浅谈电力“五防”闭锁系统

一 、“五防”的概念

电力系统中的“五防”是指:

1、防止误分、合断路器。

2、防止带负荷分、合隔离开关。

3、防止带电挂（合）接地线（接地开关）。

4、防止带地线（接地开关）送电,也就是防止带接地线（接地开关）合断路器（隔离开关）。

5、防止误入带电间隔。

二、“五防”的必要性

电力系统的电气操作都需要一定的操作程序，每一个操作步骤都是固定的而且不可跳跃的，因此为了防止运行人员、检修人员和其他的人员因为操作不当而引起不必要的事故，提出了“五防”闭锁的概念。

“五防”闭锁是防止运行人员的误操作事故而采取的一种积极措施， “五防”功能的实现成了电力安全生产的重要措施之一。随着电网的不断发展，技术的不断更新，防误装置得到不断改进和完善。防误装置的设计原则是：凡有可能引起误操作的高压电气设备，均应装设防误装置和相应的防误电气闭锁回路。

三、 “五防”闭锁方式的分类及其特点

常规“五防”闭锁方式主要有4种：机械闭锁，程序锁，电气闭锁和微机防误闭锁装置。这些闭锁方式在防误工作中发挥了积极作用，经过多年的使用和运行考验，各种传统闭锁方式的优缺点均已充分显示。

（1）、机械闭锁

这是在开关柜或户外闸刀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。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，具有闭锁直观，不易损坏，检修工作量小，操作方便等优点。然而机械闭锁只能在开关柜内部及户外闸刀等的机械动作相关部位之间应用，与电器元件动作间的联系用机械闭锁无法实现。对两柜之间或开关柜与柜外配电设备之间及户外闸刀与开关（其他闸刀）之间的闭锁要求也鞭长莫及。所以在开关柜及户外闸刀上，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。

（2）、程序锁(或称机械程序锁)

这是用钥匙随操作程序传递或置换而达到先后开锁操作的要求。其最大优点是钥匙传递不受距离的限制，所以应用范围较广。程序锁在操作过程中有钥匙的传递和钥匙数量变化的辅助动作，符合操作票中限定开锁条件的操作顺序的要求，与操作票中规定的行走路线完全一致，所以也容易为操作人员所接受。

（3）、电气二次防误闭锁回路

这是一种现场电气联锁技术, 主要通过相关设备的辅助接点连接来实现闭锁。这是电气闭锁最基本的形式，闭锁可靠。电气闭锁的优点是操作方便，没有辅助动作，但是在安装使用中也存在以下几个突出问题：

1、一般来说电磁锁单独使用时，只有解锁功能没有反向闭锁功能。需要和电气联锁电路配合使用才能具有正反向闭锁功能；

2、作为闭锁元件的电磁锁结构复杂，电磁线圈在户外易受潮霉坏，绝缘性能降低，增加了直流系统的故障率；

3、需要敷设电缆，增加额外施工量；

4、需要串入操作机构的辅助触点。根据运行经验，辅助触点容易产生接触不良而影响动作的可靠性；

5、在断路器的控制开关上，一般都缺少闭锁措施。

6、电气闭锁回路一般只能防止断路器、隔离开关和接地开关的误操作，对误入带电间隔、接地线的挂接（拆除）等则无能为力。不能实现完整的'五防'功能。

（4）、微机防误闭锁装置

自上世纪90年代初，微机技术就进入了防误闭锁领域。微机防误闭锁系统一般不直接采用现场设备的辅助接点，接线简单，通过防误闭锁系统微机软件规则库和现场锁具实现防误闭锁，置是一种采用计算机技术，用于高压开关设备防止电气误操作的装置。经过10多年来的发展，微机防误闭锁装置已逐渐成熟，并已在电力系统中广泛推广。微机防误系统通过软件将现场大量的二次闭锁回路变为电脑中的五防闭锁规则库，实现了防误闭锁的数字化，并可以实现以往不能实现或者是很难实现的防误功能，应该说是电气设备防误闭锁技术的最新技术和飞跃。

四、传统防误闭锁与现代微机防误闭锁技术分析

电气防误操作是建立在二次操作回路上的一种防误功能，一般通过断路器和开关的辅助接点，在其操作二次回路上串入并相互联锁来实现。微机“五防”则是一种采用计算机技术，用于高压开关设备防止电气误操作的装置。通常主要由主机、模拟屏、电脑钥匙、机械编码锁、电气编码锁等功能元件组成。现行微机防误闭锁装置闭锁的设备有断路器、开关、地线、地线开关、遮拦网门（开关柜门），上述设备需由软件编写操作闭锁规则程序。微机防误闭锁系统与传统电气二次防误技术比较，各有主要有以下几点区别：

（1）电气二次防误闭锁回路是一种现场电气联锁技术, 主要通过相关设备的辅助接点连接来实现闭锁。这是电气闭锁最基本的形式，闭锁可靠。但这种方式需要接入大量的二次电缆，接线方式较为复杂，运行维护较为困难，辅助接点设备工作不可靠。

（2）微机防误闭锁系统一般不直接采用现场设备的辅助接点，接线简单，通过防误闭锁系统微机软件规则库和现场锁具实现防误闭锁。

（3）电气闭锁回路一般只能防止断路器、隔离开关和接地开关的误操作，对误入带电间隔、接地线的挂接（拆除）等则无能为力。不能实现完整的'五防'功能。

（4）微机防误闭锁系统可根据现场实际情况，编写相应的'五防'规则程序，可以实现较为完整的'五防'功能和杜绝不正常的操作行为发生（易引发恶性事故发生），但是在微机系统故障而解除闭锁时，'五防'功能完全失去。另外，电动操作的隔离开关和接地开关的二次操作回路绝缘破坏还极易导致开关的误拉和误合。

五、 总结

随着计算机及网络通信技术的发展，变电站自动化技术对电气'五防'系统的要求进一步提高，传统电气防误闭锁方式已不能满足要求，而作为变电站综合自动化运用发展方向的微机防误闭锁系统，在功能方面还有待进一步完善和提高。从目前的运行情况来看，为了安全可靠起见，在大力推广应用微机防误闭锁系统的同时，适度保留传统闭锁方式或将微机防误闭锁系统接点引入到电动操作回路中，应该是比较有效的防误闭锁措施。