一体化五防系统培训教材

一体化五防系统培训教材电力部门历来十分重视电力系统的安全运行，然而每年仍发生许多因操作人员误操作而导致的重大事故，造成人员伤亡、设备损坏、大面积停电、甚至引起电网的振荡和瓦解，经济损失惨重。所以安装防止电气误操作的防误闭锁装置是建设或改造变电站、电厂必须考虑的重要环节。防误闭锁装置的概念：电力系统为防止现场操作人员在现场操作过程中发生五种恶性事故而采取的一种防范措施。五种防范的恶性事故为：1、防止带负荷拉、合刀闸；2、防止误入带电间隔；3、防止误分、合断路器；4、防止带电挂接地线；5、防止带地线合刀闸。防误闭锁装置的种类可分为三类：1、机械程序式闭锁装置；2、电气型防误闭锁装置；3、微机型闭锁装置。微机型闭锁装置是一种采用计算机技术，用于防止电气设备误操作的装置。通常由计算机、模拟屏、电脑钥匙、机械编码锁、电气编码锁等功能元件组成。微机防误闭锁装置闭锁的设备有四类：开关、刀闸、地线（含地刀）、遮栏网门（开关柜门）。上述四类设备通过锁具（电气编码锁和机械编码锁）实现闭锁，即如果安装在这些设备上的锁具不解除闭锁，这些设备都不能操作。而上述设备之间的操作规则由软件编写形成规则库，存储在计算机或模拟屏。微机防误操作系统和变电站监控系统的信息共享，简化了监控系统和防误系统的结构而不影响它们各自的功能。监控系统与防误系统彼此配合，相互补充，成为统一整体，大大提高了系统的性能价格比。不必为微机防误操作系统引入专门的信号电缆，就能得到各种设备的实时状态，使规则校验在实时环境下进行，操作预演过程具有真实感。通常监控系统需从现场接入大量的信号电缆，不仅投资大、配线复杂、施工、维护困难，而且有些信号无法从现场取到，如网门的状态、临时接地线的状态等。与防误系统共享由电脑钥匙上送的五防虚遥信就解决了这些问题，监控系统只需引入开关、可控刀闸等信号量，其它信号量均由电脑钥匙上送。既大大减少了监控系统的遥信量，简化了配线，节约了大量的电缆和资金，又能够监视到各种信号量。一、一体化五防系统介绍1.1一体化五防系统的发展传统的微机五防系统由五防厂家提供，例如：珠海共创，珠海优特。他们的信号来源取于监控系统，通常是五防计算机与监控厂家的后台或者通讯控制器通讯，采集开关、刀闸位置，根据预设的逻辑，对当前的位置作出判断，允许或者禁止开关、刀闸的相关操作。在实际的运行使用中，这种通过通讯传递信息的方式的不可靠性，降低了五防系统的使用率。而且系统中的故障往往牵扯到两个厂家之间的配合，解决问题的及时性也达不到要求，一体化五防应时而出。1.2一体化五防的构成一体化五防系统由三个部件组成，防误主机（集成于监控系统中）、电脑钥匙、编码锁（分机械编码锁和电编码锁，机械编码锁又分固定锁和挂锁）。1.2.1防误主机防误主机是整个一体化五防系统的核心，存储开锁的规则，包括主接线图、数据库、操作规则，模拟预演时进行规则校验、生成操作票，向电脑钥匙发送操作票。和传统微机五防相比，一体化五防的防误主机信息来源于监控系统的数据共享和电脑钥匙的传递。它通过事先编辑好的五防规则库做出相应的判断，允许或者禁止开关、刀闸的分合。1.2.2电脑钥匙电脑钥匙在微机型闭锁装置中有三个功能：1.2.2.1从防误主机接收操作票当操作模拟预演结束，防误主机便将正确的操作票（含二次提示项）转化为操作序列传到电脑钥匙中，然后运行人员拿着该电脑钥匙到现场进行闭锁操作。1.2.2.2操作过程中的开锁和闭锁功能运行人员操作时依据电脑钥匙上显示的设备号，将电脑钥匙插入相应的编码锁内，通过其探头检测编码锁编码是否正确，若正确则开放其闭锁回路或机构，这时就可以进行断路器操作或打开机械编码锁进行隔离开关、接地刀闸等操作。解锁操作完毕后电脑钥匙还能自动提示实际操作是否到位，由二步操作来避免空走行程。只有当运行人员按照电脑钥匙的提示，完成“操作”和“检查”两个步骤，同时确认继续下一步，电脑钥匙才显示下一项操作内容；若走错间隔操作，电脑钥匙检测出的编码锁编码与实际操作序列的编码不符，闭锁机构不能解除闭锁，同时电脑钥匙会发出持续的报警声以提醒操作人员，从而达到强制闭锁的目的。1.2.2.3完成虚遥信状态位置的采集并上传防误主机电脑钥匙在操作的同时就记录了虚遥信的状态，当所有操作都完成，电脑钥匙便将记录的虚遥信状态上传到防误主机，防误主机的一次接线图各元件的状态将被改变到当前操作后状态，从而保证一次接线图可控元件的状态同现场对位，为下一次操作预演提供依据。电脑钥匙的设计要求：电脑钥匙应是一个机电一体化的产品，在硬件设计上电脑钥匙应包含机械和电气两个部分。机械部分要求具备简单、可靠的机械结构，使电脑钥匙能够开启各种锁具，必要时也要能够强制闭锁。电气部分电脑钥匙应具有操作票显示、编码采集、闭锁机构控制、报警以及和防误主机通讯的功能。1.2.3编码锁为了防止误操作设备或者误操作顺序，现场很多设备均用锁具锁住，这些锁具均带有编码，只有正确步骤操作到正确设备的时候，电脑钥匙才能打开相应的锁具。要闭锁的设备有：断路器、隔离开关、网门、临时接地线。如上图所示，码片分三个区域，把竖的东西撬断就是0，留在那儿代表1。上图所标识的数字代表BCD码的1，2，4，8。总的排列顺序为ABC。BCA112482二、一体化五防系统使用NS2000五防操作说明2.1画面开票2.1.1在五防机上将画面切换到五防模拟图（如下图），用鼠标左键单击“操作票”菜单后出现下拉菜单，鼠标左键单击“画面开票”。2.1.2弹出票头编缉对话框，如图所示，选择要操作的“主设备类”、“主设备名”、“操作任务类”后自动生成“操作任务名称”，选择操作人后鼠标左键单击“确定”。2.1.3显示操作票对话框，此时用鼠标右键单击五防模拟图上相应电气设备后出如图所示菜单，横线以上部分为实际操作，横线以下部分为提示操作术语。2.1.4安操作步骤开完票后鼠标左键单击“结束开票”。2.1.5如果想把这张票预存或保存为模板票，鼠标左键单击操作票上“预存”按扭。出现如下图所示提示框，选择“是”保存为模板票，选择“否”保存为预存票。如果不需预存或保存为模板票，则鼠标左键单击“审核”按扭。出现审票人口令对话框，输入口令后确定。2.1.6审核完后操作票如下图所示，此时可打印或执行操作票。鼠标左键单击“打印”按扭后，出现打印操作票对话框，如下图所示，可打印出操作票。鼠标左键单击“执行”按扭后，进入操作票执行过程。若第一步为遥控操作，鼠标左键单击提示对话框“确定”后到操作员站执行遥控操作（也可以不点击“确定”，直接到操作员站执行遥控操作）。若不在监控机遥控，需要就地操作，则打开五防钥匙电源，放入充电座后鼠标左键单击“发送到钥匙”按扭。若五防钥匙在充电座中未放置好或未打开钥匙电源，会弹出下面提示对话框。下传钥匙时显示：下传钥匙完成后弹出如下对话框，鼠标左键单击确定，从充电座拿出钥匙，打开电源，执行就地操作。操作完毕后将钥匙放入充电座，鼠标左键单击操作票上“回传钥匙按扭”，回传操作票。回传过程中：回传完成后，鼠标左键单击确定完成本次操作。2.2调用历史票2.2.1在五防机上将画面切换到五防模拟图（如下图），用鼠标左键点击“操作票”菜单后出现下拉菜单，鼠标左键单击“调用具体票”。2.2.2出现如图所示对话框后，在“按设备组”中选择对应设备，则“操作票列表”中会显示本设备历史操作记录，选中需要调用的操作，鼠标左键单击“确定”。出现如图所示提示框，鼠标左键单击“确定”后生成新票。生成新票如图所示：2.3调用模板票2.3.1在五防机上将画面切换到五防模拟图（如下图），用鼠标左键单击“操作票”菜单后出现下拉菜单，鼠标左键单击“调用模板票”。2.3.2出现如图所示对话框后，在“专用模板”中选择对应设备，则“模板票列表”中会显示本设备已经保护的模板票，选中需要调用的操作，鼠标左键单击“确定”。2.3.3弹出票头编缉对话框，如图所示，选择要操作的“主设备类”、“主设备名”、“操作任务类”后自动生成“操作任务名称”，选择操作人后鼠标左键单击“确定”。生成新票如图所示：2.4开预存票。2.4.1预存票并非立即就要执行的票，所要开的预存票中电气设备的原始状态和现在实际运行状态可能不一致，因此需要在五防模拟图上对电气设备预置状态，在五防机上将画面切换到五防模拟图（如下图），用鼠标左键点击“操作票”菜单后出现下拉菜单，鼠标左键单击“五防状态预置”。然后在所要预置状态的电气设备上单击鼠标右键出现如下图所示，选择“五防置合”或“五防置分”，将所要预置的电气设备预置状态后，执行画面开票的步骤1至步骤5，即可生成一张预存票。2.5设备对位2.5.1五防图上小车为三态设备，投运前需人工对位，如图所示，用鼠标右键单击五防模拟图上相应小车后出如图所示菜单，用鼠标左键单击数据修改，出现如图所示对话框，输入“1”为将小车置为运行位置，输入“0”为将小车置为试验位置，输入“2”为将小车置为分离位置，变电站投运后每次操作完后回传钥匙，小车位置自动对位，若操作完后忘记回传钥匙，则五防图上小车位置和实际位置不对应，此时应人工对位。2.5.2五防图上地线和网门为虚设备，投运前需人工对位，如图所示，用鼠标右键单击五防模拟图上相应地线或网门后出如图所示菜单，“置合”为挂上地线，“置分”为拆除地线，（操作网门时，“置合”为关上网门，“置分”为打开网门，）变电站投运后每次操作完后回传钥匙，地线或网门位置自动对位，若操作完后忘记回传钥匙，则五防图上地线或网门位置和实际位置不对应，此时应人工对位。2.5.3五防图上开关和刀闸等设备会自动和现场设备对位，因此不需人工对位，若发生开关或刀闸位置辅助节点有问题，后台不能正确显示开关和刀闸位置，此时若要进行五防操作，则需先对此开关或刀闸人工置位，如图所示，用鼠标右键单击五防模拟图上相应开关或刀闸后出如图所示菜单，“封锁合”为置合开关或刀闸，“封锁分”为置分开关或刀闸，对设备封锁置位后，执行“画面开票”。（注意：完成操作后需对所封锁的设备解除封锁。）解锁可以针对封锁的设备单独解锁，也可以对全站封锁设备进行解锁，如图所示，用鼠标右键单击五防模拟图上相应被封锁设备后出如图所示菜单，执行“设备解锁”选项后对此设备进行解除封锁。用鼠标右键单击五防模拟图上空白处后出如图所示菜单，执行“厂站解锁”选项后对全站被封锁设备解除封锁。三、一体化五防系统配置3.1操作票及防误闭锁系统介绍操作票系统由操作票生成管理模块、图形开票和预演模块、防误闭锁规则模块等组成。主要模块组成的示意图如下:数据接口层历史数据库模板票库操作术语库操作任务库锁编码库闭锁规则库操作票库脚本运算动态库脚本运算软件操作票软件锁编码管理操作术语管理智能开票票管理手工开票模拟预演实际五防操作图形开票钥匙通讯图形界面软件五防规则维护规则维护软件五防规则管理变电站防误操作票生成管理系统可以单独配置一台五防工作站，也可以与NS2000计算机监控系统的其它工作站如Scada机、操作员站、工程师站等共用一台计算机。与其它工作站合用时，可用一台计算机作Scada主机，兼做五防工作站，还可兼做操作员站、工程师站等，在主机系统中可以实现开操作票、票管理、防误规则逻辑闭锁、规则管理等五防功能。单独配置五防工作站时，在操作员站上实现操作时防误规则逻辑闭锁，在五防工作站上实现开操作票、票管理、规则管理等五防功能。操作票系统主要具有以下主要特点:灵活的多种开票方式.系统提供多种开票方式，如在一次接线图进行模拟操作开票，手工逐步选择输入开票，调用预存的操作票，调用预定义的票模板，调用历史存档操作票等方式，用户可以选择任一种方式生成操作票。强大的操作票管理功能,开出的操作票或已操作过的操作票归档均存入历史库。并提供友好的界面以操作票名称、设备组、操作时间、操作人、监护人、下令人、操作票号等进行条件检索查询，所有的检索条件均为多重选择，各条件之间为逻辑与的关系。提供按灵活方便的统计功能，可以按多种方式和指定多种条件进行统计。可选择按厂站、设备组、设备、有关人员（开票人、操作人、监护人等）、票状态（已执行、未执行、已作废）以及