220kV大型變電站戶外高壓配電裝置實(shí)施系統(tǒng)防誤的探討

1、 220kV大型變電站戶外高壓配電裝置實(shí)施系統(tǒng)防誤的探討 全國(guó)第三次五防工作會(huì)議通過(guò)的防止電氣誤操作裝置管理規(guī)定中規(guī)定：“戶外110kV及以上簡(jiǎn)單結(jié)線，應(yīng)優(yōu)先采納電氣聯(lián)鎖和電磁鎖方案?！钡姶沛i在實(shí)施中卻存在很多問(wèn)題。 (1)作為閉鎖執(zhí)行元件的電磁鎖(例如DW1型)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電磁線圈在戶外易受潮霉壞，絕緣性能降低，增加了直流系統(tǒng)的故障率。 (2)老式電磁鎖品種單一，作為接地防誤鎖使用時(shí)需增加行程開(kāi)關(guān)，且需敷設(shè)電纜，施工比較麻煩，致使一些變電站缺少接地防誤閉鎖裝置。 (3)在斷路器的掌握開(kāi)關(guān)上，一般都缺少閉鎖措施。 程序鎖在110kV以上變電站戶外裝置上的使用也存在以下問(wèn)題： (1)某些程序鎖

2、閉鎖功能簡(jiǎn)潔，只能在極簡(jiǎn)潔的結(jié)線方式下應(yīng)用，由于不具備橫向閉鎖功能，在簡(jiǎn)單的結(jié)線方式特殊是在雙母線帶旁路的變電站中，根本不能使用。 (2)具有較敏捷閉鎖方式的程序鎖雖然能夠滿意簡(jiǎn)單結(jié)線方式(如雙母線帶旁路)的閉鎖要求，但由于閉鎖方案中必需設(shè)置母線倒排鎖，使得操作過(guò)程中鑰匙的傳遞和轉(zhuǎn)換非常麻煩。加之老式鎖易發(fā)生卡澀和銹蝕，延長(zhǎng)了操作時(shí)間，所以也不受管理和運(yùn)行人員的歡迎。 (3)在大容量的變電站中，隔離開(kāi)關(guān)分合閘的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)采納按鈕掌握，而老式的程序鎖對(duì)按鈕無(wú)法進(jìn)行程序掌握。 與程序鎖相比，微機(jī)閉鎖與程序鎖的功能相像，但微機(jī)閉鎖采納高新技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)智能掌握，用一個(gè)電腦鑰匙便可代替數(shù)量眾多的程序

3、鑰匙，避開(kāi)了在簡(jiǎn)單結(jié)線方式操作時(shí)的鑰匙轉(zhuǎn)換，大大便利了運(yùn)行人員的倒閘操作，縮短了操作時(shí)間。 但由于目前國(guó)內(nèi)微機(jī)閉鎖的執(zhí)行元件主要是采納機(jī)械編碼掛鎖，而掛鎖是不具有強(qiáng)制閉鎖功能的，因而存在著可能走空程的問(wèn)題，且沒(méi)有反向閉鎖功能，不能防止反送電。盡管如此，微機(jī)閉鎖仍將是今后閉鎖進(jìn)展的主要方向。 2220kV變電站戶外配電裝置閉鎖方式的新思路 淄博電業(yè)局和淄博通用電器討論所通過(guò)對(duì)各種閉鎖方式的深化討論，研制勝利幾種新型閉鎖裝置： (1)新型抗腐、防雨、耐潮濕戶外電磁鎖 這種電磁鎖采納電磁線圈與鎖體分別的結(jié)構(gòu)。平常線圈不裝在戶外，而是保存在掌握室內(nèi)，作為全站通用的電磁鑰匙，只有在進(jìn)行操作時(shí)才由操作人員

4、將其插入鎖體的插孔，按動(dòng)其端頭上的按鈕(由延時(shí)斷開(kāi)觸點(diǎn)自鎖，使其符合間吸式原理)，進(jìn)行解鎖操作。防止了電磁線圈發(fā)生潮濕霉壞以及絕緣降低的問(wèn)題，電磁鎖的結(jié)構(gòu)也變得極為簡(jiǎn)潔。鎖體由鋁合金壓鑄的鐘形防雨罩密封，具有良好的抗腐、防雨、耐潮性能。 (2)新的程序鎖和按鈕程序鎖 新研制的程序鎖保留了原有程序鎖鑰匙編程敏捷的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，操作更敏捷，并解決了操作中可能消失的卡澀問(wèn)題。戶外鎖全面采納了抗腐、防雨、耐潮材料，并加以密封，提高了防護(hù)水平。 新研制的按鈕程序鎖，使長(zhǎng)期以來(lái)不能進(jìn)行強(qiáng)制閉鎖的按鈕操作運(yùn)用了程序掌握，為程序鎖在大容量變電站中的應(yīng)用制造了條件。 (3)給刀閘程序鎖復(fù)合了電磁鎖的功能

5、，研制出一種新鎖電磁程序轉(zhuǎn)換鎖。這種鎖可以在同一把鎖上當(dāng)電磁鎖操作之后，取出程序鑰匙，變?yōu)槌绦蜴i進(jìn)行掌握和操作，實(shí)現(xiàn)了不同閉鎖方式在操作過(guò)程中的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，充分發(fā)揮了兩種閉鎖方式的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使得閉鎖功能更臻完善，閉鎖方式更為敏捷。 新的程序鎖在閉鎖方案設(shè)計(jì)和應(yīng)用上也取得了重大突破。 例如雙母線倒閘操作時(shí)為防止誤走操作程序，必需增設(shè)一把母線倒排鎖，數(shù)把鑰匙在母線倒排鎖上倒來(lái)倒去，令人眼花繚亂，簡(jiǎn)單的操作手續(xù)和過(guò)多的鑰匙轉(zhuǎn)換，限制了程序鎖在大型變電站中的應(yīng)用。 淄博通用電器討論所通過(guò)對(duì)該方案深化討論和分析，創(chuàng)立了一種新的操作方法：去掉了母線倒排鎖，使得雙母線倒排操作變得簡(jiǎn)潔便利，此種操作方法被

6、譽(yù)為“林?！辈僮鞣ā?又如旁路刀閘的操作，由于在新的刀閘程序鎖上設(shè)計(jì)了活位鑰匙孔，使得鑰匙在操作前后均能插入撥出，將操作方式變得敏捷簡(jiǎn)潔。 再如分段開(kāi)關(guān)兼旁路這一簡(jiǎn)單的運(yùn)行方式，只是在鑰匙的編程上稍作變化，即能使程序鎖適用于此等簡(jiǎn)單的運(yùn)行方式，達(dá)到既簡(jiǎn)練又完善的閉鎖要求。 電磁程序轉(zhuǎn)換鎖問(wèn)世后，打破了原先只采納一種閉鎖方式的作法，采納多種閉鎖方式綜合使用，揚(yáng)長(zhǎng)避短，以達(dá)到最佳的閉鎖效果。詳細(xì)的作法是： (1)在隔離開(kāi)關(guān)的操作機(jī)構(gòu)上安裝新的電磁鎖，隔離開(kāi)關(guān)與斷路器之間以及隔離開(kāi)關(guān)之間的閉鎖要求，通過(guò)由斷路器和隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的幫助開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)組成的電氣聯(lián)鎖電路中掌握電磁鎖線圈電源的接通與否來(lái)實(shí)現(xiàn)。

7、(2)在斷路器和接地防誤環(huán)節(jié)、不便于敷設(shè)電纜及不便實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)鎖的環(huán)節(jié)，采納新的程序鎖以實(shí)現(xiàn)其閉鎖要求。 (3)在兩種閉鎖方式的接合處(例如在采納電磁鎖的最終一個(gè)隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)上)安裝電磁程序轉(zhuǎn)換鎖，以實(shí)現(xiàn)在操作過(guò)程中閉鎖方式的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。 (4)假如遇到隔離開(kāi)關(guān)的電動(dòng)操作，則可采納雙按鈕程序鎖以實(shí)現(xiàn)按鈕的強(qiáng)制性程序操作。 3新型閉鎖裝置在220kV變電站的典型應(yīng)用方案 3.1戶外雙母線帶旁路結(jié)構(gòu)的一次結(jié)線 戶外雙母線帶旁路結(jié)構(gòu)的一次結(jié)線如圖1所示。 圖1戶外雙母線帶旁路結(jié)構(gòu)的一次結(jié)線圖 3.2采納電磁程序轉(zhuǎn)換鎖的閉鎖方案 在隔離開(kāi)關(guān)上安裝電磁鎖和電磁程序轉(zhuǎn)換鎖。接地防誤環(huán)節(jié)和防止斷路器的誤分誤

8、合，則需安裝程序鎖，其鎖具配置及操作挨次框圖如圖2所示。 圖2鎖具配置和操作挨次框圖 圖2中，MN101為模擬盤鎖；KK211為掌握開(kāi)關(guān)鎖；WG211為戶外刀閘程序鎖；WD211為戶外接地掌握鎖；WGD為戶外電磁刀閘鎖；WGD101為戶外電磁程序轉(zhuǎn)換鎖，分閘后出一把鑰匙；×符號(hào)為3G與DG間的機(jī)械閉鎖；D為調(diào)度命令鑰匙。 各回路電磁鎖、電磁程序轉(zhuǎn)換鎖的二次電氣聯(lián)鎖電路如圖3所示。 圖3各回路電磁鎖、電磁程序轉(zhuǎn)換鎖 二次電氣聯(lián)鎖電路 圖3中：DL-F，DLM-F，DLP-F為各斷路器操作機(jī)構(gòu)幫助開(kāi)關(guān)的常閉和常開(kāi)觸點(diǎn)；1G-F，2G-F，1GM-F，2GM-F，1GP-F，2GP-F，3

9、GP-F為隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)幫助開(kāi)關(guān)的常閉及常開(kāi)觸點(diǎn)。 分析上述電路的閉鎖關(guān)系時(shí)應(yīng)留意以下幾點(diǎn)： (1)各回路隔離開(kāi)關(guān)的正常操作需在斷路器分閘狀態(tài)下才能進(jìn)行； (2)出線回路的倒母線操作條件是：本回路已處于合閘運(yùn)行狀態(tài)，母聯(lián)回路投入運(yùn)行(LDM-F，1GM-F，2GM-F等幫助接點(diǎn)閉合)后，方能進(jìn)行倒閘操作。 (3)旁路隔離開(kāi)關(guān)4G的分合閘條件是：旁路回路及要帶的出線回路均處于合閘運(yùn)行狀態(tài)。 本閉鎖方案中，在不便于敷設(shè)電纜和實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)鎖的接地防誤環(huán)節(jié)上采納程序鎖，鑰匙數(shù)量極少，且直來(lái)直去，在不增加太多幫助操作的狀況下，完善了防誤功能。 本閉鎖方案在變電站實(shí)現(xiàn)由微機(jī)掌握的綜合自動(dòng)化后仍舊適用。假如

10、斷路器沒(méi)有手動(dòng)掌握，MN101和KK211可去掉；假如仍有手動(dòng)掌握(如用鈕子開(kāi)關(guān)掌握)，則可以改為按鈕操作，用雙按鈕程序鎖NAS211實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制閉鎖。 3.3母線倒閘采納“林海”操作法， 以程序鎖為主的閉鎖方案如圖4所示(設(shè)定隔離開(kāi)關(guān)電動(dòng)操作，線路出端有線路PT)。圖4中：NAS211和NAS312為雙按鈕程序鎖，安裝于戶外配電掌握箱內(nèi)；NAS312中·(M14)的意義為：母聯(lián)回路的1號(hào)鑰匙M1和本回路的4號(hào)鑰匙均能插入此孔，且該孔為活位孔，鑰匙插入操作后即可拔出。XJ為顯示繼電器接受PT次級(jí)100V信號(hào)電壓，掌握電磁程序轉(zhuǎn)換鎖WGD101的電源通斷，操作電壓為?220V；WG313安

11、裝于旁路刀閘4P上，·(1)孔為活位孔，該鎖有三把鑰匙，合閘時(shí)三進(jìn)一出。箭頭表示由前向后的停電操作挨次方向；表示由后向前的送電操作挨次方向。圖中母聯(lián)、線路、旁路各回路均處于接于母線的合閘運(yùn)行狀態(tài)。 現(xiàn)分析其倒母線及旁路轉(zhuǎn)帶的操作方法： (1)倒母線操作圖4中1G合閘，母線工作，現(xiàn)倒至母工作時(shí)，只需自母聯(lián)回路的模擬盤鎖上取出M1號(hào)鑰匙(母聯(lián)投入運(yùn)行后方能取出)，插入2G的NAS312中·(M14)孔中，當(dāng)另一4號(hào)鑰匙在位時(shí)即可按合閘按鈕，將2G合閘，之后M1仍可自·(M14)中拔出，去合其他回路的2G。也可將3號(hào)鑰匙拔出，與M1同時(shí)插入1G的NAS312中·

12、;(M14)及孔中，按分閘按鈕，使1G分閘，之后再拔出M1，去其他回路進(jìn)行倒合閘操作。出線回路的停送電正常操作是靠?jī)砂?號(hào)鑰匙進(jìn)行的，這是由于在設(shè)計(jì)程序時(shí)，使4號(hào)鑰匙可以插入·(M14)孔，所以正常停送電操作時(shí)，兩把4號(hào)鑰匙同時(shí)進(jìn)入NAS312(送電操作)或WD321(停電操作)。 圖4采納“林海”操作方法進(jìn)行母線倒閘時(shí) 以程序鎖為主的閉鎖方案 “林?！辈僮鞣ㄅc傳統(tǒng)的采納母線倒排鎖的方法相比，省去了中間倒鑰匙環(huán)節(jié)，使原來(lái)簡(jiǎn)單的倒母線操作變得簡(jiǎn)潔、牢靠、便利。 線路側(cè)接地刀閘的合閘條件有三：一是3G分閘，其與DG間的機(jī)械閉鎖已經(jīng)解鎖；二是線路上已無(wú)高壓電存在(通過(guò)線路PT次級(jí)有無(wú)100

13、V電壓驗(yàn)得)，由顯示繼電器XJ接通電磁程序轉(zhuǎn)換鎖的電源，插入電磁線圈；三是旁路刀閘處于分閘狀態(tài)，7號(hào)鑰匙已返回WGD101按動(dòng)按鈕即可進(jìn)行合閘操作。 當(dāng)各隔離開(kāi)關(guān)為手動(dòng)操作時(shí)，只需將NAS211、NAS312相應(yīng)更換為WG211、WG312即可。操作分析完全相同。 (2)旁路轉(zhuǎn)帶操作此方案為等電位操作法。旁路刀閘4G的合分閘條件是所帶線路及旁路回路均處于合閘運(yùn)行而且線路接地刀閘DG處于分閘狀態(tài)時(shí)方能進(jìn)行。 代表A回路已處于合閘運(yùn)行的1號(hào)鑰匙，代表P回路已合閘運(yùn)行的1P號(hào)鑰匙以及線路接地刀閘已分閘的7號(hào)鑰匙均已插入4G的WG313中后，4G即可合閘。合閘后1號(hào)鑰匙又可自中拔出返回本回路進(jìn)行A回路的停電操作，從而線路改由旁路