一体化五防系统培训教材.docx

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1、 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、

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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、锁的设备有：断路器、隔离开关、网门、临时接地线。BCA112482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。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

9、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

10、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），

11、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”。

12、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

13、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，（

14、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

15、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: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

16、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

17、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）以及时间段（开票时间、完成时间等）进行统计。操作票的显示打印通过与Excel兼容的表格编程设计实现操作票前景的关联。按指定的票格式打印操作票时，如指定格式则用缺省的票格式。支持票的打印预览，可以在预先定义好几种典型的操作票格式上进行修改，修改采用所见即所得方式，票的预览和打印的也是同一格式。可以对打印票的票号等选项

18、进行编辑修改。完善的防误闭锁功能，五防逻辑判断采用脚本运算闭锁规则来实现。引入操作闭锁规则，一般遥控操作（非操作票实际操作状态）也可进行操作闭锁规则的校验。操作时，调用五防逻辑判断接口函数，如果满足闭锁条件，返回TRUE，否则返回FALSE，并给出不满足的闭锁条件项提示。防误操作闭锁规则提供通用规则。通用规则指同一设备组下的同一设备均要遵守的规则，同一类型设备组下的同一类型设备的闭锁规则只要定义一次即可。方便的操作票模板功能，票模板分为通用模板和专用模板两类。通用模板是面向同一设备组类型式下的同一设备类型对象（间隔）的通用操作票，即在通用票模板定义中只指定通用的设备组类型对象（例进线线路组），

19、系统提供同一设备组类型下不同设备的操作票自动复制生成的模板功能；专用模板主要针对的是通用模板不好定义的操作票，是通用模板的一个重要补充。3.2后台五防调试步骤（农电新版电脑钥匙）3.2.1 后台一次设备设置原则同一设备组的不同设备定义成不同设备子类型，同一电压等级结构相同或相似的间隔同样位置的设备定义成相同设备子类型。3.2.2系统钥匙类型配置在五防机后台“系统组态”的“后台机节点表”中，选中“有操作票”和“有五防功能”，“五防机站”不选，“系统表”中“防误操作类型”选择“本系统自带”，“五防系统投入”选中，“五防遥控自动闭锁模式”不选。在bin文件夹下的optmanage程序的“工具”菜单中

20、的“系统参数设置”对话框中，选择“电脑钥匙类型”为“农电新版电脑钥匙”， “是否需要票头编辑”根据实际情况选择，如果同时有专用型术语和通用型术语，那么在“操作术语处理”选择“设备专用术语优先”。然后选择“工具”菜单中的“电脑钥匙通讯设置”配置串口号（指的是五防钥匙接入五防机的COM口），其它参数缺省。3.2.3五防锁号和锁类型组态锁号和锁类型的设置在“遥信表”中完成，对应于设备位置遥信记录，有“锁类型”和“锁号”两个域，根据现场五防锁类型选择不同的NARIWFBX锁，一般开关上的电气编码锁选择K型锁，刀闸上的挂锁和刀闸远控箱上的锁选择G型锁，验电锁选择H型锁（主要用于需要验电的线路地刀，后台中

21、锁类型选择H型锁，锁号填写该地刀G型锁的锁码，实际现场验电锁的锁码应该设为“G型锁锁码+1”），提示型的虚锁选择L型锁。锁号对应的填入16进制值，注意不同对象的锁号一定不能重复，L型锁也需要设置一个不重复的锁号。3.2.4操作术语和操作名编辑3.2.4.1操作术语编辑操作术语是用于在画面开票时在操作任务栏中显示的任务描述。点击在bin文件夹下的optmanage程序的“工具”菜单中的“操作术语编辑”，他分为专用型术语编辑和通用型术语编辑。专用型术语编辑是指编辑具体某一个对象的操作术语的编辑，通用型术语编辑是指编辑同一设备组下同一设备子类型的对象的操作术语。在“设备操作术语编辑”栏，右键点击索引

22、栏增加记录，索引号自动生成，操作术语的格式为“合上”“拉开”等，对应操作类型为“合”“分”等。还可以选择插入前后操作术语。如下图： 3.2.4.2操作名编辑操作名是指画面开票时用右键点击操作对象所显示的操作描述。点击在bin文件夹下的optmanage程序的“工具”菜单中的“操作名编辑”，选择“显示所有记录”，编辑对应的操作术语。开关刀闸操作名一般为“合上”“拉开”对应“合”“分”，地线操作名一般为“挂上”“拆除”对应“合”“分”，网门操作名一般为“关闭”“打开”对应“合”“分”。注意对于用到的所有索引的操作术语都要定义其对应的操作名。3.2.5规则编辑点击在bin文件夹下的rulemanag

23、e程序，点击“规则设置”，分“专用规则”和“通用规则”。点击相应的设备类型或具体设备新建合规则或分规则。此部分可参照维护说明书对应章节。注意：通用规则设置时，其闭锁条件必须是同一间隔的设备，否则应使用专用规则。对应没个开关和刀闸，都可以建立合规则和分规则多规则逻辑：选非必要规则代表每个合（分）规则间是或的关系，必要规则代表每个合（分）规则间是且的关系告警类型：可以使用默认的闭锁原因告警，也可以选择你所想要出现的提示语言参数信息：包括所有参与闭锁的条件，这些条件都是且的关系，必须所以条件都满足才可以操作3.2.6操作票执行时的钥匙通信3.2.6.1下载操作步骤操作票执行时，到了需要下载的步骤时，

24、会弹出钥匙通信对话框如下：此时应将钥匙打开，放在通讯座上，选择“传票”即可进行操作步骤下载，可以选择“通讯监视”观察通讯报文。下载一般需要10秒左右，下载完成后，后台画面显示回读状态对话框：3.2.6.2回读操作信息此时可以拿着钥匙去现场操作，完成操作后将钥匙放回到通讯座上，后台自动回读操作状态，如果还有步骤未操作，将显示已操作结果信息如下：可以继续从未操作的步骤开始，重新下载操作步骤并进行现场操作，直到所有操作步骤完成后，将显示信息如下：选择“关闭”完成操作票步骤下传执行。3.2.7注意事项模拟一定要在五防操作界面进行，因为大多数的开关刀闸都没有实际的位置，所以在模拟操作之前一定要在五防预演

25、的画面中把没有位置的设备置位到实际的位置，详细方法见2.3说明。如果需要退出五防系统，在五防画面选择五防系统退出即可。四、一体化五防系统疑难4.1 Q：五防画面上的开关刀闸位置与实际不符，如何处理？A: 遇到这样的问题要首先分清位置不符的开关刀闸是否链接错误，如果有，则改正链接。如果链接正确，了解此开关刀闸有没有接入监控系统，如果没有则手动对位。如果接入监控系统，则正常排查监控系统的信号，由于一体化五防系统与监控系统共享数据，监控系统问题排查后，五防画面上的位置自然正确了。4.2 Q：五防模拟的时候提示规则错误，如何处理？A: 打开规则库，检查五防规则，并修改正确。4.3 Q：五防模拟正确，但

26、是不能传操作命令到钥匙里，如何处理？A: 检查五防钥匙是否在座上放置好，保持电池有电并且通讯开关打开，同时检查五防主机串口完好，能够正常收发。4.4 Q:五防模拟正确，并且能够下装至钥匙中，后台机遥控操作不成功，如何处理？A: 观察遥控画面告警信息，如果提示被五防闭锁，检查此开关/刀闸的五防参数设置。如果没有提示被五防闭锁，按照监控系统遥控故障处理。4.5 Q：没有经过五防模拟，遥控就能选择成功，改如何处理？A: 检查五防系统是否被退出，然后检查此开关遥控是否不需通过五防。五、一体化五防系统考核1、五防系统包含哪五防？ 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

27、断路器； 4、 防止带电挂接地线； 5、 防止带地线合刀闸。2、一体化五防包含几个主体设备？ 1、 防误主机； 2、 电脑钥匙； 3、 编码锁；3、一体化五防和常规微机五防有什么区别？ 常规微机五防的数据是通过通讯和监控系统交换的，一体化五防的数据和监控系统是共享的。4、一体化五防的逻辑设置里面分通用逻辑，专用逻辑，请问他们有什么区别，什么时候用通用逻辑，什么时候用专用逻辑？通用逻辑是按设备的设备组类型和设备类型来设定的逻辑，由于变电站里的很多间隔逻辑相同，比如110kV线路设备组，主变设备组等，这些逻辑如果分类设定，能够大量提高工作效率，在逻辑相同的情况下，10条110kV逻辑只要设置一次即

28、可。专用逻辑是给站内一些特殊设备或者特殊设备组使用的逻辑，如果某条110kV线路逻辑与其它线路不同，只要这条110kV线路设置专用逻辑即可。如果一个变电站内通用逻辑和专用逻辑共存的话，专用逻辑优先级要高于通用逻辑。附：中山大涌变五防操作步骤 中山大涌变五防操作步骤一、 画面开票1、 操作员以自己的用户名和密码登陆后台操作系统。2、 打开电脑钥匙座电源和钥匙电源，确认钥匙中无操作票。3、 点击任务栏中的“操作票”菜单中的“画面开票”，即弹出画面开票的窗口。4、 右键单击要操作的对象（开关、刀闸、地线、网门等），即弹出“合上”“拉开”（对于开关、刀闸），“挂上”“拆除”（对于地线），“关闭”“打开

29、”（对于网门）等操作术语。左键单击选择该操作术语，在操作票窗口即可出现该步骤。5、 待操作步骤开票结束后，单击操作票窗口左上角的“结束开票”，再点击右上角的“审核”，待审核人输入审核人用户名和密码后点击“确定”，再点击右上角的“执行”，此时回出现一个传票的对话框。6、 点击“传票”，改对话框便出现“下传操作票进行中”的对话描述，钥匙出现“开始接收操作票”，待对话框出现“回传操作票进行中”时，即表示操作票下传完成，可以拿出钥匙去解锁。二、 解锁1、 对于开关，当插入钥匙时，会“滴”的一声，然后就地分合刀闸，钥匙会报出“操作正确”的语音。按下一步进行下一步操作。2、 对于刀闸或者地线、网门等挂锁，

30、插入钥匙后钥匙提示“操作正确”，按钥匙上凸起的圆杆按钮即可开锁。3、 对于电动刀闸的操作，插入后钥匙报“操作正确”，此时不要取下钥匙，按合闸，分闸按钮即可分、合闸。4、 当按下一步提示“操作完成，请回传操作票”时，即可回传操作票。三、 回传操作票1、 回传操作票时，将钥匙斜放在钥匙槽中，让红外对着红外大概十秒钟即可完成回传工作。2、 对于地线，网门等操作一定要回传操作票对位，但是对于开关、刀闸等有实际遥信位置的对象操作可直接删除操作票，不需要回传对位。当然，回传也没有问题。四、 取消工作票 如果想取消下传的工作票，第一步点击“与五防钥匙通讯”对话框的“取消”，再点击操作票对话框右上角的叉关闭操作票对话框，界面出现“操作票还未完成，是否关闭对话框”时点击“是”。第二步按钥匙左上角出现选择菜单，按向下键选择删除操作票，右上键“进入”，再按右上键“删除”即可。29