变电站防误闭锁装置的应用及规范化管控

2017-08-02南通市海安县供电公司

电子世界 2017年14期

关键词：分位刀闸接点

南通市海安县供电公司翟憬

变电站防误闭锁装置的应用及规范化管控

南通市海安县供电公司翟憬

防误闭锁装置对于规避电力系统运维中人身安全、设备事故至关重要。首先对各类防误闭锁装置的原理和特点进行阐述；其次以具体变电站为背景，本着“优势互补”原则，进行防误闭锁装置应用的设计；最后就防误闭锁解锁的规范化管理进行探讨。

变电站；防误闭锁；规范化

按实现机理，防误闭锁装置历经了“机械→电磁→电气逻辑→微机”的变革[1]。在实际应用中，应根据现场技术条件进行防误闭锁装置的选择，并辅之以规范化的管理。

1 防误闭锁装置概述

要达成防误闭锁装置的合理选用，必须对各类装置的原理、适用性进行研究。

（1）机械闭锁。该类闭锁依托机械结构上的制约性来实现相互联锁，主要用于以一体化形式呈现的设备(如隔离刀闸和对应地刀)。其优势是结构直观、运行可靠，缺点是不能实现跨间隔闭锁。（2）电磁闭锁。该类闭锁依托电气设备的辅助接点来控制电磁锁回路，进而控制相关柜门或刀闸的行为，可用于非一体化设备间相互闭锁。其优势是原理简单，缺点是无双向功能、需外接电源。（3）电气逻辑闭锁。该类闭锁依托操作逻辑在设备控制回路串入位置辅助接点来达成电气闭锁[2]。其优势是结构严谨、运行可靠，缺点是二次接线量大、维护不便。（4）微机闭锁。该类闭锁装置依托计算机技术和五防挂锁，以程序设定方式规避误操作的发生。由于程序编制的任意性，微机五防在理论上可达成任意逻辑的闭锁。且当一次设备发生变动，只需对程序做出调整[3]。该类闭锁的缺点是操作时间相对较长(因要核对性模拟预演)。

2 基于实例的防误闭锁装置应用研究

某电厂的变电站以微机五防系统为主，辅之以必要的机械闭锁、电气闭锁和电磁闭锁，形成全方位的闭锁体系。

2.1 机械闭锁层面

从电压等级上看，该变电站含220kV、10kV、0.4kV三种电压，各电压均需用到机械闭锁。

（1）220kV系统。220kV的隔离刀闸和接地刀闸必须是严格的一通一断关系，由于它们一般为一体化装置，因此在设计上以机械行程的“挡”和“卡”来实现可靠的制动关系。（2）10kV系统。10kV开关柜的主体结构是断路器手车和开关柜柜体，其中柜体中布置有接地闸刀和开关上下触头。从逻辑上讲，开关合闸后地刀不能合上，地刀在合位断路器不能操作。这些也通过柜体内的机械结构予以保证。（3）0.4kV系统。以机械联锁装置实现手车位置与开关状态的关联，即手车未到合理位置，联锁装置将扣住合闸轴上的销子，使开关不能合闸；在合闸后，连锁装置的滚轮将压住推进机构锁板，使手车无法移动。

2.2 电磁闭锁层面

在本案例中，电磁闭锁主要被用于刀闸操动机构。如利用某隔离刀闸常闭辅助接点、线路PT二次空开、线路有电闭锁继电器常闭接点与另一设备的地刀操作机构上的电磁锁构成回路来形成电磁闭锁(目的是规避带电合地刀)，见图1所示。

图1 案例电磁闭锁应用示意

2.3 电气闭锁层面

当前，电气闭锁的功能基本被微机闭锁所取代，但考虑到对人为误操作的防范，还是需要以电气逻辑闭锁来作为最后屏障。电气闭锁在变电站的应用主要体现在以下方面：（1）规避带负荷操动隔离刀闸。实现途径：在隔离刀闸的操作回路中串入相应开关的常闭辅助接点。（2）规避带地刀合隔离刀闸。实现途径：在隔离刀闸操作回路中串入相应地刀的常闭辅助接点。（3）规避带电合地刀。实现途径：在地刀操作回路中串入开关和隔离刀闸的常闭辅助接点。

2.4 微机闭锁层面

微机闭锁总体结构见图2所示。在倒闸操作时，首先在后台进行模拟操作，之后将通过的操作步序发送至电脑钥匙，再由电脑钥匙对相关设备依次作开锁操作，并具备视听提醒。

关于微机闭锁的应用研究点，主要是逻辑设计和锁具安装两个方面。（1）逻辑设计。应以“五防”为根本准则，并对特殊情况(如开关拒跳下的解锁操作)作适当考量。以3/2接线为例进行说明。

①开关操作逻辑。在实际工作中，不管是正常停、送电还是停电检修，需要控制的主要是隔离刀闸与地刀的状态，因此在微机闭锁环境下，可不对开关操作设逻辑限制(只需含在模拟操作中即可)。②隔离刀闸操作逻辑。若隔离刀闸与母线关联，其合闸前提是与其串联的开关、母线地刀均在分位；若隔离刀闸与进出线相关联，其合闸前提是与其串联的开关、与串联开关间接地刀闸及与线路(主变)侧隔离刀闸间的接地刀闸均在分位；为规避弧光短路，拉开隔离刀闸操作中，须按“线路测→母线侧”的顺序，合闸刀的操作则与此相反。③接地刀闸操作逻辑。若要合开关两侧接地刀闸，需确定两侧隔离刀闸在分位；若要合进出线侧接地刀闸，需确定其两侧隔离刀闸均在分位；若要合母线接地刀闸，需确认与母线有连接的隔离刀闸均在分位。④柜(网)门操作逻辑。若要打开柜门电子编码锁，需确认该柜体内所有设备的隔离刀闸在分位。⑤接地线操作逻辑。对于挂设接地线，按照“接地线存放位置接地端挂锁打开→设备网门打开→接地桩挂锁打开”的逻辑设计。拆除接地线的顺序与此相反。

（2）锁具安装。①对于开关锁具安装，应在操作把手处安装。②对于隔离刀闸、接地刀闸锁具安装，若设备为电动操作，则在操作箱内操作把手上装闭锁盒；若设备为手动操作，则在手动操作机构箱上挂机械挂锁。

图2 微机闭锁应用结构

3 防误解锁的规范化管理

3.1 对解锁情况的规定

只有在以下特殊情况下才可动用万能钥匙解锁。（1）电气设备发生异常且防误装置故障(前提是确认对防误装置的操作是正确的)，若不解锁将危及供电或迸发不安全因素。（2）开展正常运维活动(如红外测温)需打开带电设备的网门，且办理二种工作票和做好安措。

3.2 对解锁执行的管理

对于解锁执行，主要要关注以下几个方面。（1）解锁钥匙的存放及保管。由于解锁钥匙用于紧急情况下使用，一方面要求能快速找到，另一方面则要求不被滥用。因此，解锁钥匙应置于明显位置，且放在专用钥匙盒内并由运行值长管控[4]。（2）解锁审批。解锁牵涉到重大安全问题，必须履行审批制度。在条件具备前提下，防误专职必须到现场核实，并签名批准；若防误专职无法到达现场，则值班负责人可代替履行职责，但要报相关部门负责人同意。另外，解锁操作要双重监护，各项纪录要详细、明确。（3）检修解锁。当检修工作需要解锁，应由当班值长和防误专职到现场批准；解锁后的检修工作应置于值班人员的监护下，并做好详细记录及签名。（4）后应汇报并完善相关记录。另外，万能钥匙的使用者必须是运行值班人员。