中国电力教育 ２０１０年管理论丛与技术研究专刊 利用五防闭锁系统防止发生交叉作业事故的方法 李 砷 佟明佳谷峥 （北京十三陵蓄能电厂运行处，北京１０２２００） 摘要：“五防”闭锁系统是我国电力系统对发电厂、变电站输配电过程中防止发生倒闸误操作的一种控制 系统。主要是以技术手段限制误人带电间隔、误拉合开关、带负荷拉合刀闸、带电合地刀（挂地线）、带地刀 （地线）合闸。倒闸误操作历年来多次在电力系统引发严重事故，因此它是关系变配电安全的关键之一，也是电 力行业下决 Ｉ１，杜绝安全隐患的重要环节。电力系统在防误操作方面已经制定了完善的组织管理措施，在技术措施 方面也先后推出了多种机械锁、机械编码锁、“五防”闭锁系统和微机“五防”闭锁系统。现场应用表明，各类 “五防”闭锁系统在防止误操作方面起到了重要作用。北京十三陵蓄能电厂与各厂家进行技术交流，选择了珠海 优特电力科技股份有限公司生产的ＵＴ－－２０００Ｂ型微机综合操作系统。 关键词：“五防”闭锁系统；交叉作业事故；误操作 一、北京十三陵蓄能电厂概况 安全措施中都有拉合某电气开关这一项安全措施，这样 北京十三陵蓄能电厂一次电气设备的电压等级共有 此开关操作了三次，就形成了操作的交叉作业。由于各 ３个等级，为２２０ｋＶ、１０ｋＶ、４００Ｖ。 个班组工期不同。当某个班组的工作结束而其他班组工 ２２０ｋＶ设备主要包括线路、ＧＩＳ、主变、厂变等。 作未结束，在结束工作票措施安全恢复时，容易将交叉 因为电厂机组同期方式为主变高压侧同期，所以出线厂 作业的开关阀门误打开，造成人身或设备事故。 只设有隔离刀闸，没有开关，其型号为ＧＷ４－－２０００。 图１Ａ部分即是交叉作业的部分。 采用机械闭锁方式，共有２组。ＧＩＳ系统是ＡＢＢ公司生 产的ＥＬＫ１４系统ＳＦ６开关，其控制系统为ＲＥＣ２１６，采 用微机闭锁方式，共计８块盘。 １０ｋＶ系统设备主要包括厂用母线、厂用开关、起 动开关柜等，型式为真空开关，共计３２台。厂用１０ｋＶ 开关２５台，１０．５ｋＶ开关２台都采用厦门ＡＢＢ公司 １０ｋＶ ＺＳ１型开关柜，采用电气与机械联合闭锁方式。 １３．８ｋＶ开关５台，由ＥＬＩＮ公司生产，开关为西门子公 司３ＡＦ型，采用电气闭锁方式。 ４００Ｖ设备主要包括动力盘、变压器等，均为国产 合资ＡＢＢ公司开关。 图１ 交叉作业图例 当前十三陵蓄能电厂应用的防误闭锁系统均采用五 防闭锁系统现有组成工作流程图，包括下列步骤：进入 我厂设备现存的交叉作业安全隐患如表１。 五防系统、根据已写操作票进行模拟操作、模拟操作结 束、给电脑钥匙发送操作票、拿操作票和电脑钥匙去现 表１ 交叉作业安全隐患 场操作、钥匙状态回传操作结束。 ＼发奋 稼总＼ ＼ ４００Ｖ系统 １０ｋＶ系统 ２２０ｋＶ系统 机械 二、实际应用中的安全隐患 该系统涉及的思路和主应用方向均是针对开关站、 交义作业 存在 存在 存在 存在 变电站等设计，其主要设计是对开关和刀闸以及接地刀 闸之间的闭锁，运行人员对应一张工作票就操作一次， 交叉作业面多、安全措施重叠所带来的安全问题比 就相应的挂一个“禁止合闸，有人工作”标示牌。而 较普遍，上述电气“五防”闭锁系统运行步骤中，运 在电厂综合性检修过程中存在交叉作业。 行人员对应一张工作票就操作一次，就相应的挂一个 交叉作业：是指机组检修期间一次班、二次班、机 “禁止合闸，有人工作”标示牌，工作票中无法体现此 械班、水工班组等在检修工作开始时要求运行人员所作 开关对应几张工作票，例如：如果挂在设备上的标示牌 作者简介：李坤，男，北京十三陵蓄能电厂运行处，助理工程师。 ２９１ 利用五防闭锁系统防止发生交叉作业事故的方法 丢失或被碰掉误挂在其他设备上，运行人员在恢复过程 进入五防系统 中会误认为此开关已无措施要求可以合上开关，从而发 生人身设备事故。上述五防闭锁系统中没有考虑到设备 检修时，多个班组交叉作业的情况，原有微机“五防” 闭锁系统不能逐一区分检修任务，多个班组都要求对某 一输入工作的工作票及操作票信息 开关操作，不可能所有检修班组工作同时完成，容易 根据已写操作票进行模拟操作 造成存在交叉作业的开关不能同时恢复，尤其在机组有 长时间检修任务期间，此现象更加明显，所以现有微机 “五防”闭锁系统存在致命缺陷，现有微机“五防”闭 记录对象悬挂警示牌数量 锁系统面临交叉作业面多的安全措施重叠所带来的安全 问题比较普遍，因此，结合抽水蓄能电厂生产设备实际 情况，研究和开发带防止交叉作业操作功能的防误闭锁 系统。 三、解决方法 由于检修任务多，本着方便实用和节约的原则，放 弃重新启用其它公司的防误闭锁系统。把握交叉作业的 关键环节，经现场反复试验修改，决定在原有“五防” 闭锁系统内增加防止交叉作业功能。 该防误系统提供解决交叉作业的安全问题的一种利 用五防闭锁系统防止交叉作业发生事故的方法，其特征 在于，首先在原有“五防”闭锁系统的逻辑闭锁中加 入交叉作业逻辑闭锁，当输入“五防”闭锁系统的工 作票及操作票信息存在交叉作业时，交叉作业逻辑闭锁 启动，对作用于同一对象的多个操作在电脑模拟逻辑图 巾加入相应对象的悬挂警示牌编码，该对象在操作前存 入 亡作票和操作票，并存贮在交叉作业逻辑闭锁存贮器 中；通过对对象标牌数量的判断是否存交叉作业，如果 存在，启动交叉作业逻辑闭锁，停止操作，提示其它交 叉作业信息；从而在电脑软件中能够看到涉及增加作业 操作时间的对象已存在的操作及对应工作票，这样能直 规地看到该对象涉及了多少个工作，以及各个工作面的 措施和负责人，只要多个任务存在交义点，交叉作业逻 辑闭锁会自动阻止 一的措施恢复；如果不是，则系统 按非交叉作业处理，负责人现场确认小存在交叉作业和 作业全部完成后，同意解除交叉作业，然后拿操作票和 电脑钥匙去现场操作，电脑钥匙状态回传操作结束。 图２为新开发的防误闭锁系统流程 。 加入交叉作业模块后，有效利用现有防误闭锁设备 及软件，解决电』一综合性检修过程中交叉作业面多、安 措施重叠所带来的安全问题的一种新方法。在原有五 防闭锁系统的逻辑闭锁『十Ｊ加入交叉作业逻辑闭锁，采取 埘同一对象现场同时挂多个警示牌的措施，从软件模拟 到现场都能识别交叉作业和叉作业逻辑闭锁对交叉作业 对象进行闭锁，非常直观的区分交叉作业和普通作业， 有效控制检修安全问题。 四、具体实施 利用防误闭锁设备及软件，解决电厂综合性检修过 程中交叉作业面多、安全措施重叠所带来的安全问题的 一种新方法。通过在软件中模拟各个开关上增加交叉作 ２９２ Ｙ）ｌ’ｌ停止操作，启动交叉作业闭锁 提示其他 ｌ交叉作业信息 Ｎ 拿操作票和电脑钥匙去现场操作 钥匙状态回传操作结束 图２ 带有防交叉作业功能的五防闭锁系统工作流程图 业模块，编辑交叉作业模块与控制对象间的逻辑关系， 解决交叉作业的安全问题。图３所示为带有防交叉作业 功能的“五防”闭锁系统工作流程图。进入“五防” 软件系统、输人工作的工作票及操作票信息、判断是否 为交叉作业；如果是，启动交叉作业逻辑闭锁，停止操 作，提示其它交叉作业信息；如果不是，根据已写操作 票进行模拟操作、拿操作票和电脑钥匙去现场操作、钥 匙状态回传操作结束。 新防误闭锁系统的组成如图３：由防误主机（含触 摸模拟屏）、电脑钥匙、机械编码锁、电气编码锁等功 能元件组成。 带有防交叉作业功能的五防闭锁系统实际应用说明 见图４。例如：＃１机组措施恢复有甲、乙两项检修工作 票；甲为＃ｌ机组电气措施恢复，乙为＃ｌ机组机械措施 恢复。在电脑模拟逻辑图中的对象处显示，第一种甲：Ｃ 作票：拆除水车室接力器锁定，拆除警示牌，第二种乙 工作票，拆除水车室接力器锁定，拆除警示牌，同时在 软件中水车室接力器锁定被定义两次，悬挂两个标牌， 此时启动交叉作业逻辑闭锁，任何一项水车室接力器锁 定的操作都不能进行，在两张工作票都收回后才能拆除 水车室接力器锁定，拆除警示牌，此时若想单一工作票 的恢复，只有甲、乙工作票的负责人确认后才能解除交 叉作业逻辑闭锁，状态回传操作结束。这样就非常直观 的区分交叉作业和普通作业，有效控制检修安全问题。 在防误主机模拟逻辑图中的对象的一个警示牌代表 一项措施，对应一个编码，即当对同一对象多次操作 时，由于操作对象被前一工作票定义，重复操作该对象 时只在软件中增加后面的新的工作票定义即可。因此在 交叉作业的同一对象的现场可以同时挂多个警示牌。 利用五防闭锁系统防止发生交叉作业事故的方法 防误主机 电脑钥匙 机槭锁电编码锁 锁销 地线桩 固定额 防空锁 地线头 闭锁盒 验电器 状态检测器 圈３ 带有防交叉作业功能的五防闭锁系统结构 图４ 带有防交叉作业功能的五防闭锁系统实际应用说明 五、总结与展望 范了工作程序，进一步提高了生产管理水平，为五防闭 由上述介绍不难看出，在五防闭锁防误系统中加入 锁但的发展提出了新的课题。新的防误闭锁系统的发展 交叉作业功能是一种适合各个电厂的安全防误体系，这 和应用需要由系统开发商和电厂技术、管理人员共同推 个系统将简单的电气五防闭锁提高到了具有保护复杂检 进和努力。 修作业的功能，可以涉及全厂所有设备的安全防误，保 障了电厂的安全运行。 参考文献： 值得一提的是在实践中我们明显体会到，带交叉作 ［１］国家电网公司．电力安全工作规程（变电站和发电厂 业防误闭锁系统的作用需要通过电厂的不断挖掘才能发 部分）（试行）［ｚ］．２００５． 挥出来，掌握使用方法和技巧，有计划，有组织，还有 ［２］电业安全工作规程（热力和机械部分）［Ｍ］．北京：水 针对性的制定相应的规程，需要结合自身设备特点，引 利电力出版社，１９９４． 进成熟技术并加以专项改进，使之满足电厂安全运行实 ［３］《电力工程材料手册》编写组．电力工程材料手册 际要求，消除设备安全防范隐患，保证了人身安全，规 （阀门）［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００２． ２９３