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电气自动化控制技术研究

次负担过重，精度误差大；资源不共享，功能实现主要靠二次电缆连接，接线复杂，独立

单元较多，维护工作量大，运行不可靠。第二，集中与分散结合式结构。分散与集中相结
合的变电站自动化系统是将配电线路的保护测控装置分散安装在开关柜内（保护测控一体
化），而高压线路和主变压器保护测控装置等集中组屏（保护测控独立化）。其特点是配

电线路保护采用分散式结构，通过现场总线与保护管理机（或通信服务器）交换信息。中
高压线路保护和变压器保护及其他自动装置（如备用电源自投控制装置、电压、无功综合
控制装置，小电流选检接地装置，计量装置、直流系统等）集中组屏，安装于控制室，通

过现场总线（或网络）与保护管理机通信。其主要优点是：各间隔层、总控单元采用独立
的微机系统，使整个二次设备智能化，增大系统信息量，有较强的自诊断功能和可监视功
能，可维护性能大大提高。第三，全分散式结构。全分散式的综合自动化系统一般是按一

次回路进行设计。首先将设备按一次安装单位划分成若干单元，将控制单元、微机保护单
元、数据采集单元安装在户外高压开关附近或户内开关柜内。然后将各分散单元用网络电

缆互连，构成一个完整的分散式综合自动化系统。这种分散式结构具有很多优点：各个功
能单元上既有通讯联系，又相对独立，便于系统扩展，便于维护管理。当某一环节发生故
障时，不至于相互影响。此外，它的抗电磁干扰性能强，可靠性高，可以把电能计量、测

量表计，控制、保护、远动合为一体，可使数据统一，避免设备重复设置，在二次设计上
能最大限度地减少二次设备的占地面积和节省大量电缆及接线。
（三）综合自动化系统二次回路设计与常规变电站的不同

1. 五防闭锁
为了有效防止运行电气设备误操作引发的人身和设备重大事故，我国早在 1990 年就

提出了电气设备“五防”的要求，并以法规形式规定了电气防误的管理、运行、设计和使
用原则。按“规定”，防误装置的设计应遵循的原则是：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电气防误闭锁回路。“五防”规定要求是：防止误分、

合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂（合）接地线（接地刀闸）；防止带
接地线（接地刀闸）合断路器（隔离开关）；防止误入带电间隔。其中明确规定 110kV 及
以上电压等级的电气设备应优先采用电气防误联锁的设计原则。

传统电气防误是建立在二次操作回路上的一种防误功能，一般通过开关和刀闸的辅助
接点的联锁来实现。这是电气闭锁最基本的形式，闭锁可靠，但需要接入大量的二次电缆，

接线方式较复杂，运行维护较困难，并且运行中存在辅助接点不可靠、户外电磁锁机构易
损坏等问题，再者其防误功能随二次接线而定，不易增加和修改，只能防止开关、隔离刀
和接地刀的误操作，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

全的“五防”。微机“五防”则是采用计算机技术，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 4 类：开关、刀闸、地线（接地刀闸）、遮拦网门（开关
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