備）進行遙控操作，當(dāng)遙控完成后，由監(jiān)控系統(tǒng)告知五防系統(tǒng)遙信變位，五 防系統(tǒng)收到遙信變位即認為當(dāng)前遙控操作已完成，可進行下一步操作，同時監(jiān)控系統(tǒng)要封鎖對該設(shè) 備的再次遙控操作； 如此循環(huán)直至所有操作完成，再由五防系統(tǒng)向監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)一解除遙控封鎖報文，監(jiān)控系統(tǒng)收到 這一報文后，解除所有遙控封鎖。 軟件閉鎖方式在斷路器的操作回路和控制回路中不增加其他任何輔助節(jié)點。 二、對就地操作的閉鎖二、對就地操作的閉鎖 斷路器的就地操作有多種可能，視監(jiān)控系統(tǒng)是分散式還是集中式而定：分散式的就地操作是在 每一臺開關(guān)柜上有就地操作的“手跳”、“手合”按鈕；集中式的就地操作是集中在保護屏或控制 屏上有就地操作的“手跳”、“手合”按鈕。不管是集中式還是分散式，對就地操作閉鎖的原理是 一致的，采用電編碼鎖進行閉鎖。電編碼鎖在電氣原理上相當(dāng)于一個常開接點，通常被串入到相應(yīng) 的電氣操作回路中。閉鎖原理如圖： 無同期開關(guān)的閉鎖回路圖 +km 105b ds 8 7 5 6刀 刀 kk kk 101 +- wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說明書 - 7 - 有同期開關(guān)的閉鎖回路圖 圖中 ds 是電編碼鎖。由于原有的操作回路被切斷，就地操作前必須先通過電腦鑰匙解鎖。先 將電腦鑰匙插入電編碼鎖中，如操作設(shè)備的編號和電腦鑰匙顯示的編號一致，電腦鑰匙內(nèi)部接通操 作回路，閉鎖解除允許操作，合、分操作后，電腦鑰匙檢測到操作電流流過，即認為操作結(jié)束，可 以進行下一項操作。 ds 電編碼鎖要安裝在保護屏或開關(guān)柜的就地操作按鈕的附近，以方便操作為原則，同時該常 開節(jié)點的接入不能影響遙控操作回路。 3.2 電動刀閘電動刀閘 電動刀閘有多個地方可以操作：刀閘機構(gòu)箱、端子箱（將一個間隔的多把電動刀閘的操作按鈕 集中在一起）、遠方遙控操作。針對不同的操作有不同的閉鎖方式。 一、刀閘機構(gòu)箱一、刀閘機構(gòu)箱 刀閘機構(gòu)箱正常有門，一個或兩個。在機構(gòu)箱中，有兩種操作方法：一是電動操作按鈕，二是 手搖操作，這兩種操作方法都可以操作刀閘。閉鎖方案如下：在電動刀閘的機構(gòu)箱門上加裝機械編 碼鎖，將機構(gòu)箱門鎖上，既可以閉鎖電動操作按鈕，也可以閉鎖手搖操作；在電動刀閘的轉(zhuǎn)軸上加 裝狀態(tài)識別器，用以檢查刀閘的分、合狀態(tài)，不同的狀態(tài)對應(yīng)有不同的編碼。示意如下：電動刀閘 操作時(以合刀閘為例)，先將刀閘機構(gòu)箱門上的機械鎖打開，合上刀閘(不管是電動合上還是手搖合 上)，讀合位狀態(tài)識別器的編碼，檢查刀閘確已合上。 刀刀刀刀刀刀刀 刀刀刀刀刀 刀刀刀刀刀 刀刀刀刀 刀刀刀刀刀 +km 105b dstk 3 7 1 6 kk 刀 刀 101 -+ wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說明書 - 8 - 二、端子箱二、端子箱 端子箱中有多把刀閘的操作按鈕，采用電編碼鎖方式閉鎖。如果一把刀閘用兩個電編碼鎖閉鎖， 則用 ds 型紅色控制合，綠色控制分，其接線圖見圖 2： ds-1刀 ds-1刀 圖 2：雙鎖閉鎖接線圖 如果用一個電編碼鎖閉鎖一把刀閘，則可選 ds 型黑色電編碼鎖，其接線圖見下圖。 ds 圖 3：單鎖閉鎖接線圖 說明：圖中 j1、j2 是交流接觸器，w1、w2 是位置行程開關(guān)，ha 為合閘按紐，ta 為分閘按 鈕，ds 是電編碼鎖。 在圖 2 中，用兩把電編碼鎖，合閘回路和分閘回路各安裝一把。執(zhí)行“合閘操作”時，將電腦 鑰匙插入合閘回路的電編碼鎖中讀碼，讀碼正確后，由電腦鑰匙控制該節(jié)點導(dǎo)通，再按下“合閘按 鈕”，合閘開始，同時 j1 交流接觸器回路導(dǎo)通，啟動自保持回路，保證刀閘合到位。在刀閘運動 時，電腦鑰匙可以拔下。執(zhí)行“分閘操作”方法同上，只是將電腦鑰匙插入分閘回路中的電編碼鎖 中。如果分閘操作時將電腦鑰匙插入合閘回路中的電編碼鎖，無論是按“合閘按鈕”還是按“分閘 按鈕”，都不能使刀閘動作。 在圖 3 中，只安裝一把電編碼鎖，合閘和分閘都由這一把電編碼鎖控制。操作時，無論是合閘 還是分閘，都將電腦鑰匙插入該電編碼鎖中讀碼，讀碼正確后，由電腦鑰匙控制該節(jié)點導(dǎo)通，合閘 操作按“合閘按鈕”進行，分閘操作按“分閘按鈕”進行，同時交流接觸器動作，啟動各自的自保 持回路，保證刀閘合、分到位。在刀閘運動時，電腦鑰匙可以拔下。在操作過程中，如果按錯按鈕， 刀閘不能動作。 三、遙控操作三、遙控操作 電動刀閘如果是遙控操作，采用軟件閉鎖，其閉鎖原理和斷路器一樣。 wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說明書 - 9 - 3.3 線路驗電線路驗電 一、利用電鎖進行驗電的方案一一、利用電鎖進行驗電的方案一 驗電鎖是用于線路側(cè)“合地刀“或“掛臨時接地線“,檢測線路是否帶電的五防鎖具。實施線路檢測 方案如下: 一次接線圖 驗電鎖工作原理圖 當(dāng)線路有電壓時,pt 有輸出(100v)，電壓繼電器勵磁,常閉節(jié)點打開,當(dāng)電腦鑰匙插入驗電鎖進行 驗電時, 即使驗電鎖中常開節(jié)點導(dǎo)通（由電腦鑰匙控制），外部也形成不了回路，無電流通過電腦 鑰匙,則認為線路有電，電腦鑰匙將給出線路有電提示，阻止進行下一步合地刀或掛臨時接地線操 作。 當(dāng)線路無電壓時,pt 無輸出,電壓繼電器失磁,常閉節(jié)點復(fù)歸，若此時電腦鑰匙插入驗電鎖驗電, 驗電鎖中常開節(jié)點導(dǎo)通（由電腦鑰匙控制），由于外部有 220v 電源接入（ac、dc 都可），形成 回路,使電腦鑰匙檢測到有電流流過，則認為線路無電壓，允許合地刀或掛臨時接地線操作。 本方案也稱有源負驗電，系統(tǒng)二次設(shè)計時要為本方案提供電壓繼電器和外部 220v 電源。本方案的 優(yōu)點是利用了現(xiàn)有電壓互感器提供的節(jié)點,缺點是線路 pt 僅對單相檢測,其它兩相無法確認是否帶電! 二、利用電鎖進行驗電的方案二二、利用電鎖進行驗電的方案二 使用上海海靈動力工程研究所的“gsw 高壓帶電顯示閉鎖裝置”，與微機五防裝置配合完成 線路側(cè)合地刀或掛臨時接地線時驗電操作。 “gsw 高壓帶電顯示閉鎖裝置”由三相傳感器、顯示器、防雨箱幾部分組成，同時提供線路 側(cè)驗電接點,是一套獨立的裝置，微機五防裝置在此接點串入驗電鎖。 這種裝置的工作原理為:傳感器接收到高壓帶電體電場信號,經(jīng)顯示器內(nèi)部處理后,以發(fā)光二極管閃光 的形式提示相應(yīng)帶電體的帶電狀況,并輸出閉鎖節(jié)點信號(常開或常閉)，供微機五防裝置使用。閉鎖 節(jié)點解鎖的條件是:三相均不帶電,傳感器接觸正常,這時綠色“操作允許”燈亮,節(jié)點閉合，此時電腦 鑰匙插入驗電鎖,將形成回路,使電腦鑰匙檢測到有電流，表明線路無電壓。 采用該方案可靠性高，能檢測三相帶電情況，缺點是：必須獨立安裝，價格較高。 wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說明書 - 10 - 第四章第四章 wfbx 型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)功能型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)功能 wfbx 型微機防誤閉鎖系統(tǒng)將防誤閉鎖與變電站的監(jiān)測、控制、保護和調(diào)度有機的結(jié)合起來， 使它們的功能不再局限于防誤閉鎖，還可實現(xiàn)多種功能。 防誤閉鎖方面：防誤閉鎖方面： 可自定義與修改五防系統(tǒng)規(guī)則庫。 操作票的預(yù)演和執(zhí)行，可實現(xiàn)“五防”功能。 操作票的管理，包括打印、顯示、存儲、刪除等。 操作權(quán)限分級管理。 開關(guān)量狀態(tài)通過遠動裝置實時采集。 刀閘、網(wǎng)門、臨時地線等狀態(tài)通過電腦鑰匙虛擬采集。 圖形畫面具有漫游功能，任意大小的縮放。 圖形的修改與增加可在線進行，參數(shù)修改也可在線進行。 有窗口動態(tài)顯示遠動通訊。 有窗口在線觀察規(guī)則庫。 操作項出錯，可提示符合五防規(guī)則的提示項。 操作過程中提示信息可按要求設(shè)置。 操作票格式可根據(jù)要求設(shè)置。 具有歷史票、典型操作任務(wù)，自動預(yù)演，校驗，生成功能。 對于非遙信設(shè)備（如主變）可以定義為設(shè)備類進行防誤操作。 監(jiān)控方面：監(jiān)控方面： 顯示變電站的主結(jié)線圖及其實時運行狀態(tài)和運行參數(shù)。如斷路器、隔離開關(guān)的分與合， 變壓器分接頭擋位，電壓、電流、有功、無功等實時測量值。運行參數(shù)標(biāo)在主結(jié)線圖上， 能自動更新，并以不同顏色表示不同狀態(tài)，如正常、越限等。 以報表方式顯示運行參數(shù)，如潮流日報表和歷史報表、電量日報表和歷史報表、開關(guān)狀 態(tài)表、潮流越限表、限值定義表等。 以曲線和棒圖方式顯示運行參數(shù)，如主變負荷當(dāng)日和歷史曲線、電壓棒圖等。 各種事件記錄，如遙測越限記錄、遙信變位記錄、事件順序記錄、緊急事件記錄、保護 事件記錄、操作記錄。 可定時或召喚打印各種報表、事件記錄和畫面。 各種參數(shù)計算，如有功電度、無功電度、電量累計值和負荷率等。 運行參數(shù)統(tǒng)計，如斷路器動作次數(shù)、潮流最值及對應(yīng)時間、電量峰谷值和均值及對應(yīng)時 間等。 事故自動推畫面，用文字說明、圖形閃爍、語音報警等方式指出事故類型和位置。 對一次設(shè)備可遙控操作，如斷路器的分與合、主變壓器分接頭調(diào)節(jié)、電容器的投與切、 事故總信號復(fù)歸。 電壓、無功控制的計算和分析。 顯示、修改保護定值和測量值。 顯示保護柜、監(jiān)控系統(tǒng)各機柜部件的運行狀態(tài)。 遠動通訊：遠動通訊： 完成向調(diào)度傳送遙測、遙信（包括虛遙信）、電度等實時值，以滿足實時調(diào)度自動化的需要， 在調(diào)度可監(jiān)視到全面的現(xiàn)場信息。 wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說明書 - 11 - 第五章第五章 wfbx 型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)特點型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)特點 經(jīng)濟經(jīng)濟 系統(tǒng)與廠站端的監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度所的調(diào)度有機的結(jié)合起來，充分共享實時信息，利用電腦鑰匙 上送部分實時信息，可節(jié)約大量電纜。對新上的變電站綜合自動化系統(tǒng)，可大大減少遙信量，簡化 配線，便于組屏。系統(tǒng)功能齊全，對一次設(shè)備、二次設(shè)備都有閉鎖功能，具有投資小、收效大的特 點。 可靠可靠 系統(tǒng)從軟、硬件全方位進行閉鎖，五防功能完善，杜絕了操作人員在操作時可能出現(xiàn)的誤操作。 操作票管理完善操作票管理完善 通過建立典型操作票模式庫，可對各種類型操作票自動生成，并存檔，操作票內(nèi)容不僅可含有 一次設(shè)備的常規(guī)閉鎖內(nèi)容，而且可含有二次設(shè)備的操作內(nèi)容，如將保護的投退，定值的修改，運行 方式的轉(zhuǎn)換，并列錯檔等也納入操作票內(nèi)容，從而在操作票內(nèi)容、格式、上首先滿足用戶要求。對 操作票編號進行必要管理保證每張操作票微機生成后只有一個編號，不重復(fù)。操作票自動打印、查 詢、刪除、保存等多種管理功能大大減輕運行人員的勞動強度，提高工作效率。 人機界面友好人機界面友好 系統(tǒng)提供了全圖形(畫面具有縮放、漫游功能)、高分辨率、多窗口的人機界面，采用鼠標(biāo)操作、 漢字對話、圖形、語音等技術(shù)，使操作人員在顯示器上操作更直觀方便。 適用性廣適用性廣 系統(tǒng)采用先進的軟件開發(fā)技術(shù)，使用模塊化、層次化的設(shè)計，通過軟、硬件的不同組合，可滿 足新、老變電站不同用戶的需求，具有廣泛的適用性。 總之，對于傳統(tǒng)變電站，這是一種可靠、有效、經(jīng)濟的系統(tǒng)。 wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說明書 - 12 - 第六章第六章 wfbx 型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式 針對不同需求，wfbx 型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)設(shè)計了多種結(jié)構(gòu)形式，可分為兩大類： 單站微機防誤系統(tǒng)、集控站微機防誤系統(tǒng)。 6.1 單站微機防誤系統(tǒng)單站微機防誤系統(tǒng) 微機防誤主機 （計算機/模擬屏） 電腦鑰匙 通訊方式 （串行口、網(wǎng)絡(luò)） 控制中心 調(diào)度系統(tǒng) 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 遠方遙控命令 實時數(shù)據(jù)、 五防虛遙信 實時數(shù)據(jù)、 遙控請求 五防虛遙信、 遙控請求應(yīng)答 遙控下發(fā) 實時數(shù)據(jù)、 遙控請求 五防虛遙信、 遙控請求應(yīng)答 鎖具 操作票 虛遙信 操作票 執(zhí)行過程 虛遙信 采集 單站微機防誤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 在單站微機防誤系統(tǒng)中難點問題有： 如何對當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)遙控操作和調(diào)度遠方遙控操作實現(xiàn)防誤閉鎖，防止遙控操作誤拉、合開關(guān)。 對斷路器和隔離開關(guān)，既有遙控操作方式，又有就地操作方式，如何實現(xiàn)對多種操作方式的閉鎖。 在單站結(jié)構(gòu)微機防誤系統(tǒng)中，根據(jù)老站改造、綜合自動化、無人值班等不同類型的變電站設(shè)計了不 同結(jié)構(gòu)的微機防誤系統(tǒng)與之相適應(yīng)。 wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說明書 - 13 - 適用于老站該造的計算機方式 適用于老站該造的模擬屏方式 適用于變電站綜合自動化監(jiān)控、五防雙機方式 實遙信操作票的執(zhí)行 虛遙信 rtu 防誤主機/通訊裝置 電腦鑰匙 鎖具 掛 鎖 電氣鎖 ? 實遙信操作票的執(zhí)行 虛遙信 rtu 防誤主機/通訊裝置 電腦鑰匙 鎖具 掛 鎖 電氣鎖 虛遙信采集 實遙信操作票的執(zhí)行 虛遙信 監(jiān)控系統(tǒng) 防誤主機/通訊裝置 電腦鑰匙 鎖具 掛 鎖 電氣鎖 ? ? 虛遙信采集 wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說明書 - 14 - 適用于變電站綜合自動化監(jiān)控、五防單機方式 6.2 集控站微機防誤系統(tǒng)集控站微機防誤系統(tǒng) 隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，變電站綜合自動化、調(diào)度自動化技術(shù)的廣泛運用，無人值守變電站、集 控中心已在全國大面積推廣。 隨著電力體制改革的不斷深入，提高勞動生產(chǎn)率、減人增效是電力企業(yè)目前面臨的嚴(yán)峻問題。 為保證電網(wǎng)及無人值班站的有效運行，將素質(zhì)高、技術(shù)好、經(jīng)驗豐富的運行維護人員集中在集控中 心，成立操作隊是行之有效的方式。 無論從技術(shù)發(fā)展還是加強變電站運行管理方面都迫切需要在變電站推行“無人值班”或“少人值 班”的運行機制。變電站的生產(chǎn)、運行、管理要實現(xiàn)集中控制、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一維護、統(tǒng)一檢修。 在這種新的運行模式下帶來許多好處的同時，也對電力生產(chǎn)的安全運行帶來新的要求。 就微機型防誤系統(tǒng)來說，提出了更高的要求，防誤系統(tǒng)不僅要滿足單個變電站運行，同時要適 應(yīng)集中控制的運行方式。 在變電站無人值班、集控站集中監(jiān)視控制的運行模式下, 要求集控中心的監(jiān)控系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、 實時、有效的反映各個受控?zé)o人值班站的所有設(shè)備狀態(tài)（除開關(guān)狀態(tài)外，還需知道手動刀閘、地線、 網(wǎng)門等設(shè)備狀態(tài)）。只有了解了各設(shè)備的運行狀態(tài)，能夠有效正確的進行倒閘操作。然而目前的實 際情況是，集控中心的監(jiān)控系統(tǒng)無法獲得各個變電站的所有一次設(shè)備的狀態(tài)，現(xiàn)場某些一次設(shè)備的 狀態(tài)，如：刀閘、地線、網(wǎng)門狀態(tài)，只能人工置位，不能確保與現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)的一致。 集控中心的操作隊在集控中心接收的操作命令，在集控中心填寫操作票，去現(xiàn)場操作。這樣就 有可能在到達變電站前由于站內(nèi)設(shè)備狀態(tài)發(fā)生更改，當(dāng)前操作任務(wù)需要更改，致使操作人員無法完 成更改后的操作命令。 wfbx 型多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)在安全、防誤領(lǐng)域多年實際的開發(fā)、運行經(jīng)驗的基礎(chǔ)上， 針對集控站模式的防誤閉鎖的要求，結(jié)合廣大用戶的意見，開發(fā)推出 wfbx 型集控站微機防誤閉 鎖系統(tǒng)，并在全國各地投運了數(shù)十套。 6.2.1 集控站微機防誤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式集控站微機防誤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式 集控站微機防誤系統(tǒng)無論在運行方式、規(guī)范管理、安全運行方面，還是在微機五防系統(tǒng)的技術(shù) 發(fā)展上都是一種飛躍，為實現(xiàn)這種飛躍，在技術(shù)上必須要解決的問題： 虛遙信采集 實遙信 操作票的執(zhí)行 虛遙信 遠方調(diào)度系統(tǒng) 監(jiān)控、防誤主機 電腦鑰匙 鎖具 掛 鎖 電氣鎖 ? ? wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說明書 - 15 - 信息采集（要采集的信息分實遙信和虛遙信兩類） 集控中心的微機防誤系統(tǒng)如何方便地得到各受控子站的設(shè)備運行狀態(tài)，并和現(xiàn)場狀態(tài)保持實時 性；集控子站的微機防誤系統(tǒng)如何方便地得到本站的設(shè)備運行狀態(tài)，并和現(xiàn)場狀態(tài)保持實時性。信 息采集要求是方便性和實時性。 通過集控中心的微機防誤系統(tǒng)與和集控中心的監(jiān)控系統(tǒng)（主站系統(tǒng)或調(diào)度系統(tǒng)）的通訊，實現(xiàn) 狀態(tài)信息共享（集控中心的微機防誤系統(tǒng)完成各受控子站的實遙信采集）。由于主站系統(tǒng)能夠?qū)崟r 的反應(yīng)各受控子站的開關(guān)量狀態(tài)，從而使得集控中心的微機防誤系統(tǒng)也能夠?qū)崟r的反應(yīng)各受控子站 的開關(guān)量狀態(tài)。通訊的方式可以是網(wǎng)絡(luò)方式也可以是串行口方式，從系統(tǒng)安全考慮，建議采用串行 口方式或單獨建網(wǎng)方式。 通過子站的微機防誤操作系統(tǒng)與子站的監(jiān)控系統(tǒng)（或 rtu）的通訊實現(xiàn)狀態(tài)信息共享，子站 的狀態(tài)信息與現(xiàn)場的狀態(tài)信息保持實時性（子站的微機防誤操作系統(tǒng)完成本站的實遙信的采集）。 通訊的方式可以是網(wǎng)絡(luò)方式也可以是串行口方式，從系統(tǒng)安全考慮，建議采用串行口方式或單獨建 網(wǎng)方式。 在集控子站，現(xiàn)場無法采集的狀態(tài)信息通過電腦鑰匙采集獲得，并以虛遙信的形式傳給子站的 微機防誤系統(tǒng)（子站的微機防誤操作系統(tǒng)完成本站的虛遙信的采集）。 在集控子站，子站的微機防誤操作系統(tǒng)與子站的監(jiān)控系統(tǒng)（或 rtu）的通訊時，防誤系統(tǒng)將 采集到的本站虛遙信送給本站的監(jiān)控系統(tǒng)（或 rtu），通過監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)虛遙信的遠傳到集控中 心，從而使得集控中心的防誤系統(tǒng)采集到各受控子站的虛遙信。 集控中心的微機防誤系統(tǒng)如何采集到各受控子站的虛遙信是集控型微機防誤系統(tǒng)信息采集的難 點，視工程的具體情況有多種方法解決。上面提及的只是其中一種，缺點就是對當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)控系統(tǒng)的 改造工作量大，往往會無法實現(xiàn)。集控中心的微機防誤系統(tǒng)與子站的微機防誤系統(tǒng)通訊通道正常時， 通過電腦鑰匙將采集到虛遙信回傳到子站的防誤系統(tǒng)，再通過通訊通道傳送到集控站；通訊通道不 正常時，通過電腦鑰匙的兩次回傳（電腦鑰匙在子站和集控中心分別回傳），使得在集控站能夠采 集到各受控子站的虛遙信。 wfbx 多功能微機防誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)說