1、电网变电站自动化系统五防子系统功能验收规范目次前 言 ii1 适用范围 12 引用标准 13 术语与定义 14 总体技术要求 35 站控层防误技术要求 36 间隔层防误技术要求 67 现场布线式单元电气闭锁技术要求 68 操作步骤 69 防误闭锁范围 710 验收内容及要求 8附录1 500kV线变串典型逻辑关系 10附录2 500kV线线串典型逻辑关系 11附录3 500kV主变侧隔离开关典型逻辑关系 12附录4 220kV主变各侧隔离开关典型逻辑关系 13附录5 220kV（110kV）线路典型逻辑关系 14附录6 35kV侧隔离开关典型逻辑关系 15附录7 220kV（110kV）母联间
2、隔典型逻辑关系 16附录8 220kV（110kV）母线地刀和PT间隔典型逻辑关系 17附录9 220kV（110kV）分段间隔典型逻辑关系 18附录10五防锁具编码统计表 19附录11 220kV（110kV）母线地刀闭锁回路 20附录12 220kV（110kV）双母线接线的母联间隔操作闭锁回路 21附录13 220kV（110kV）线路间隔操作闭锁回路 22附录14 500kV串和变压器接线示意图 23附录15 500kV 5011断路器的刀闸操作闭锁回路 24附录16 500kV 母线地刀操作闭锁回路 25附录17 500kV线路出线地刀操作闭锁回路 26附录18 500kV主变低压侧
3、间隔操作闭锁回路 27附录19 500kV主变中压侧间隔操作闭锁回路 28附录20 500kV主变高压侧间隔操作闭锁回路 29前 言一直以来，五防系统都是变电站的重要组成部分，是防止电气误操作的必备技术手段。随着电网自动化技术的发展，电网的五防系统已融入变电站自动化系统一体化建设，整个变电站自动化系统防误功能更为强大和完善。为加强电网公司所属变电站新（扩）建、技改的变电站自动化系统五防子系统的验收管理，使验收工作更具专业性、规范性和可操作性，提高防误系统可靠性，确保变电站电气操作安全、有序地进行，特制定本规范。本规范有20个附录，均为规范性附录。电网变电站自动化系统五防子系统功能验收规范1 适
4、用范围本规范规定了电网变电站自动化系统五防子系统的技术要求、验收内容、闭锁逻辑验证等内容，适用于按照电网110220kV变电站自动化系统技术规范以及电网500kV变电站自动化系统技术规范相关技术要求建设和改造的五防子系统验收工作，扩建项目和其他电压等级变电站自动化系统五防子系统的验收工作可参照执行。2 引用标准下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。DL/T687-1999 微机型防
5、止电气误操作装置通用技术条件Q/CSG 1 0006-2004 电气操作导则Q/GD001.1119.1-2005 电网110220KV变电站自动化系统技术规范Q/GD001 1122.5-2005 电网变电站自动化系统验收技术规范 电网500kV变电站自动化系统技术规范中国南方电网防止电气误操作闭锁装置管理规定 （中国南方电网公司，2005年3月）3 术语与定义3.1五防要求指防止误入带电间隔、防止带负荷误拉（合）隔离开关、防止带接地线（接地刀）合断路器（隔离开关）、防止带电挂（合）接地线（接地刀闸）、防止误分合断路器等五项防止电气误操作。3.2五防系统为满足变电站五防要求，在电气设备及其自
6、动化控制系统上安装的对电气设备操作流程、操作位置进行闭锁和提示的装置，包括防误闭锁软件系统、间隔层测控装置软件逻辑闭锁、电气闭锁、带电显示装置、电气编码锁、机械编码锁、辅助装置（含解锁工具）等，由其全部或部分组成能可靠实现变电站五防要求的系统称为五防系统。3.3变电站自动化系统五防子系统指变电站自动化系统中用于实现五防闭锁的功能模块及相应电脑钥匙、锁具等构成的子系统。3.4防误闭锁软件系统指能够反映变电站电气设备位置状态，并按变电站五防要求控制变电站自动化系统操作、控制电气或机械编码锁具操作的软件系统，在本规范中特指与变电站自动化系统后台软件一体化的防误闭锁软件系统。3.5间隔层测控装置软件逻
7、辑闭锁指间隔层测控单元能够实时反映关联电气设备位置状态，并按变电站五防要求实现相应闭锁控制指令的五防闭锁功能。3.6电气编码锁指安装在变电站电气设备二次控制回路中，用五防系统电脑钥匙开启的锁具，一般用于断路器和电动隔离开关、接地开关的控制。3.7机械编码锁指安装在变电站电气设备网（门）或操作机械力方向锁死部位上的机械锁，用五防系统电脑钥匙开启，一般用于临时接地线孔洞、无电气操作的接地开关、隔离开关。3.8电磁锁指通过二次电缆连接，将关联电气设备位置状态转化为满足变电站五防要求的操作指令，一般用于操作地刀控制。3.9解锁工具指五防系统异常或失效时用于强制解锁的专用工具，一般分为可选择操作对象和面
8、向全站操作对象的两种形式，前者通过手工输入解锁对象的设备编号，或通过画面点选该设备的方式，确定唯一的解锁对象；后者不需设置，可以开任一把锁。解锁工具应具有多级密码权限管理。3.10逻辑表实现变电站五防要求反映全站高压电气设备间闭锁关系逻辑表。3.11虚遥信在五防系统中，虚遥信是相对实遥信而言，实遥信是指从自动化系统实时采集到的遥信，其它遥信则称为虚遥信，五防系统可以通过电脑钥匙得到虚遥信状态。4 总体技术要求4.1五防子系统应由站控层防误和间隔层防误两层构成，站控层防误包括防误闭锁软件系统、电脑钥匙及锁具，间隔层防误是由测控装置的软件逻辑闭锁来完成；现场布线式单元电气闭锁也作为整个变电站防误体
9、系的有机组成部分在本规范中作出总体技术要求，并在附录中给出部分典型间隔操作闭锁电气回路图。4.2站控层防误与间隔层防误均应能独立完成相应功能，不相互依赖。4.3站控层防误与间隔层防误的闭锁逻辑应保持一致，应具备检查两层防误闭锁逻辑是否一致的功能。4.4五防子系统和现场布线式单元电气闭锁回路必须与变电站自动化系统同时设计、同时安装、同时投运，保证站内所有操作指令均应经防误验证。五防子系统应有出错报警和判断信息输出。4.5五防子系统应提供完善的培训与帮助功能，方便使用人员学习掌握。5 站控层防误技术要求5.1站控层防误应由防误闭锁软件系统、电脑钥匙、锁具构成，防误闭锁软件可安装在操作员站上，对于只
10、设立有一台操作员站的变电站，应采用单独设立一台微机五防工作站的方式。5.2站控层防误应采用与自动化系统一体化的模式，指在逻辑意义上防误闭锁软件与自动化系统融为一体，应满足下列要求：1）防误闭锁软件与自动化系统具有统一的数据库，五防模块与自动化系统的其他应用模块一样从同一个实时库获得数据；2）防误闭锁软件与自动化系统具有统一的数据库组态，五防数据直接从自动化系统数据中挑选测点，编辑五防属性，如合分规则，操作术语等；3）防误闭锁软件与自动化系统具有统一的画面编辑，可以直接采用自动化系统的画面作为五防的画面，不用重新制作。5.3防误闭锁软件应具备灵活的操作票编辑功能，操作票的生成应包括以下三种方式：
11、1）打开编辑界面直接编辑生成；2）在主接线图上进行模拟操作生成；3）从模板票、典型票或历史票导入生成。5.4操作票的编辑界面应友好方便，能根据现场运行需求增加或删去操作步骤，接地桩、网门、相关二次设备的状态等均应能纳入操作票的内容中。5.5防误闭锁软件应能设置开票时是否自动对“合/分”操作进行“检合/检分”操作。5.6模板票宜分为通用模板和专用模板两种（通用模板是同一设备组类型下相同设备子类型的所有设备的操作票模板，如进线设备组下进线开关的操作票模板；专用模板是指某个固定设备的操作票模板，如进线开关101的操作票模板）。通用模板票应用到不同间隔就可以开出不同操作票，对于相同接线和设备的同电压等
12、级的间隔只需开一套通用模板票，降低典型操作票的设置工作量。5.7防误闭锁软件应允许将操作票预先开好、完成预演，转为可执行的操作票时必须自动进行规则校验，如未通过规则校验，则拒绝执行并提示错误信息。5.8操作票应支持手动预演和自动预演两种方式。5.9五防功能需退出时应按间隔设置，禁止全站退出五防功能。5.10应有完善的操作权限设置功能，应至少支持管理员、操作员、监护人三种以上的权限分类，其操作权限应可根据运行需求灵活调整。五防退出、逻辑编辑修改应有独立的权限管理。5.11操作票查询显示窗应可以按电压等级、设备组或指定条件显示归档票和模板票的任务列表和内容。5.12操作票应能按预开、作废、已执行分
13、类保存及显示。5.13操作票统计表应包括操作票日报表、月报表、季度报表、年报表以及五防锁具统计表等常用表格，并能根据时间、人员、操作对象等指定条件定制统计表。5.14操作票应具备打印功能，标题、单位标志、操作内容等应能灵活设置。5.15操作票票号应由程序自动按顺序生成，不可更改，按页数调整票号，输出增加一页，编号加一。5.16防误闭锁软件应提供五防逻辑规则编辑功能，在规则校验时应根据输入的规则来判断操作是否允许执行，以防止误操作。操作规则库应类型多样、定义灵活，支持必要条件规则、充分条件规则、通用规则、一般规则、并(或)条件存在、提示性操作条件等。可根据用户需求增加、删去、修改各逻辑规则。5.
14、17五防规则编辑工具应使用方便、操作直观，宜采用用户界面友好的图形化的规则编制界面，也可采用文本规则编制界面。两种方式均应支持复制五防规则等手段，减少五防规则的设置工作量。系统应具备五防规则导入导出功能。5.18电脑钥匙是五防系统中的一个关键装置，应能正确无误地接收五防主机下装的操作票。5.19电脑钥匙应能够记忆存储当前执行的操作票，关闭电源及更换电池时，内容不丢失。5.20每把电脑钥匙只能接受一个操作任务，五防工作站允许有多组没有逻辑关系的倒闸操作任务。5.21电脑钥匙具有口令设置、试听语音、调节液晶对比度、背光、电池电量显示、锁编码检查、中止当前的操作票、跳步等功能。5.22电脑钥匙宜采用
15、五防主机自动对时技术，接收五防主机发来的对时信息。5.23电脑钥匙宜可记录每步操作的时间，回送到五防主机保存，可对操作过程进行分析、评估。5.24在任一步骤操作开始前或结束后，电脑钥匙应均可游览操作票前后各项的内容，为实际操作提供了便利。必要时，应可对电脑钥匙存储的操作步骤进行跳步和中止操作，但必须通过严格的口令验证，具备权限管理手段。5.25电脑钥匙宜具备对当前操作设备具有重复开锁的功能，但不能对上一步操作设备进行重复开锁。5.26电脑钥匙应有多种属性的解锁操作：1）能接通电气编码锁；2）能开机械编码锁；3）具有有源验电和无源验电功能；4）显示提示性操作，可以把不需要强制闭锁的设备，作为提示
16、性属性。5.27电脑钥匙与锁具应顺畅配合，无卡涩现象，保证能在符合条件时顺利开锁。5.28应配备可选择操作对象和面向全站操作对象的解锁工具各一套，确保在紧急情况下对各类锁具进行强制解锁。5.29电脑钥匙应满足如下技术指标：1）工作环境温度：10+50；2）识别并编码锁个数 1000 把；3）单次开锁成功率：99（即连续开锁100次，成功开锁次数应在99次以上）；4）一次可接收操作内容 200 项；5）一次充足电可连续开锁个数 500 把；6）通信连接方式：串口、USB、红外、蓝牙；7）下载操作票成功率 99；8）下载操作票时间 1分钟（操作票的内容小于50项时）；9）平均无故障时间（MTBF）
17、 2 年。5.30锁具应满足如下技术指标：1）工作环境温度：10+70；2）平均无故障时间（MTBF） 2 年。6 间隔层防误技术要求6.1间隔层防误功能应由测控装置完成，实现本单元所控制设备的操作闭锁功能，应满足如下要求：1）完备性：应可使用变电站内任一个开关、刀闸等实时采集到的信息参与任意一点的控制闭锁；2）实时性：应保证五防信号的实时传送，提高了控制的可靠性；3）独立性：防误闭锁逻辑分散存放于相应测控装置内，与站控层计算机系统无关，在站控层系统故障退出运行时也可独立实现全站的控制闭锁；4）冗余性：信息的采集应支持冗余双以太网方式。6.2当与提供联锁信息的测控装置通讯中断时，相应的测控控制
18、对象应能自动闭锁。6.3测控装置的闭锁逻辑宜由五防主机通过以太网直接下装到相应的测控装置，也可维护工作站通过测控装置的配置端口下装，但需相应的技术手段确保站控层防误逻辑与间隔层防误逻辑一致。6.4间隔层防误功能需退出时应按间隔设置，应通过带钥匙的切换把手投退。7 现场布线式单元电气闭锁技术要求7.1现场布线式单元电气闭锁实现对本间隔电动刀闸的防误操作功能（包含母联间隔、母线间隔、旁路间隔的公共小母线），跨间隔的刀闸闭锁（主变间隔和母线地刀）应采用站控层防误或间隔层防误来实现。7.2现场布线式单元电气闭锁与变电站自动化系统五防子系统相互配合，共同完成刀闸闭锁，正常操作时，二者之间逻辑为“与”的关
19、系。7.3电动刀闸控制回路应适应不同地点对其进行操作，确保操作的唯一性和可靠性。7.4附录中仅例举了部分典型接线，其它接线可参照执行。8 操作步骤8.1五防子系统中所涉及实际操作应分为三类：上位机遥控操作、手动操作和提示性操作：1）上位机遥控操作：是指需要五防主机（或操作员站）操作的操作项。2）手动操作：需要运行人员运用电脑钥匙按操作票项的顺序打开操作机构上的程序锁，才能进行的操作。3）提示性操作：不需要实际遥控或开锁的操作。它主要是一些提示信息，如确认元件位置、验电等。提示性操作一般应在电脑钥匙上进行。8.2操作票经过预演、规则校验后，由五防主机传送给电脑钥匙，五防子系统应严格强制现场实际操
20、作按生成的执行操作票顺序进行。8.3现场操作时需要用电脑钥匙去打开五防锁和确认提示性操作，只有当五防锁与电脑钥匙中存放的操作票所对应的锁号及锁类型完全一致时，才能开锁，并进行操作。此项操作完毕后，电脑钥匙才能开启下一步操作项所对应的五防锁。8.4在上位机操作时，五防主机根据电脑钥匙上送的操作报文，结合当前操作票，刷新电脑钥匙上送的虚遥信状态，并进行指定的上机遥控操作。遥控操作完毕且实遥信状态返回正确后，才可进行下一步操作。8.5在遥控操作之后还需电脑钥匙进行现场开锁操作时，五防主机应将当前操作步骤传给电脑钥匙，提示下一步操作内容，如此反复进行下一步操作，直到整个操作结束。8.6整个实际操作过程
21、均应在五防主机、电脑钥匙和编码锁的严格闭锁下，强制操作人员按照经过站内现行规则检验合格的操作票步骤进行(包括遥控开关)，从而能够达到软、硬件全方位的防误闭锁操作。8.7当某张票执行后，需要中止执行时，五防子系统应可提供如下两种处理方式供用户选择设置：1）可在五防主机上选择中止执行，五防主机将忽略钥匙对后台请求做遥控命令及钥匙送给后台操作票完成的报告；2）也可在电脑钥匙上中止当前操作票，在与五防主机通信后告知五防主机，电脑钥匙能正确回传信息，确保系统画面设备状态与实际保持一致。 8.8对于远方调度或集控中心发送的控制命令，由测控装置完成闭锁逻辑校验后出口。9 防误闭锁范围9.1五防子系统需要强制
22、闭锁的一次设备主要包括有断路器、隔离刀闸、接地刀闸（临时接地线）、网门等。9.2变电站中的断路器有四种操作方式，调度/集控操作、站控层操作、测控屏操作和现场就地操作，五防系统一般对前三种操作方式采用不同的闭锁方式实现闭锁。1）对调度/集控操作采用的是测控装置闭锁的方式；2）对站控层操作正常采用的方式是防误闭锁软件及测控装置闭锁的方式；3）测控屏操作应采用电气编码锁，在电气原理上相当于一个常开接点串入到相应的电气操作回路中。9.3电动刀闸有多个地方可以操作：调度/集控操作、站控层操作、端子箱、刀闸机构箱，正常运行时在远方遥控和端子箱操作，刀闸机构箱仅作为检修时的操作方式。针对三种不同的操作有不同
23、的闭锁方式：1）对调度/集控操作采用的是测控装置闭锁的方式；2）站控层操作采用防误闭锁软件及测控装置闭锁；3）在端子箱采用电气编码锁方式闭锁；4）在电动刀闸的机构箱门上加装机械编码锁，将机构箱门锁上；5）对于1）、2）、3）三种闭锁方式还均需与现场布线式电气闭锁配合使用；6）对于1）、2）、3）还另需在电气回路上增加一个由测控装置自动控制的是否允许操作的继电器，详见附录的电气回路图。9.4手动刀闸一般在相应的操作机构安装机械编码锁进行闭锁。9.5线路验电可安装检测设备，用于线路侧“合地刀”或“挂临时接地线”时，检测线路是否带电。9.6临时接地桩应安装机械编码锁。9.7宜在网门上安装带电显示装置
24、，并安装机械编码锁，防止误入带电间隔。10 验收内容及要求由于本规范所定义的五防子系统是作为变电站自动化系统一部分，故五防系统验收的组织管理、验收流程、验收标准等应参照电网公司变电站自动化系统验收规范相关条文执行，本规范不再对上述内容详细叙述，将重点描述验收内容及要求。10.1系统文件及资料1）电网公司变电站自动化系统验收规范所要求的相关技术资料齐全；2）变电站五防闭锁逻辑表及典型操作票完整、正确。10.2设备检查1）五防主机、电脑钥匙及各类锁具数量清点、型号及外观检查。要求：设备型号、外观、数量需满足项目合同所列的设备清单；2）锁具材质优良、防尘、防锈、无卡滞；户外锁具还应防水、防潮、防霉；
25、机械编码锁机构可靠、调节对位方便；各锁具与电脑钥匙配合良好，电脑钥匙结实、美观、使用方便，报警功能明显、音响足够；3）解锁工具使用方便、快捷，适用性强。10.3系统功能检查1)五防子系统应由站控层防误和间隔层防误两层构成；2)站控层防误与间隔层防误均应能独立完成相应功能，不相互依赖；3)站内所有操作指令均可经五防子系统验证，并有出错报警和判断信息输出；4)现场验收时还需检查现场布线式电气闭锁是否完备；10.4站控层防误及间隔层防误功能需满足本规范第5章、第6章的所有功能和技术参数要求。10.5安装要求1)站控层防误闭锁软件及间隔层测控装置闭锁逻辑软件均已安装，正常投入运行；2)电气编码锁、机械
26、编码锁、现场布线式电气闭锁回路已按施工图完成接线，辅助接点、端子接线接触良好；3)所有电气编码锁、机械编码锁的编码与防误闭锁软件系统中的设置一致；电气编码锁应正确串接在控制回路中；机械编码锁的安装位置应能确保闭锁的操作无法进行；4)锁具应安装牢固、整齐、合理、便于操作，全站锁具的编码具有唯一性。10.6逻辑检查1)站控层防误与间隔层防误的闭锁逻辑应保持正确一致，五防子系统具备检查两层防误闭锁逻辑是否一致的功能；2)现场验收时应按五防逻辑表逐点对全站断路器、隔离开关、接地开关等设备进行五防闭锁试验；3)对于技改工程，建设单位应在工厂验收前将全站主接线图、五防逻辑表及典型操作票提供给自动化系统制造
27、厂，在工厂验收时也应对全站逻辑进行五防闭锁试验；4)对于新建工程项目，在工厂验收时自动化系统制造厂应提供典型逻辑选做五防闭锁试验，试验内容应覆盖各类设备及间隔层跨间隔的防误闭锁逻辑功能验证； 5)各个验收阶段应在站控层防误、间隔层防误按正反逻辑分别做试验，正逻辑（指符合操作条件）要求全做，反逻辑（指不符合操作条件）抽检选做，比例不小于20， 确保各层的防误闭锁逻辑正确。附录1 500kV线变串典型逻辑关系附录2 500kV线线串典型逻辑关系附录3 500kV主变侧隔离开关典型逻辑关系附录4 220kV主变各侧隔离开关典型逻辑关系附录5 220kV（110kV）线路典型逻辑关系附录6 35kV侧
28、隔离开关典型逻辑关系附录7 220kV（110kV）母联间隔典型逻辑关系附录8 220kV（110kV）母线地刀和PT间隔典型逻辑关系附录9 220kV（110kV）分段间隔典型逻辑关系附录10 五防锁具编码统计表 变电站五防锁具编码统计表序号五防对象锁编码锁类型序号五防对象锁编码锁类型1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.附录11 220kV（110kV）母线地刀闭锁回路附录12 220kV（110kV）双母线接线的母联间隔操作闭锁回路附录13 220kV（110kV）线路间隔操作闭锁回路 附录14 500kV串和变压器接线示意图附录15 500kV 5011断路器的刀闸操作闭锁回路附录16 500kV 母线地刀操作闭锁回路附录17 500kV线路出线地刀操作闭锁回路附录18 500kV主变低压侧间隔操作闭锁回路附录19 500kV主变中压侧间隔操作闭锁回路500kV主变高压侧间隔操作闭锁回
