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      6 kV高壓開關(guān)柜“五防”系統(tǒng)改進(jìn)方案

      2020-11-06 06:20:44褚延廣甄亞男
      黑龍江電力 2020年3期
      關(guān)鍵詞:五防刀閘接點

      褚延廣,曹 建,甄亞男

      (哈爾濱熱電有限責(zé)任公司,哈爾濱 150046)

      0 引 言

      電力系統(tǒng)的電氣操作需要一定的操作程序,每一個操作步驟是設(shè)定而且不可跳躍的,因此為了防止運行人員、檢修人員和其他的人員因為操作不當(dāng)而引起不必要的事故,提出了“五防”閉鎖的概念。

      電力系統(tǒng)“五防”是指:防止誤分、誤合斷路器;防止帶負(fù)荷移動斷路器手車;防止帶電合接地刀閘;防止帶接地線(刀閘)合閘;防止誤入帶電間隔。

      “五防”閉鎖是防止運行人員的誤操作事故而采取的一種積極措施,防誤裝置的設(shè)計原則:凡有可能引起誤操作的高壓電氣設(shè)備,均應(yīng)裝設(shè)防誤裝置和相應(yīng)的防誤電氣閉鎖回路。

      目前,電力系統(tǒng)6 kV高壓開關(guān)柜的“五防”系統(tǒng)中,防止帶接地刀閘合斷路器所采用的多為機械閉鎖,可靠性比較低。當(dāng)機械閉鎖失靈并且接地刀閘在合閘位置時,斷路器也可能被推至工作位置,此時DCS畫面及開關(guān)柜上沒有任何報警提示,一但斷路器合閘必將造成嚴(yán)重后果。

      因此,需要尋求一種方法,對6 kV高壓開關(guān)柜的“五防”系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。提出一種防止帶接地刀閘合斷路器的電氣閉鎖改進(jìn)方案,即將高壓開關(guān)柜接地刀閘輔助開關(guān)常閉接點加入到斷路器工作位置合閘回路中,形成有效的電氣閉鎖,以此避免帶接地刀閘合開關(guān)惡性事故的發(fā)生。

      1 6 kV開關(guān)“五防”現(xiàn)狀

      目前,電力系統(tǒng)6 kV高壓開關(guān)柜的“五防”系統(tǒng)中,防止帶接地刀閘合斷路器所采用的多為機械閉鎖,如圖1所示,接地刀閘在合閘位置時斷路器是無法推至工作位置的,此種閉鎖方式?jīng)]有參與到電氣控制回路中。當(dāng)機械閉鎖失靈,如圖2所示,機械閉鎖因操作不當(dāng)變形或因操作人員疏忽失去閉鎖功能,接地刀閘在合閘位置時也可以將斷路器推至工作位置,此時DCS畫面及開關(guān)柜上沒有任何報警提示,一旦斷路器合閘必將造成三相短路的嚴(yán)重后果。

      圖1 接地刀閘機械閉鎖裝置

      電力系統(tǒng)中的6 kV高壓開關(guān)柜均存在帶接地刀閘合斷路器的潛在風(fēng)險,一旦發(fā)生機械閉鎖失靈、“非正規(guī)操作”的情況,將造成帶接地刀閘合斷路器的惡性事故。由于發(fā)電企業(yè)6 kV廠用段是由高廠變或啟備變通過共箱母線供電,如果出現(xiàn)帶接地刀閘合斷路器操作,相當(dāng)于變壓器低壓側(cè)出口三相短路,必將造成變壓器燒損(如圖3所示)、機組停運的嚴(yán)重后果。此安全隱患對電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅,應(yīng)予以消除。

      2 改進(jìn)方案

      將高壓開關(guān)柜接地刀閘輔助開關(guān)常閉接點加入到高壓開關(guān)工作位置合閘回路中,形成有效的電氣閉鎖。

      目前高壓開關(guān)柜的接地刀閘輔助開關(guān)有1個常開接點和1個常閉接點。在不改變原設(shè)計其它功能的情況下,只需將高壓開關(guān)柜接地刀閘輔助開關(guān)的常閉接點引接至高壓開關(guān)工作位置合閘回路,即高壓開關(guān)柜接地刀閘只有在分閘位置時,輔助開關(guān)的常閉接點閉合,高壓開關(guān)工作位置合閘回路才能接通。發(fā)電企業(yè)6 kV高壓開關(guān)柜配置分為FC開關(guān)和斷路器兩種形式,其接線方式不同。FC開關(guān)控制回路如圖4所示,新增接地刀閘位置接點JD,此時發(fā)出合閘指令時,正電壓從101點通過DCS(1HA)、接地刀閘位置接點JD、工作位置輔助開關(guān)接點YW才能到達(dá)103點,開關(guān)在工作位置的合閘回路才能導(dǎo)通;如果接地刀閘閉合,此時接地刀閘位置接點JD斷開,控制回路不通,無法完成合閘。斷路器控制回路如圖5所示,新增接地刀閘位置接點JD,利用斷路器自帶合閘閉鎖回路,當(dāng)斷路器位于工作位置時,正電壓從101點通過接地刀閘位置接點JD、S9、S3位置輔助開關(guān)節(jié)點,合閘閉鎖線圈Y1勵磁,帶動其輔助接點S2閉合,合閘線圈Y3回路從107點至102點導(dǎo)通,此時發(fā)出合閘指令時,正電壓從101點通過DCS(1HA)到達(dá)107點,使合閘線圈Y3勵磁動作,完成斷路器合閘。如果接地刀閘閉合,此時接地刀閘輔助開關(guān)接點JD斷開,合閘閉鎖回路不通,Y1失磁,S2斷開,合閘線圈Y3回路從107點至102點不通,無法完成合閘。通過此種方式改造后,即使在機械閉鎖失靈或由于操作者的疏忽而進(jìn)行非正規(guī)操作的情況下,將高壓開關(guān)在接地刀閘合閘時推至工作位置時,由于此時合閘回路不通,也能有效地阻止帶接地刀閘合開關(guān)事故的發(fā)生,從而避免重大人身、設(shè)備事故的發(fā)生。

      3 結(jié) 語

      發(fā)電企業(yè)曾因機械閉鎖失靈、操作人疏忽造成帶接地刀閘合高壓開關(guān)的惡性事故,導(dǎo)致變壓器燒損,直接損失和間接損失很大,如變壓器返廠維修費用高,同時發(fā)生機組停運、停止供熱事故,造成嚴(yán)重的不良社會影響及經(jīng)濟損失。

      目前在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的高壓開關(guān)柜接地刀閘位置反饋均未參與到電氣控制回路,故不存在電氣閉鎖。電力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的微機五防、程序鎖等措施,雖然也可防止事故發(fā)生,但其投資較高,且工作人員可以使用鑰匙解鎖,只要是人員操作就必然存在不可控因素。此改進(jìn)方案提出,將高壓開關(guān)柜接地刀閘輔助開關(guān)的常閉接點串接入高壓斷路器工作位置合閘回路的方法,從根本上杜絕了人為因素的影響,彌補了原有設(shè)備的不足,可有效地防止帶接地刀閘合高壓開關(guān)事故的發(fā)生。哈熱公司8號機組6 kV廠用A、B段使用此改進(jìn)方案兩年多以來,運行效果良好,未發(fā)生影響設(shè)備正常使用的問題。其高壓開關(guān)控制回路其它功能保持不變,改造方案可操作性強,具有較好的經(jīng)濟性、實用性及可靠性。

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