防误装置

变电站的电气误操作可能造成大面积停电、设备损坏、人身伤亡，甚至引起电网振荡瓦解等严重后果。为了有效防止电气误操作引发的人身和重大设备事故，按照国家电网公司《防止电气误操作装置管理规定》，明确凡有可能引起事故的一次电气设备，均应装设防误装置。

防误装置应实现以下功能：（“五防”功能）

防止误分、误合断路器；

防止带负荷拉、合隔离开关；

防止带电挂(合)接地线(接地隔离开关)；

防止带接地线（接地隔离开关）合断路器(隔离开关)；

防止误入带电间隔。

变电站防误闭锁装置按动作原理可分为机械、电气、微机三大类。按《防止电气误操作装置管理规定》中给出的解释，变电站防误装置包括了微机防误、电气闭锁、电磁闭锁、机械联锁、机械程序锁、机械锁、带电显示装置等。

一、机械防误装置

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。机械闭锁是在高压开关柜或户外隔离开关的操作部位之间用互相制约和联动的机械机构来达到先后动作的闭锁要求，如下图1、图2为西门子PR1（2）隔离开关机械闭锁装置图。机械闭锁在操作过程中无需使用钥匙等辅助操作，可以实现随操作顺序的正确进行，自动地步步解锁。在发生误操作时，可以实现自动闭锁，阻止误操作的进行。机械闭锁可以实现正向和反向的闭锁要求，加之闭锁直观，强度高，不易损坏，检修工作量小，操作方便，运行可靠等优点，所以受到运行和检修人员的广泛欢迎。

然而机械闭锁装置一般用于单一电气设备间隔内部的防误闭锁，在开关柜内部及户外隔离开关等的机械动作相关部位之间应用，比如在隔离开关（手车）与接地隔离开关之间；接地隔离开关（接地线）与柜门之间；同间隔隔离开关与隔离开关（手车）之间等电气设备之间的闭锁应具备机械联锁功能，对两开关柜之间或开关柜与柜外电气设备之间及户外隔离开关与断路器（其他隔离开关）之间的闭锁要求则鞭长莫及。所以在开关柜及户外隔离开关上，只能以机械闭锁为主，还需辅以其他闭锁方法，方能达到全部五防要求。

二、电磁闭锁装置 

电磁锁是一种安装在手动操作设备、柜门（网门）等部位的“五防”闭锁装置。闭锁电源通过断路器、隔离开关、接地闸刀的辅助触点以及带电显示器的触点接入电磁锁线圈，利用这些辅助触点的通断接通或断开需闭锁的隔离开关、开关柜门等电磁锁电源，利用电磁锁线圈的励磁和失磁而实现设备操作的“五防”闭锁功能。

电磁锁的工作原理如图3所示。在无拉、合操作时，用电磁锁锁住操作机构的转动部分，即锁芯1在弹簧2压力的作用下，锁入操作机构的小孔内，使操作手柄Ⅲ不能转动。当需要断开隔离开关QS时，必须先跳开断路器QF，使其辅助动断触点闭合，给插座3加上直流操作电源，然后将电钥匙的插头4插入插座3内，线圈5中就有电流流过，使电磁铁6被磁化吸出锁芯1，锁就打开了，此时利用操作手柄Ⅲ，即可拉断隔离开关。隔离开关拉开后，取下电钥匙插头4，使线圈5断电，释放锁芯1。锁芯1在弹簧2压力的作用下，又锁入操作机构小孔内，锁住操作手柄。

电磁闭锁装置的优点是操作方便，操作中没有辅助开解锁动作，是防止误入带电间隔的闭锁环节中不可缺少的闭锁元件。这种闭锁装置原理简单，实现便捷，非同一体的断路器设备之间就可实现闭锁；它在干燥的环境运行比较可靠。电磁闭锁装置的缺点是回路中串联了若干辅助触点，当其中某一个辅助切换开关切换不到位或触点接触不良，就会引起整个回路故障，使正常操作无法完成，使用中还经常受到因电磁锁受潮锈蚀而导致闭锁失灵故障的困扰，故维护成本较高。

三、电气闭锁装置

电气闭锁装置是一种安装在电动操作设备上，通过断路器、隔离开关、接地闸刀的辅助触点，柜门的行程触点，带电显示器的触点，接通或断开电气操作电源而以到“五防”闭锁目的一种闭锁装置。普遍应用于电动操作隔离开关和接地闸刀等设备。接入回路中的辅助接点应满足可靠通断的要求，辅助开关应满足响应一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。

下图5为CJ5型电动操作隔离开关的控制回路图。图中，QF 表示断路器辅助触点，QSE 表示接地闸刀联锁触点，SB表示紧急停止按钮，KR表示热继电器，SBC表示合闸按钮，YC表示合闸控制器线圈，SBT表示分闸按钮，YT表示分闸控制器线圈，S1、S2表示合、分行程开关触点，M表示电动机。

四、微机防误装置

电气闭锁、电磁闭锁和机械闭锁频发的失灵，往往被迫使倒闸操作中止，有时不得不请示生产副局长和总工程师等生产负责人强行用“万能钥匙”解锁操作或者将闭锁装置拆除。为了改善防误闭锁的困顿局面和安全生产的需要，一种利用主计算机、电脑钥匙、电气编码锁、机械编码锁等功能元件组成的微机防误闭锁系统得到应用和推广（如下图6所示）。微机防误闭锁系统是将断路器、隔离开关、接地隔离开关（接地线）、开关柜门的辅助接点，通过微机编码锁具实现的闭锁。将断路器设备操作程序（规则）或闭锁逻辑通过软件系统输入程序锁具进行倒闸操作，在电动操作的隔离开关或接地隔离开关机构箱的操作电源回路中加入微机五防接点，防误功能由微机五防系统独立完成。

微机防误闭锁装置在防误主机内建立防误操作闭锁逻辑数据库，将现场大量二次电气闭锁回路变为计算机中的防误操作闭锁规则，防误主机使用这些规则对每一次模拟预演操作进行逻辑判断，正确后生成实际操作程序，并将操作内容输送到电脑钥匙中。运行人员手持电脑钥匙到达设备现场，按提示打开对应的闭锁锁具，正确无误地对设备进行操作。操作结束后，电脑钥匙自动将倒闸操作信息回传给防误主机存储，并即时修改主接线中一次设备状态，使之与现场设备实际状态一致。

变电站微机防误系统一般包含以下几个组成部分

1、防误主机

用于运行防误操作系统的主控软件，实现系统的核心控制功能；防误主机可采用高性能工控机或商用机，可在其上进行防误逻辑约束下的模拟操作预演；根据应用方案的不同，可配备蓝牙无线模拟或无线网络适配器，与掌上电脑及防误钥匙进行通讯，完成模拟预演项目的下载、现场操作信息的回传等主要防误工作。防误主机负责存储一次系统图以及闭锁逻辑关系，对模拟过程进行逻辑判断，形成合乎逻辑要求的操作步骤，通过传输适配器将正确的操作步骤传输给电脑钥匙进行操作。通过RS—232接口与变电站监控系统相连，实现信息共享，并与监控系统数据实时同步。

2、传输适配器及防误钥匙

传输适配器是防误主机跟电脑钥匙之间的枢纽，一面负责将防误主机的正确步骤传输给电脑钥匙，一面负责将电脑钥匙的回传信息返回给防误主机，另外还负责给电脑钥匙充电。防误钥匙的功能与作用是随所选择的应用方案而变化的，在基本配置方案中，防误钥匙是操作信息的载体，接收并保存防误主机下传的操作项目，记录现场操作过程；同时又是现场倒闸操作的控制与执行者并在现场操作完成后向防误主机回传现场操作信息；在标准配置方案与增强配置方案中，防误钥匙仅起到通讯与执行的作用；不论是哪种应用方案，均是通过钥匙与锁具的插接互连对锁具进行开、闭锁操作并采集设备状态及锁定状态，从而实现严密的防误操作控制。

3、防误锁具

整个防误操作系统的终端执行机构，固定安装在变电站一次设备上，用于完成对一次设备的锁定及设备状态的采集；既能自动检测一次设备、地线桩和网门的分合状态，又能自动检测防误锁具自身的锁定状态；确保了一次设备的可靠锁定及设备状态的可靠检测。精心选择的锁具材料、精益求精的制造工艺、高可靠的测控设计，加之完善的防雨防尘措施，使防误锁具经久耐用。