微机五防系统的改进
摘要:对离线式和在线式五防系统进行分析,提出了一种新的混合式微机防误闭锁系统进行了讨论。 随着变电站自动化技术的不断推广、运行治理模式的进步,防误闭锁技术面临很多新的要求,在这些需求的推动下,
摘要:对离线式和在线式五防系统进行分析,提出了一种新的混合式微机防误闭锁系统进行了讨论。
随着变电站自动化技术的不断推广、运行治理模式的进步,防误闭锁技术面临很多新的要求,在这些需求的推动下,作为主流的微机防误闭锁技术也在不断的改进,新的设计概念不断出现,在线式微机防误闭锁技术是其中一个发展较快的分支。现将微机防误闭锁技术所解决的题目作一先容。
1五防系统的现状
目前的微机防误闭锁系统,主要分为两种类型,即离线式微机防误闭锁系统、在线式微机防误闭锁系统。其中离线式微机防误闭锁系统在电力系统中的应用最为广泛,在线式微机防误闭锁系统,由于种种原因一直未能得到很好的发展。
随着厂站自动化系统在电力行业中的广泛应用,运行方式发生了较大变化,原以手动操纵为主的电气设备,现在逐渐被远控操纵所取代;以单站治理的模式逐渐转变成集控站治理的模式。在这种运行方式改变的情况下,微机五防系统如何将这些新的情况,纳进到五防闭锁保护的范围之内,是首要解决的题目。
1.1离线式微机防误闭锁系统
离线式微机防误闭锁系统主要由三个部分组成,即防误主机(或五防模拟屏)、电脑钥匙及现场锁具。
其特点是防误主机(或五防模拟屏),将模拟预演后的正确操纵步骤传输到电脑钥匙,其后的操纵以电脑钥匙为主,来完成闭锁锁具的解锁工作。在此操纵期间,防误主机不能在线跟踪操纵的执行情况,只有在电脑钥匙回传后,才可以获得相关的操纵信息。在操纵方式切换频繁的情况下,电脑钥匙需要多次回传,操纵较繁琐。但由于现场锁具无需敷设电缆,所以具有投资小、覆盖面广、可靠性高,结构简单的优点。
其缺点是为确保防空走的题目,需要设计适用于对象设备的品种,式样繁多的固定锁,或是锁具附件,且通用性差,安装周期长。而且离线式微机防误闭锁系统,不能实时取得现场实际位置。
1.2在线式微机防误闭锁系统
现有的在线式微机防误闭锁系统主要由三个部分组成,即防误主机、分布式现场总线及现场锁具。其设计目标则是通过分布式现场总线,将防误主机与现场锁具连接起来,由防误主机直接控制锁具的解锁和闭锁操纵。同时具备锁具闭锁状态及设备状态的实时采集功能。操纵过程完全取消电脑钥匙。
现有的在线式微机防误闭锁系统具有以下优点:
具有一次设备状态实时采集功能,防误主机可实时获得现场一次设备的状态,包括临时接地线、网门。防误主机中的一次设备状态可与现场设备实现实时对位。
具有锁具闭锁状态实时采集功能,防误主机可实时采集在线式防误锁具的闭锁状态,并可实现对锁具操纵情况的跟踪及在线检测等功能。
实时跟踪操纵状态,有效防止操纵中走“空程序”的题目。由于五防主机可直接控制现场锁具的解锁、闭锁操纵,并可采集设备、锁具状态。防误主机只有在检测到设备状态正确变位后,再开放下一步的操纵,可同步解决“空程序”题目。
有效的降低操纵复杂程度,进步效率。
与离线式微机防误闭锁系统相比,现有的在线式防误闭锁系统具有独特的优点,但从提供完善的防误闭锁解决方案来看,也存在不少题目。
安装不方便,需敷设大量的电缆,维护本钱高,由于需要建立分布式控制网络、采集设备位置节点及锁具状态节点、远程设备供电等原因,目前的在线式微机防误闭锁装置,需要敷设大量的不同种类的电缆,本钱增加较大,施工难度增加。另外由于系统结构及锁具复杂,维护和调试本钱相应增加。因此仅适用于新建变电站,而且在变电站扩建时也会相当麻烦。
电源题目,五防系统可能会在变电站故障时操纵,因此安装分布式现场总线不能就地取得电源,而是要从总控室拉电源,增加了投资和故障点。
可靠性题目,分布式自动化装置在变电站碰到的题目(如:通讯故障、EMC等),在线式微机防误闭锁系统也会碰到。其可靠性很难保证。
覆盖面题目,假如要想把网门、临时地线点等也纳进五防闭锁范围,对于在线式微机防误闭锁系统就相当困难了。
没有提供远控操纵的电气闭锁功能,国电公司2000年发布的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》的第二章“防止电气误操纵事故”明确规定:“采用计算机监控系统时,远方、就地操纵,均应具备电气闭锁功能。”另外,最新实施的《防止电气误操纵装置治理规定》明确要求:“采用计算机监控系统时,远方、就地操纵均应具有电气闭锁功能。若具有自动化失灵时前置机操纵功能,亦应具备上述闭锁功能。”由于目前采用计算机监控系统的变电站,对远控操纵的设备缺乏有效的闭锁手段,所以不论什么原理,微机防误闭锁装置都应提供有效的远控操纵电气闭锁功能。但目前现有的在线式微机防误闭锁装置并不具备该功能。
系统提供操纵模式单一,缺乏有效的紧急解锁等应急操纵手段。由于系统仅提供一种操纵方式,即防误主机通过分布式控制网络直接控制解锁、闭锁操纵。因此在分布式网络或锁具发生故障的情况下,没有后备的操纵方式,无法进行正常操纵。另外,有些在线式微机防误闭锁装置的锁具,不提供紧急解锁功能,不能满足紧急情况下的解锁操纵要求。
锁具及附件机构复杂化,存在不能完全实现所有一次设备的在线闭锁。
2混合式微机防误闭锁系统
根据前两者的优缺点,发展一种新的微机防误闭锁系统,就能解决如下题目:
覆盖面题目、可靠性题目、实时对位题目、施工安装题目、本钱题目。
为了解决这些题目,可以采用混合安装方式:在主控室内的设备和防误点采用在线方式闭锁,其他设备仍采用离线锁具加电脑钥匙的闭锁方案。
其具体要求和特点如下:
主控室内的所有的远控闭锁和电气闭锁由在线式五防系统完成。它的布线间隔短,受干扰几率小,施工方便,电源题目也得以解决,而且可以通过位置信号采集取得相关设备的实时位置。
扩充电脑钥匙的功能,使其具有电源输出,无线实时通讯,数据库治理等功能。
在就地设备处安装离线式的智能锁具,它具有位置信号采集功能,红外通讯功能,平时不供电。仅当电脑钥匙插进其插槽,验证锁码后为其供电才能工作。该智能锁具可以将采集到的实时位置信号,通过红外线发给电脑钥匙,由电脑钥匙判定该操纵是否已成功完成。这样保证了以下几个特点:
·可以避免安装各种各样的机械附件来保证防“空走”;
·无需接驳通讯电缆和电源线,有效地降低了本钱;
·由于平时智能锁具不供电,所以降低了因雷击、EMC的原因,而导致五防设备发生故障的可能性;
·施工及安装方便灵活,可就近安装于设备的控制箱内,只要接几根远信信号电缆即可;
·防误点的覆盖面广,所有的地线、网门都可以适用;
·依然可以将现场设备的实时位置送出,与在线式五防达到相同的效果。
3电脑钥匙实时位置信号传送给防误主机
采用了混合方式的五防系统以后,电脑钥匙通过无线通讯方式将采集到的实时位置信号送给防误主机。首先弥补了五防对GIS组合电器等纯远控设备无能为力的缺陷,又令五防系统有了自己的位置信号,降低了五防系统对监控系统的依靠,而且还使五防系统的“虚远信”(指由操纵票产生的设备位置信号),变成了实际的位置信号。
责任编辑:大云网
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