機(jī)械防誤閉鎖裝置在蓄能電站的應(yīng)用

李甲駿，盧 彬，趙一煒，錢 力，戴維義

（1.河北張河灣蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 石家莊 050300；2.天津龍源風(fēng)力發(fā)電有限公司，天津 300000）

機(jī)械防誤閉鎖裝置在蓄能電站的應(yīng)用

李甲駿1，盧 彬1，趙一煒1，錢 力1，戴維義2

（1.河北張河灣蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 石家莊 050300；2.天津龍源風(fēng)力發(fā)電有限公司，天津 300000）

介紹張河灣抽水蓄能電站機(jī)械防誤閉鎖裝置的設(shè)計、使用情況，與電站微機(jī)防誤閉鎖裝置進(jìn)行橫向比較，分析兩者存在的優(yōu)勢與問題，對蓄能電站防誤閉鎖裝置分析并提出建議。

蓄能電站；機(jī)械防誤閉鎖裝置；微機(jī)防誤閉鎖裝置

1 概述

河北張河灣抽水蓄能電站位于太行山深處井陘縣境內(nèi)，電站裝機(jī)總?cè)萘繛? 000 MW，安裝4臺250 MW的單級混流可逆式機(jī)組，以一回500 kV線路接入河北南部電網(wǎng)。按照《國家電網(wǎng)公司防止電氣誤操作安全管理規(guī)定》等要求，電站原先配置了一套微機(jī)防誤閉鎖裝置，主要針對15.75 kV系統(tǒng)部分刀閘、10 kV系統(tǒng)各刀閘和地刀等設(shè)備以及電站配備的臨時用接地線進(jìn)行了防誤管理，為完善電站防誤閉鎖系統(tǒng)功能，電站新配備了一套以機(jī)械鎖進(jìn)行物理邏輯閉鎖為原理的機(jī)械防誤閉鎖裝置。

2 目的

通過配備機(jī)械防誤閉鎖裝置，將電站主變高壓側(cè)刀閘和地刀、15.75 kV系統(tǒng)各刀閘和地刀納入防誤閉鎖系統(tǒng)進(jìn)行管理，與納入微機(jī)防誤閉鎖裝置管理的接地線和10 kV系統(tǒng)地刀互為補(bǔ)充，形成一套完善的防誤閉鎖系統(tǒng)。

3 機(jī)械防誤閉鎖裝置介紹

3.1 機(jī)械防誤閉鎖原理

機(jī)械防誤閉鎖裝置，是一種強(qiáng)制性的閉鎖裝置，采用機(jī)械聯(lián)鎖方式控制各個操作程序，強(qiáng)制運(yùn)行人員按照預(yù)先設(shè)定好、合格的安全操作順序，對電氣設(shè)備進(jìn)行正確的操作，從而避免了誤操作事故的發(fā)生，充分滿足“五防”要求。

機(jī)械防誤閉鎖裝置，一般是通過各種類型的五防機(jī)械鎖搭配組合而成，各五防鎖之間通過狀態(tài)的變化，來改變被其所控制的五防鎖的操作條件，從而實現(xiàn)相互閉鎖。

操作時，需要將各五防鎖的鑰匙進(jìn)行替換，實現(xiàn)刀閘、地刀操作方式的切換、操作的允許或閉鎖。

3.2 裝置設(shè)計

（1）結(jié)合電站電氣設(shè)備的主接線圖，參照電氣操作“五防”要求、電網(wǎng)調(diào)度令以及電站運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)操作票，設(shè)計出滿足該電站安全操作順序的閉鎖邏輯。

（2）為完善電站微機(jī)防誤閉鎖裝置功能，要求將微機(jī)防誤閉鎖裝置未覆蓋的15.75 kV系統(tǒng)各地刀等設(shè)備納入管理。

3.3 使用說明

（1）以1號機(jī)組發(fā)電機(jī)由備用轉(zhuǎn)檢修（電氣部分）為例：

1）由運(yùn)維負(fù)責(zé)人下達(dá)操作許可令后，操作人員領(lǐng)取中控室初始鑰匙（1a），把鑰匙插入換相刀閘801-1鑰匙交換盒（1b）操作 801-1后置換出801-1GDS01鑰匙（2a）。

2）把801-1GDS01鑰匙插入拖動刀閘GDS01鑰匙交換盒（2b）操作GDS后置換出GDS01MDS01鑰匙（3a）。

3）把GDS01MDS01鑰匙插入被拖動刀閘MDS01鑰匙交換盒（3b）操作MDS后置換出MDS01NPDS01鑰匙（4a）。

4）拉開1號勵磁變低壓側(cè)開關(guān)ECB01并搖至隔離位置后拔出ECB01A鑰匙（5a）。

5）把鑰匙（4a）、（5a）同時插入中性點刀閘NPDS01鑰匙交換盒（4b）、（5b）處操作NPDS01后換出開關(guān)機(jī)組側(cè)地刀801-1FD鑰匙（6a），插入到機(jī)組側(cè)地刀鑰匙交換盒（6b）處解鎖地刀，地刀操作完畢后，置換出1號機(jī)風(fēng)洞門801-FDM鑰匙（7a），插入到1號風(fēng)洞門鎖（7b）處進(jìn)行解鎖操作。

（2）以1號主變由冷備用轉(zhuǎn)檢修為例：

1）由運(yùn)維負(fù)責(zé)人下達(dá)操作許可令后，操作人員領(lǐng)取中控室初始鑰匙（1 A），把鑰匙插入1號主變高壓側(cè)5001-5刀閘鑰匙交換盒（1B）置換出5001-5 A刀閘鑰匙（2A）。

2）領(lǐng)取中控室初始鑰匙（1a），把鑰匙插入換相刀閘801-1鑰匙交換盒（1b）操作801-1后置換出801-1A鑰匙（3A）。

3）拉開SFC1號輸入開關(guān)ICB01并拉至隔離位置拔出ICB01鑰匙（4A）。

4）拉開1號勵磁變低壓側(cè)開關(guān)ECB01并搖至隔離位置拔出ECB01B鑰匙（5A）。

5）拉開1號廠變開關(guān)SCB01并搖至隔離位置拔出SCB01鑰匙（6A）。

圖1 機(jī)械閉鎖配置圖

6）把鑰匙（2A）、（3A）、（4A）、（5A）、（6A）同時插入1號主變鑰匙交換盒（2B）、（3B）、（4B）、（5B）、（6B）交換出1號主變低壓側(cè)地刀801-1BD鑰匙（7A）、1號主變高壓側(cè)地刀5001-517鑰匙（8A）給地刀解鎖，合地刀后操作完畢。

4 微機(jī)防誤閉鎖裝置介紹

電站另配置了一套微機(jī)防誤閉鎖裝置，主要由微機(jī)防誤操作系統(tǒng)、操作票專家系統(tǒng)、接地線管理器、電腦鑰匙、智能閉鎖鎖具等設(shè)備組成，并在需要閉鎖的設(shè)備、地線上安裝經(jīng)微機(jī)防誤操作系統(tǒng)編碼的電編碼鎖。在日常操作時，通過預(yù)先編輯好各設(shè)備的操作邏輯來判斷待操作設(shè)備是否滿足閉鎖條件，操作人員根據(jù)“五防”要求和現(xiàn)場實際情況開票，經(jīng)過模擬預(yù)演無誤，即可將操作內(nèi)容傳輸?shù)诫娔X鑰匙中，在對應(yīng)設(shè)備電編碼鎖處進(jìn)行解鎖操作，操作完成后利用電腦鑰匙將操作情況回傳到防誤操作系統(tǒng)上來更新設(shè)備狀態(tài)。

該裝置具備以下功能：

（1）配置全廠電氣設(shè)備模擬圖實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測、在線模擬操作和操作完成回傳設(shè)備狀態(tài)；

（2）圖形操作票、手工開票、典型票調(diào)用和預(yù)存票調(diào)用等多種開票方式；

（3）內(nèi)置“五防”邏輯判斷功能可對所開操作票進(jìn)行“五防”邏輯判斷；

（4）聯(lián)合地線管理器將全廠臨時接地線納入防誤閉鎖管理。

5 對比分析

5.1 微機(jī)防誤閉鎖裝置

優(yōu)點：覆蓋面廣；可操作性強(qiáng)；電編碼鎖可以通過修改內(nèi)碼來改變其用途。

缺點：微機(jī)防誤操作系統(tǒng)長時間運(yùn)行后會出現(xiàn)發(fā)卡、死機(jī)等現(xiàn)象；模擬屏上設(shè)備狀態(tài)需要隨時更新保持與實際設(shè)備狀態(tài)一致；使用環(huán)境有要求，電編碼鎖不能受潮、碰撞，易損壞，防護(hù)要求高；電腦鑰匙易發(fā)生饋電、接觸不良等現(xiàn)象，導(dǎo)致操作中斷現(xiàn)象發(fā)生；如需緊急解鎖、閉鎖操作時，則需要使用萬能鑰匙來實現(xiàn)，反而增大了誤操作的風(fēng)險性。

5.2 機(jī)械防誤閉鎖裝置

優(yōu)點：可靠性高；邏輯性更清楚明白，便于操作人員理解；機(jī)械鎖質(zhì)量高、不易損壞，維護(hù)量小。

缺點：安裝條件有要求，外置的機(jī)械鎖需要一定空間和可接入性，使用范圍受限；邏輯性要求高，一旦配置機(jī)械防誤閉鎖裝置，操作順序就固定了，不能隨意改變；鎖芯需要定期維護(hù)，保證對應(yīng)的鑰匙能可靠開鎖；機(jī)械鎖一旦使用就不能隨意更改其用途，對備件要求高；如需緊急解鎖、閉鎖操作時，則需要使用萬能鑰匙來實現(xiàn)，反而增大了誤操作的風(fēng)險性。

5.3 結(jié)論

（1）在安全性方面，機(jī)械防誤裝置和微機(jī)防誤裝置均能滿足電站安全需要，并相互形成互補(bǔ)。

（2）在使用范圍方面，微機(jī)防誤裝置受限小，使用率高；

（3）在使用功能方面，微機(jī)防誤裝置配置功能多，實用性強(qiáng)；

（4）在日常維護(hù)方面，機(jī)械防誤裝置基本屬于免維護(hù)，微機(jī)防誤裝置需要投入較多維護(hù)精力；

（5）在使用壽命方面，機(jī)械防誤裝置不易損壞、使用期限長；

（6）在備件儲備上，微機(jī)防誤裝置僅需配備一定量的通用型的電編碼鎖，機(jī)械防誤裝置則需要根據(jù)實際情況配置不同類別的機(jī)械鎖，但微機(jī)防誤裝置還要考慮防誤主機(jī)、各級通信設(shè)備、分系統(tǒng)管理機(jī)等的使用壽命和更新?lián)Q代情況。

6 結(jié)束語

防誤閉鎖裝置是發(fā)電廠日常工作中不可或缺的一道安全防線，其類別多元化，發(fā)展至今，各種閉鎖裝置均有其優(yōu)劣性，各電廠應(yīng)結(jié)合本廠設(shè)備的實際狀況，以保證安全作為最大前提進(jìn)行選型和配置，增大覆蓋面、提高操作性和設(shè)備穩(wěn)定性。

[1]國家電網(wǎng)公司防止電氣誤操作安全管理規(guī)定[M].北京：中國電力出版社，2006.

[2]趙 峰.桐柏電站防誤閉鎖裝置的應(yīng)用和現(xiàn)狀分析[J].水電站機(jī)電技術(shù)，2015，38（11）：14-16，24.

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1672-5387（2016）12-0018-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.12.007

2016-08-29

李甲駿（1984-），男，工程師，從事抽水蓄能電站生產(chǎn)管理。