随着電子技術在各個行業領域的飛速發展，電力的“五防”也将發生革命性的轉變。現代電力系統規模不斷擴大，從而促使電壓的等級也得到了進一步提高。為了使電力系統的安全穩定運行能夠得以充分保障，并将各種操作事故防範于未然，因此不僅要加強運行管理的手段，與此同時還要對電力“五防”工作引起充分的重視。下面小編就為大家整理了“五防”閉鎖的相關知識點，一起來看一下吧~

一、“五防”的概念

電力系統的“五防”是指：

①防止誤分、合斷路器。

②防止帶負荷分、合隔離開關。

③防止帶電挂（合）接地線（接地開關）。

④防止帶接地線（接地開關）送電，也就是防止帶接地線（接地開關）合斷路器（隔離開關）。

⑤防止誤入帶電間隔。

二、“五防”的必要性

電力系統的電氣操作都需要一定的操作程序，每一個操作步驟都是固定的而且不可跳躍的，因此為了防止運行人員、檢修人員和其他的人員因為操作不當而引起不必要的事故，提出了“五防”閉鎖的概念。

“五防”閉鎖是防止運行人員的誤操作事故而采取的一種積極措施，“五防”功能的實現成了電力安全生産的重要措施之一。随着電網的不斷發展，技術的不斷更新，防誤裝置得到不斷改進和完善。防誤裝置的設計原則是：凡有可能引起誤操作的高壓電氣設備，均應裝設防誤裝置和相應的防誤電氣閉鎖回路。

三、高壓開關櫃的“五防”

1、高壓開關櫃内的真空斷路器小車在試驗位置合閘後，小車斷路器無法進入工作位置。（防止帶負荷合閘）

2、高壓開關櫃内的接地刀在合位時，小車斷路器無法進合閘。（防止帶接地線合閘）

3、高壓開關櫃内的真空斷路器在合閘工作時，盤櫃後門用接地刀上的機械與櫃門閉鎖。（防止誤入帶電間隔）.

4、高壓開關櫃内的真空斷路器在工作時合閘，合接地刀無法投入。（防止帶電挂接地線）

5、高壓開關櫃内的真空斷路器在工作合閘運行時，無法退出小車斷路器的工作位置。（防止帶負荷拉刀閘）

1防止誤入帶電間隔

2防止帶接地線合閘

3防止帶負荷合閘

4防止帶電挂接地線

5防止帶負荷拉刀閘

四、高壓開關櫃操作的“五防”

五防，通常指的是高壓開關櫃的“五防”或者變配電室的“五防一通”。

1、防止帶負荷分、合隔離開關。（斷路器、負荷開關、接觸器合閘狀态不能操作隔離開關。） 2、防止誤分、誤合斷路器、負荷開關、接觸器。（隻有操作指令與操作設備對應才能對被操作設備操作）

3、防止接地開關處于閉合位置時關合斷路器、負荷開關。（隻有當接地開關處于分閘狀态，才能合隔離開關或手車才能進至工作位置，才能操作斷路器、負荷開關閉合）

4、防止在帶電時誤合接地開關。（隻有在斷路器分閘狀态，才能操作隔離開關或手車才能從工作位置退至試驗位置，才能合上接地開關）

5、防止誤入帶電間隔。（隻有隔室不帶電時，才能開門進入隔室）

變配電室的“五防”即防火、防水、防雷、防雪、防小動物。“一通”即保持通風良好。

電氣“五防”功能的實現成了電力安全生産的重要措施之一。随着電網的不斷發展，技術的不斷更新，防誤裝置得到不斷改進和完善。

防誤裝置的設計原則是：凡有可能引起誤操作的高壓電氣設備，均應裝設防誤裝置和相應的防誤電氣閉鎖回路。

五、常規防誤閉鎖裝置

常規防誤閉鎖方式主要有4種：機械閉鎖，程序鎖，電氣聯鎖和電磁鎖。

1

機械閉鎖

機械閉鎖是在開關櫃或戶外閘刀的操作部位之間用互相制約和聯動的機械機構來達到先後動作的閉鎖要求。機械閉鎖在操作過程中無需使用鑰匙等輔助操作，可以實現随操作順序的正确進行，自動地步步解鎖。在發生誤操作時，可以實現自動閉鎖，阻止誤操作的進行。機械閉鎖可以實現正向和反向的閉鎖要求，具有閉鎖直觀，不易損壞，檢修工作量小，操作方便等優點。

然而機械閉鎖隻能在開關櫃内部及戶外閘刀等的機械動作相關部位之間應用，與電器元件動作間的聯系用機械閉鎖無法實現。對兩櫃之間或開關櫃與櫃外配電設備之間及戶外閘刀與開關（其他閘刀）之間的閉鎖要求也鞭長莫及。所以在開關櫃及戶外閘刀上，隻能以機械閉鎖為主，還需輔以其他閉鎖方法，方能達到全部五防要求。

2

程序鎖（或稱機械程序鎖）

程序鎖是用鑰匙随操作程序傳遞或置換而達到先後開鎖操作的要求。其最大優點是鑰匙傳遞不受距離的限制，所以應用範圍較廣。程序鎖在操作過程中有鑰匙的傳遞和鑰匙數量變化的輔助動作，符合操作票中限定開鎖條件的操作順序的要求，與操作票中規定的行走路線完全一緻，所以也容易為操作人員所接受。

程序鎖在使用中所暴露的問題是：

①某些程序鎖功能簡單，隻能在較簡單的接線方式下采用，由于不具備橫向閉鎖功能，在複雜的接線方式下根本不能采用；

②具有較靈活閉鎖方式的程序鎖雖然能滿足複雜的接線，但在閉鎖方案中必須設置母線倒排鎖，使得操作過程十分複雜；

③在大容量的變電站中，隔離開關分合閘采用按鈕控制電動機正反轉，而程序鎖對按鈕無法進行程序控制；

④程序鎖也需要衆多的程序鑰匙，由于安裝不規範、生産工藝及材料差等問題，使程序鎖易被氧化鏽蝕、發生卡澀，緻使一定時間内失去閉鎖功能；

⑤倒閘操作中，分、合兩個位置的精度無法保證；

⑥程序鎖使用時，必須從頭開始，中間不能間斷。所以程序鎖現在已不采用。

3

電氣閉鎖

電氣閉鎖是通過電磁線圈的電磁機構動作，來實現解鎖操作，在防止誤入帶電間隔的閉鎖環節中是不可缺少的閉鎖元件。電氣閉鎖的優點是操作方便，沒有輔助動作，但是在安裝使用中也存在以下幾個突出問題：

①一般來說電磁鎖單獨使用時，隻有解鎖功能沒有反向閉鎖功能。需要和電氣聯鎖電路配合使用才能具有正反向閉鎖功能；

②作為閉鎖元件的電磁鎖結構複雜，電磁線圈在戶外易受潮黴壞，絕緣性能降低，增加了直流系統的故障率；

③需要敷設電纜，增加額外施工量；

④需要串入操作機構的輔助觸點。根據運行經驗，輔助觸點容易産生接觸不良而影響動作的可靠性；

⑤在斷路器的控制開關上，一般都缺少閉鎖措施。

4

微機防誤閉鎖

微機防誤閉鎖的原理，微機防誤閉鎖系統一般由防誤主機、電腦鑰匙、遙控閉鎖控制單元、機械編碼鎖、電氣編碼鎖及智能鎖具等功能元件組成，完全滿足電氣設備“五防”功能的要求。

系統建立閉鎖邏輯數據庫，将現場大量的二次電氣閉鎖回路變為計算機中的防誤閉鎖規則庫，防誤主機使用規則庫對模拟預演操作進行閉鎖邏輯判斷，記錄符合防誤閉鎖規則的模拟預演操作步驟，生成實際操作程序。防誤主 機按照實際操作程序，根據設備閉鎖方式的不同采用以下三種方式進行解鎖操作：

1）電腦鑰匙解鎖；

2）通過遙控閉鎖控制單元等直接控制智能鎖具解鎖；

3）通過通訊接口對監控系統執行解鎖。

運行人員按照防誤主機及電腦鑰匙的提示，依次對設備進行操作。對不符合程序的操作，設備拒絕解鎖，操作無法進行，從而防止誤操作的發生。通過跟蹤現場設備的實際狀态、接收電腦鑰匙的回傳信息，防誤主機對當前操作進行确認後，進行下一步操作，直到操作任務結束。

六、傳統與現代防誤閉鎖技術比較

電氣防誤操作是建立在二次操作回路上的一種防誤功能，一般通過斷路器和開關的輔助接點，在其操作二次回路上串入并相互聯鎖來實現。微機“五防”則是一種采用計算機技術，用于高壓開關設備防止電氣誤操作的裝置。通常主要由主機、模拟屏、電腦鑰匙、機械編碼鎖、電氣編碼鎖等功能元件組成。現行微機防誤閉鎖裝置閉鎖的設備有斷路器、開關、地線、地線開關、遮攔網門（開關櫃門），上述設備需由軟件編寫操作閉鎖規則程序。微機防誤閉鎖系統與傳統電氣二次防誤技術比較，各有主要有以下幾點區别：

（1）電氣二次防誤閉鎖回路是一種現場電氣聯鎖技術, 主要通過相關設備的輔助接點連接來實現閉鎖。這是電氣閉鎖最基本的形式，閉鎖可靠。但這種方式需要接入大量的二次電纜，接線方式較為複雜，運行維護較為困難，輔助接點設備工作不可靠。

（2）微機防誤閉鎖系統一般不直接采用現場設備的輔助接點，接線簡單，通過防誤閉鎖系統微機軟件規則庫和現場鎖具實現防誤閉鎖。

（3）電氣閉鎖回路一般隻能防止斷路器、隔離開關和接地開關的誤操作，對誤入帶電間隔、接地線的挂接（拆除）等則無能為力。不能實現完整的"五防"功能。

（4）微機防誤閉鎖系統可根據現場實際情況，編寫相應的"五防"規則程序，可以實現較為完整的"五防"功能和杜絕不正常的操作行為發生（易引發惡性事故發生），但是在微機系統故障而解除閉鎖時，"五防"功能完全失去。另外，電動操作的隔離開關和接地開關的二次操作回路絕緣破壞還極易導緻開關的誤拉和誤合。

七、總結

随着計算機及網絡通信技術的發展，變電站自動化技術對電氣"五防"系統的要求進一步提高，傳統電氣防誤閉鎖方式已不能滿足要求，而作為變電站綜合自動化運用發展方向的微機防誤閉鎖系統，在功能方面還有待進一步完善和提高。從目前的運行情況來看，為了安全可靠起見，在大力推廣應用微機防誤閉鎖系統的同時，适度保留傳統閉鎖方式或将微機防誤閉鎖系統接點引入到電動操作回路中，應該是比較有效的防誤閉鎖措施。

詳解綜自監控系統的“五防”和“四遙”

導讀

變電站綜合自動化，也就是我們常說的綜自系統，是二次系統的一個組成部分。随着智能站的推廣，綜自系統和保護的界限越來越模糊，其重要性也越來越高。本期專題小編為大家整理了一下綜自監控系統的“五防”和“四遙”，看看這些知識你都了解嗎？

綜合監控系統“五防”

綜合自動化變電站必須考慮防止電氣誤操作的功能。這就是我們常說的“五防”功能。

“五防”的含義

所謂的“五防”是指防止電力系統刀閘操作中經常發生的五種惡性誤操作事故：

（1） 防止誤分合斷路器；（操作指令和操作對象必須對應才能執行操作）

（2） 防止帶負荷拉刀閘；（開關在合閘狀态下不能操作刀閘）

（3） 防止帶電合地刀或挂接地線；（隻有開關在分閘狀态才能合地刀/挂接地線）

（4） 防止帶地刀或挂接地線合斷路器/刀閘；（隻有當地刀在分閘位置或接地線已拆除後，才能合刀閘，才能操作斷路器）

（5） 防止誤入帶電間隔；（隻有間隔不帶電，才能開門進入間隔室）

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“五防”的分類

現在站内常用的五防系統有模拟屏型和微機型。模拟屏型以變電站的一次模拟屏為核心。在模拟屏工控機内預存了所有設備的刀閘操作程序，操作時将模拟預演正确的操作程序傳輸給電腦鑰匙，從而對電氣設備進行對應操作。随着微機保護的發展，模拟屏已經用的越來越少。

微機型在微機上安裝五防系統，通過五防機與監控後台機通信進行數據交換，操作時在五防機上模拟預演，并傳輸操作票給後台機和電腦鑰匙。監控系統遙控操作時根據操作票隻對允許的對象進行操作，其他對象被五防閉鎖。

微機五防系統智能化程度高，功能齊全、操作簡單，适用于主接線複雜的變電站。微機五防系統的實現方案有很多，通常可分為一體化監控五防系統、專用五防系統。

一體化監控五防系統：在監控系統内設置“五防工作站”。将五防系統與監控系統一體化配置。遠方操作時，通過“五防工作站”實現全站防誤閉鎖功能，就地操作時有電腦鑰匙和鎖具來實現。再設控設備的操作回路中串接本間隔閉鎖回路。

專用五防系統：配置獨立于監控系統的專用微機五防系統。兩者通過實時通信交換信息。遠方操作時，通過專用五防系統實現傳站防誤閉鎖功能，就地操作時由電腦鑰匙和鎖具來實現。但專用五防系統與監控系統應該共享采集的各種實時數據，不應獨立采集信息。

“五防”的操作過程

五防系統由五防專家系統、電腦鑰匙、和鎖具等幾大部分組成。在五防系統中，已經輸入了變電站一次主接線圖和每一個設備的操作規則，并與監控系統實時通信。

正常運行時，監控定時向五防系統傳送現場設備的實際狀态（開關、刀閘的狀态等）。當運行人員需要進行操作時，首先在五防系統上進行模拟（也就是開操作票），并将操作票下傳到電腦鑰匙。

實際操作時，當運行人員對任何一個設備進行遙控操作，監控系統向五防系統發遙控命令。五防系統根據預先編寫好的操作票判斷：如果操作步驟與操作票步驟一緻，五防系統向監控系統發遙控運行命令，允許操作，并通過電腦鑰匙回傳設備狀态；如果操作步驟與操作票不一緻，五防系統想監控系統發遙控禁止命令，拒絕操作。這樣就起到了防誤的目的。

若操作員工作站故障或監控網絡同心異常，運行人員可将下載有正确操作票的電腦鑰匙拿到現場，對開關、刀閘、地刀、網門等進行操作。

“五防”的操作過程如下圖所示。

綜合監控系統“四遙”

監控系統是變電站綜合自動化的核心系統。“四遙”也就是我們經常說的：遙測、遙信、遙控、遙調。“四遙”功能是監控系統最基本最重要的功能，和我們二次檢修工作密不可分。下面就和大家一起“遙一遙”吧~

1、遙測

遙測就是将變電站内的交流電流、電壓、功率、頻率，直流電壓，主變溫度、檔位等信号進行采集，上從到監控後台，便于運行人員進行工況監視。

采集方式

整站的遙測量采集方式主要有兩種：

a．掃描方式：将站内所有遙測量每個掃描周期采集更新一次，并存入數據庫。掃描周期為3~8s。

b．越阈值方式：每個遙測量設定一個阈值，按掃描周期采集。如果一個遙測量與上次測量值的差大于阈值，則将該遙測量上傳監控後台顯示，并存入數據庫。如果差小于阈值則不上傳更新。這樣掃描周期可縮短，一般不大于3s。

電流電壓遙測量的采集

外部電流電壓模拟量經過CT/PT轉換後，強電壓、電流量轉換為相應的弱電電壓信号。經過低通濾波和A/D轉換，進入CPU。經過CPU處理，按照一定的規約格式組成遙測量，通過通信口上送到監控後台。

這裡給出簡單的電流電壓采集回路的示意圖。

遙測越限

對于一些重要的遙測數據，可以通過設置遙測越限進行重點監視。運行中監控系統後台遙測數據超過越限設定值後，經過整定延時後，計算機報越限告警。通常變電站的母線電壓、直流電壓、主變溫度、主變功率、重要線路的功率等都應該設置遙測越限監視。

2、遙信

遙信，即狀态量，是為了将開關、刀閘、中央信号等位置信号上送到監控後台。綜自系統應采集的遙信包括：開關狀态、刀閘狀态、變壓器分接頭信号、一次設備告警信号、保護跳閘信号、預告信号等。

（1）遙信的分類

a．實遙信、虛遙信

大部分遙信采用光電隔離方式輸入系統，通過這種方式采集的遙信稱為“實遙信”。保護閉鎖告警、保護裝置異常、直流屏信号等重要設備的故障異常信号，必須通過實遙信方式輸出。

另一部分通過通信方式獲取的遙信稱為“虛遙信”。比如一些合成信号、計算遙信。

b．全遙信和變位遙信

全遙信：如果沒有遙信狀态沒有發生變化，測控裝置每隔一定周期，定時向監控後台發送本站所有遙信狀态信息。這就是全遙信的含義。

變位遙信：當某遙信狀态發生改變，測控裝置立即向監控後台插入發送變位遙信的信息。後台收到變位遙信報文後，與遙信曆史庫比較後發現不一緻，于是提示該遙信狀态發生改變。這就是變位遙信的含義。

c．單位置遙信、雙位置遙信、計算遙信

單位置遙信：從開關輔助裝置上取一對常開接點，值為1或0的遙信。比如刀閘位置。

雙位置遙信：從開關輔助裝置上取兩對常開/常閉接點，值為10、01、00、11的遙信。分為主遙信、副遙信，如斷路器狀态。

計算遙信：通過通過遙測、遙信量的混合計算發出的遙信。比如：PT斷線，判别條件為母線PT任一線電壓低于額定電壓的80%，則報PT斷線遙信。

（2）遙信的采集

光電隔離遙信輸入原理圖如圖所示，接點閉合，光耦二極管導通，光信号轉換成數字信息發送給CPU。為了取得良好的抗幹擾性能，信号量的開入通常采用DC220/110V直流電壓強電輸入。

（3）遙信防抖的概念

遙信輸入是帶時限的，就是說某一狀态變位後，在一定時限内不應再發生變位，如果短時間内發生變為将不被确認。這是為了防止遙信受幹擾發生瞬時變位，導緻遙信誤報。這就是防抖的概念。防抖時限一般設為20~40ms。防抖時限設得太短，易造成誤報，設得太長，可能導緻遙信丢失。

需要注意的是，對于“開關控制回路斷線”信号，防抖時間不可以設得太短。因為控回斷線信号由HWJ、TWJ常閉接點串聯而成。開關在分合過程中總有一個交疊時間，TWJ、HWJ都處于閉合狀态，若防抖時限小于這個交疊時間，就會誤報“控回斷線”。

（4）SOE的概念

SOE即事件順序記錄。為了分析系統故障，需要掌握遙信變位動作的先後順序及準确時間。SOE由測控裝置産生，遙信發生變位時，測控裝置确認遙信變位，通過報文的形式将該信息上送到監控後台。報文包含了遙信變位的具體時刻，精确到秒。這就是SOE的概念，對監控系統非常重要。

3、遙控

遙控由監控後台發布命令，要求測控裝置合上或斷開某個開關或刀閘。

（1）遙控操作過程

首先了解一下“遙控返校”。遙控操作是一項非常重要的操作，為了保證可靠，通常需要反複核對操作性質和操作對象。這就是遙控返校。

開關遙控的操作回路如下圖所示。

遙控操作可以分為幾個主要步驟：

a．首先監控後台向測控裝置發送遙控命令。遙控命令包括遙控操作性質（分/合）和遙控對象号；

b．測控裝置收到遙控命令後不急于執行，而是先驅動遙控性質繼電器，并根據繼電器動作判斷遙控性質和對象是否正确；

c．測控将判斷結果回複給後台校核；

d．監控後台在規定時間内，如果判斷收到的遙控返校報文與原來發的遙控命令完全一緻，就發送遙控執行命令；

e．規定時間内，測控裝置收到遙控執行命令後，驅動遙控執行繼電器動作。

f．如果二次回路與開關操作機構正确連接，則完成遙控操作。

為了直觀理解整個操作過程，根據個人理解畫了一個流程圖，供大家參考。

（2）遙控失敗的原因

在步驟c中，如果監控後台未收到返校報文，經延時提示“遙控超時”；如果返校報文不正确，提示“遙控返校出錯”。

在步驟d中，如果測控裝置規定時間内未收到執行命令，則使以動作的遙控性質繼電器返回，取消本次遙控操作，并清除原遙控命令。

在遙控操作中，如果報遙信超時，應重點檢查監控後台到相應測控裝置間的通信是否正常；如果遙控返校正确而無法出口，應重點檢查外部回路（如遙控壓闆、切換開關）是否正确；如果遙控返校報錯，應重點檢查相應測控裝置出口闆或電源闆是否故障。

4、遙

遙調是監控後台想測控裝置發布變壓器分接頭調節命令。

一般認為遙調對可靠性的要求不如遙控高，所以遙調大多不進行返送校核。因此變電站改造時需要确保監控後台上的主變檔位遙控對象号正确。遙調原理同遙控類似，就不再贅述。

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