【正文】 防止電氣誤操作裝置管理規(guī)定》）行文規(guī)定了電氣防誤的管理、運(yùn)行、設(shè)計(jì)和使用原則。微機(jī)防誤閉鎖裝置閉鎖的設(shè)備有四類：開關(guān)、刀閘、地線（地線刀閘）、遮欄網(wǎng)門（開關(guān)柜門），上述設(shè)備 是通過微機(jī)鎖具（電編碼鎖和機(jī)械編碼鎖）實(shí)現(xiàn)閉鎖的，對(duì)上述設(shè)備須由軟件編寫操作閉鎖規(guī)則。 預(yù)演操作 本系統(tǒng)事先將各種運(yùn)行方式的操作運(yùn)行規(guī)程、電氣防誤操作接線圖 (簡(jiǎn)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(jī)中，當(dāng)運(yùn)行人員受票并在防誤接線圖上進(jìn)行模擬操作時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)當(dāng)前實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)檢驗(yàn)其模擬操作步驟是否符合五防規(guī)則。操作預(yù)演后，防誤主機(jī)將己檢驗(yàn)通過的操作票傳送給電腦鑰匙，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作被嚴(yán)格強(qiáng)制按照預(yù)演后生成的操作票順序進(jìn)行。 由此看出，整個(gè)實(shí)際操作過程均在防誤主機(jī)、電腦鑰匙和編碼鎖的嚴(yán)格閉鎖下，強(qiáng)制操作人員按照經(jīng)過站內(nèi)現(xiàn)行規(guī)則檢 驗(yàn)合格的操作票步驟進(jìn)行 (包括遙控開關(guān) )，從而能夠達(dá)到軟、硬件全方位的防誤閉鎖操作。若當(dāng)前操作步驟為可遙控操作的設(shè)備，則五防機(jī)向監(jiān)控服務(wù)端發(fā)送遙控解鎖命令，請(qǐng)求監(jiān)控機(jī)進(jìn)行遙控操作。 DS電編碼鎖要安裝在保護(hù)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(shí)該常開節(jié)點(diǎn)的接入不能影響遙控操作回路。 變電站 監(jiān)控 系統(tǒng)的 基本 概念 與基本功能 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置和通信裝置等設(shè)備。根據(jù)變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)目前的應(yīng)用情況，其基本結(jié)構(gòu)可分為集中式和分層分布式 [8]。 所謂分布是指變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成在資源邏輯或拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上的分布， 主要強(qiáng)調(diào)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度來研究和處理功能上的分布問題。 圖 23分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)基本架構(gòu) 變電站監(jiān)控系統(tǒng)站控層 變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)站控層由數(shù)據(jù)采集通信子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及人機(jī)聯(lián)系子系 統(tǒng)、遠(yuǎn)方通信子系統(tǒng)和時(shí)鐘同步子系統(tǒng)等組成 ,實(shí)現(xiàn)變電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。 以太網(wǎng)模式的數(shù)據(jù)采集通信子系統(tǒng)由單套公用信息工作站及其接口 設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等組成。根據(jù)站控層和間隔層設(shè)備之間不同的通信方式 ,也對(duì)應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 輸入電路的工作原理：設(shè)斷路器處于分閘狀態(tài)，其輔助觸點(diǎn)閉合， +24V經(jīng)過 RC網(wǎng)絡(luò)后輸入到光耦，光耦中發(fā)光二級(jí)管發(fā)光，光敏三級(jí)管無(wú)電不發(fā)光，光敏三極管截止，遙信輸出端輸出高電平“ 1”，從而完成了遙信信息的采集。 詳細(xì)介紹了變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的基本概念與基本功能 。因此 五防閉鎖節(jié)點(diǎn)閉合就意味著經(jīng)過了五防邏輯判斷和操作票順序閉鎖判斷。電子鎖的任務(wù)是鎖住接地開關(guān)、網(wǎng)門等手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。從整體的系統(tǒng)圖中可以看出基于監(jiān)控五防一體化的在線五防系統(tǒng)仍然是由站控層監(jiān)控系統(tǒng)、間隔層測(cè)控裝置和電控鎖具共同構(gòu)成。整個(gè) 軟件系統(tǒng) 包括：系 統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、圖形模塊、操作票模塊、五防邏輯模塊。系統(tǒng)配置的設(shè)計(jì)思想采用五防系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)的圖模庫(kù)一體化設(shè)計(jì)。 五 防 服 務(wù) 進(jìn) 程圖 形 界 面遙控請(qǐng)求消息函數(shù)調(diào)用操 作 票 內(nèi) 核 含 五 防接 口操 作 票 內(nèi) 核 含 五 防實(shí) 時(shí) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 實(shí) 時(shí) 數(shù) 據(jù) 庫(kù)底 層 同 步服 務(wù) 器客 戶 端 1函數(shù)調(diào)用 圖 33實(shí)時(shí)遙控五防功能框架圖 編 輯 界 面 操 作 票 打 印 圖 形 界 面函數(shù)調(diào)用接 口函數(shù)調(diào)用函數(shù)調(diào)用操 作 票 內(nèi) 核 含 五 防實(shí) 時(shí) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 圖 34操作票功能框架圖 華北電力大學(xué)工程 碩士論文 22 一體化系統(tǒng)監(jiān)控后臺(tái)功能的實(shí)現(xiàn) 本論文 后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如下功能： 判斷五防邏輯完成操作票預(yù) 演，形成有嚴(yán)格順序的操作序列； 執(zhí)行操作時(shí)，要判斷每步操作五防邏輯，并將當(dāng)前操作項(xiàng)的五防閉鎖節(jié)點(diǎn)自動(dòng)閉合； 在本步操作完成后，自動(dòng)向測(cè)控裝置發(fā)遙控令，斷開本步五防閉鎖節(jié)點(diǎn)，然后判斷下一步的五防邏輯并將下一步操作五防閉鎖節(jié)點(diǎn)自動(dòng)閉合，以此類推，直到操作結(jié)束。要達(dá)到上述一體化的功能需對(duì)傳統(tǒng)五防模塊進(jìn)行如下改進(jìn)： （ 1）在五防執(zhí)行票界面的“執(zhí)行結(jié)果”列之前增加一列“五防節(jié)點(diǎn)”，用來顯示五防節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)。 圖 35 五防閉鎖節(jié)點(diǎn)控制流程 判斷上一步操作的五防節(jié)點(diǎn)是否已經(jīng)完成操作 ( 根據(jù)五防節(jié)點(diǎn)操作完成標(biāo)志 )打開上一步五防閉鎖節(jié)點(diǎn) ， 并置上五 防節(jié)點(diǎn)操作完成標(biāo)志閉合本步對(duì)應(yīng)的五防節(jié)點(diǎn)是否定位當(dāng)前操作( 根據(jù) 操作完成標(biāo)志 )華北電力大學(xué)工程 碩士論文 24 間隔層閉鎖功能的實(shí)現(xiàn) 在實(shí)現(xiàn)監(jiān)控在線五防系統(tǒng)中，測(cè)控裝置需要配合監(jiān)控站控層實(shí)現(xiàn)可接收站控層五防模塊操作票序列的控制閉鎖功能和 裝置自身邏輯閉鎖模塊的閉鎖功能。通過邏輯編程模塊，配置開出節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的遙控對(duì)象號(hào)對(duì)應(yīng)于五防模塊操作序列的控制。圖中“就地閉鎖觸點(diǎn)”允許保持，應(yīng)選用不受啟動(dòng)觸點(diǎn)控制的出口觸點(diǎn)。 （ 2）全自動(dòng)掃描方式是指裝置在運(yùn)行過程中，根據(jù)下載的邏輯表達(dá)式 類型，對(duì)定義為全自動(dòng)掃描方式的邏輯表達(dá)式進(jìn)行自動(dòng)掃描，循環(huán)進(jìn)行相應(yīng)的表達(dá)式邏輯判別處理。 當(dāng) 6( ) 1fx? 時(shí)，滿足邏輯關(guān)系， 6 分支“遙分 I 母刀閘五防邏輯”支路中“五防邏輯繼電器（合） 5MJ 節(jié)點(diǎn)”啟動(dòng)，圖中“遙分 I 母刀閘” 3 分支在同時(shí)滿足“遙合命令 5RTJ 節(jié)點(diǎn)”、“刀閘遠(yuǎn)方控制 64J 節(jié)點(diǎn)”閉合的條件下導(dǎo)通，啟動(dòng)出口繼電器 3P ，分刀閘出口 4 分支通路導(dǎo)通，合閘出口 8出口完成合閘任務(wù)。 （ 2）遙控分閘的邏輯關(guān)系 在圖 38 中 6 分支“遙分 I 母刀閘五防邏輯” 支路中，設(shè)定： II 母刀閘分位 56J節(jié)點(diǎn)、線路側(cè)刀閘分位 58J 節(jié)點(diǎn)、開關(guān)位置 49J 節(jié)點(diǎn)閉合為“ 1”，分開為“ 0”。遙控請(qǐng)求方式一般是“實(shí)”遙控觸發(fā)（遙控源有裝置上開出傳動(dòng)、接線圖上控制操作、后臺(tái)或調(diào)度控制操作等），即使用實(shí)際的對(duì)應(yīng)有硬出口回路的遙控 CPU 號(hào)和點(diǎn)號(hào)來啟動(dòng)間隔五防進(jìn)行相應(yīng)的邏輯表達(dá)式判別處理，此方式包括兩種工作過程，一種是五防邏輯表達(dá)式判別處理完成后直接遙控出口。在測(cè)控裝置中設(shè)定測(cè)控五防節(jié)點(diǎn)定義為（ CKWF） ,該邏輯節(jié)點(diǎn)受測(cè)控裝置中的邏輯模塊的控制， 主要針對(duì)具有電氣操作機(jī)構(gòu)的隔離開關(guān)或地刀等設(shè)備，測(cè)控裝置提供對(duì)該設(shè)備控制操作的五防邏輯就地閉鎖，示意圖見圖 37，測(cè)控裝置提供一副觸 點(diǎn) 控制被操作對(duì)象的電源，該閉鎖觸點(diǎn)的狀態(tài)取決于閉鎖邏輯的判斷結(jié)果。開出板的開出節(jié)點(diǎn)定義為（ JKWF）。 最終通過實(shí)際試驗(yàn)，五防節(jié)點(diǎn)列的刷新是通過獨(dú)立線程實(shí)現(xiàn)的，此線程還根據(jù)操作完成標(biāo)志和五防節(jié)點(diǎn)操作完成標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)對(duì)五防節(jié)點(diǎn)的自 動(dòng)操作。從監(jiān)控系統(tǒng)的角度講，完全是軟件系統(tǒng)的閉鎖方式，基本原理和獨(dú)立的微機(jī)五防相同，并沒有實(shí)現(xiàn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都參與邏輯判斷的一體化效果。 在整體運(yùn)行中后臺(tái)系統(tǒng)實(shí)時(shí)掃描采集量信息并進(jìn)行五防邏輯判斷，監(jiān)控系統(tǒng)的遙控開出在經(jīng)過五防邏輯判斷后，如果通過邏輯，即發(fā)出開出命令，驅(qū)動(dòng)測(cè)控開出模塊完成控制。 3)五防規(guī)則庫(kù)文件 :根據(jù)一次系統(tǒng)的接線方式、電力五防的基本規(guī)則及實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)操作要求，用表達(dá)式的方式描述設(shè)備操作應(yīng)該遵循的邏輯條件，以及當(dāng)某一條件不符合時(shí)的錯(cuò)誤類型，是閉鎖系統(tǒng)的核心文件。通過各類電控鎖和電控接地樁實(shí)現(xiàn)站控層監(jiān)控五防形成的邏輯閉鎖的部分功能。 設(shè) 備 錯(cuò) 誤 ，閉 鎖 ?；芈方泳€需要將五防閉鎖節(jié)點(diǎn)串入測(cè)控操作回路、就地操作機(jī)構(gòu)（匯控柜）操作回路和電控鎖回路，實(shí)現(xiàn)閉鎖。當(dāng)運(yùn)行人員根據(jù)操作票預(yù)演后，系統(tǒng)就有了和操 作票對(duì)應(yīng)的操作序列。操作的過程中先進(jìn)行預(yù)演操作 ， 當(dāng)滿足操作規(guī)則后進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)際操作，整個(gè)實(shí)際 操作過程均在防誤主機(jī)、電腦鑰匙和編碼鎖的嚴(yán)格閉鎖下，強(qiáng)制 性的確保 了 操 作的正確性。 間隔層 狀態(tài)量采集 原理 在監(jiān)控系統(tǒng)中，斷路器等位置狀態(tài)、保護(hù)信號(hào)，最終都可以轉(zhuǎn)化為輔助觸點(diǎn)或信號(hào)繼電器觸點(diǎn)的位置信號(hào)，故只要將觸點(diǎn)位置信號(hào)采集進(jìn)來就完成了信息的采集。 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)可采用屏蔽雙絞線、同軸電纜、光纜或以上幾種方式的組合。其中 ,前置機(jī)負(fù)責(zé)與各間隔層設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信 ,完成數(shù)據(jù)采集與通信功能 ； 公用信息工作站負(fù)責(zé)與保護(hù)及其他智能裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信 ,完成其他數(shù)據(jù)采集與通信功能 。其中，站控層包括主機(jī)、操作員工作站、遠(yuǎn)動(dòng)工作站、工程師工作站、五防主站、 GPS對(duì)時(shí)裝置及站控層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，形成全站監(jiān)控、管理中心。分層分布式變電站監(jiān)控系統(tǒng)可以分成三層結(jié)構(gòu)，即站控層、間隔層和過程層，每層由不同的設(shè)備和子系統(tǒng)組成，完成相應(yīng)的功能。 監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警內(nèi)容可分為設(shè)備狀態(tài)異?；蚬收稀y(cè)量值越限、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件自診斷告警、通信接口及網(wǎng)絡(luò)故障信號(hào)等。 ：采用電編碼鎖方式閉鎖，其閉鎖原理與斷路器的就地操作一樣。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。 微機(jī)防誤系統(tǒng)針對(duì)遙控操作正常采用的方式是通過和監(jiān)控系統(tǒng)通訊，相互配合，完成防止誤拉、合斷路器。遙控操作完畢，且實(shí)時(shí)遙信狀態(tài)返回后，才可進(jìn)行下一步操作。就地操作：需要運(yùn)行人員運(yùn)用電腦鑰匙到現(xiàn)場(chǎng)按操作票項(xiàng)的順序打開操作機(jī)構(gòu)上的編碼鎖，才能進(jìn)行的操作。其操作過程分為兩步：預(yù)演操作和實(shí)際操作。微機(jī)五防系統(tǒng)用于高壓開關(guān)設(shè)備防止電氣誤操作。解決了五防邏輯 節(jié)點(diǎn)和測(cè)控五防邏輯的配合問題，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的一體化在線五防； (3) 在一體化在線五防系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程中，解決了遠(yuǎn)方調(diào)度和集控系統(tǒng)的遙控防誤操作閉鎖、 操作過程漏項(xiàng)、 五防數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)更新等問題； (4) 結(jié)合包頭地區(qū)前明變一體化在線五防系統(tǒng)建設(shè)工程實(shí)際，分析了工程實(shí)施過程中遇到的問題及其解決方案，并給出了系統(tǒng)投入運(yùn)行后的效果分析。操作期間，防誤主機(jī)不能在線跟蹤操作的執(zhí)行情況，只有在電腦鑰匙回傳后，才可以獲得相關(guān)的操作信 息。（ 2）取消防誤系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信，消除了影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的薄弱環(huán)節(jié)，防誤系統(tǒng)具有更好的可靠性和實(shí)時(shí)性?；谶@樣的運(yùn)行和發(fā)展需求，逐步形成了監(jiān)控五防一體化的模式， 結(jié)構(gòu)如圖 13所示， 而且這一模式日趨成熟。操作人員在操作前需先在防誤系統(tǒng)中進(jìn)行模擬操作，將模擬操作順序輸入到系統(tǒng)中，然后通過專用接口將操作程序傳輸?shù)诫娔X鑰匙中，操作人員用電腦鑰匙到現(xiàn)場(chǎng)按已輸入的操作順序依次打開編碼鎖實(shí)施操作，并采集設(shè)備狀態(tài)以作為下一步能否操作的判據(jù)，整個(gè)操作完畢后再將電腦鑰匙中的狀態(tài)信息返回給防誤主機(jī)進(jìn)行狀態(tài)更新，以實(shí)現(xiàn)防誤主機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)的一致性。如要實(shí)現(xiàn)單元設(shè)備間的閉鎖就相當(dāng)困難，因此，其防誤功能是有限的 [3]。針對(duì)這一問題，綜合自動(dòng)化廠家和一些機(jī)構(gòu)，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)防誤操作的措施進(jìn)行了研究。打破了過去常規(guī)變電站的二次結(jié)構(gòu)，形成了變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。但此類事故對(duì)人員安全構(gòu)成極大威脅，而且其它類型事故，如誤分合斷路器，帶電掛接地線 (合接地開關(guān) )等大多也是由于誤入帶電間隔引起 [1]。其中發(fā)生五種惡性誤操作事故 50次，占誤操 作事故總數(shù)的 %[1]。 40 在讀期間參加科研和發(fā)表論文情況 39 參考文獻(xiàn) 38 成果 26 間隔層閉鎖控制命令的執(zhí)行過程 24 操作票序列控制閉鎖功能的 實(shí)現(xiàn) 17 一體化在線五防系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的整體思路與結(jié)構(gòu) 7 微機(jī)五防系統(tǒng)理論 同時(shí)完善網(wǎng)門位置和臨時(shí)接地刀閘位置的采集與控制，實(shí)現(xiàn)了 在正常的操作過程中，監(jiān)控五防一體 化系統(tǒng)提供全程的、實(shí)時(shí)在線的五防邏輯閉鎖和操作票順序閉鎖 。據(jù)本人所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得華北電力大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。 1 研究現(xiàn)狀 2 本文工作 6 第二章 防誤操作閉鎖及監(jiān)控系統(tǒng)理論 7 五防的概念 7 微機(jī)五防的原理 12 分層分布