10kv開關柜防誤關閉裝置驗收方案研究

10kv開關柜防誤關閉裝置驗收方案研究

0開關柜封閉裝置驗收的規(guī)范、標準、流程化的過程為高壓設備安裝誤差預防裝置是保證能源生產中個人、電網(wǎng)和設備安全的基本措施。高壓電氣設備若安裝有完善、可靠的閉鎖裝置,并按照規(guī)定使用、維護,則可有效降低人為性生產事故的發(fā)生率。查看最近10年(2003—2013)來電力企業(yè)發(fā)生的誤操作和人身傷亡事故,由于開關柜閉鎖裝置不完善、不可靠或擅自解鎖造成的事故所占比例高達60%。為給現(xiàn)場運維、檢修工作提供可靠防誤保障,使閉鎖裝置的“五防”功能得以充分實現(xiàn),合理正確的驗收閉鎖裝置就顯得尤為重要。為避免憑經驗和現(xiàn)場發(fā)揮驗收而導致的隨意、遺漏甚至錯誤等問題,并節(jié)省驗收時間,提高工作效率,有必要采用一種規(guī)范、標準、流程化的方法進行驗收工作。以ABB公司10kVZS1型手車式開關柜為例,通過分析柜內及柜間的閉鎖邏輯、閉鎖方式及相關電氣閉鎖回路,提出閉鎖裝置驗收的原則和方法。最后,使用現(xiàn)代管理制度中的標準化作業(yè)流程法,編制了10kV開關柜閉鎖裝置標準驗收卡,供運行人員參考。為保證閉鎖裝置的安全可靠,驗收過程要求對應“五防”和運行中可能出現(xiàn)的誤操作逐一進行違章性試驗操作。1車庫連接理論分析1.1人機操作防誤邏輯成套高壓開關柜具有結構緊湊、占地面積小的特點,將斷路器、手車、接地開關集成在柜內,并可通過柜門打開檢修。按照國網(wǎng)公司要求,防誤閉鎖裝置應實現(xiàn)“五防”功能:防止誤分、誤合斷路器;防止帶負荷拉、合隔離開關或手車觸頭;防止帶電掛(合)接地線(接地開關);防止帶接地線(接地開關)合斷路器(隔離開關);防止誤入帶電間隔。常規(guī)出線開關柜的防誤閉鎖裝置分別對應斷路器、手車、接地開關和柜門4個操作單元,對應的防誤邏輯如下。1)斷路器操作防誤邏輯。防誤分、合斷路器,采用提示性措施。斷路器分、合一般采用遠方操作,可在監(jiān)控機等操作后臺操作步驟中加入要求驗證斷路器名稱或編號的強制性措施;就地操作通過在斷路器操作把手上加裝鑰匙實現(xiàn)防誤。另外,還可通過“遠方/就地”切換把手靈活實現(xiàn)遠方、就地的防誤操作。2)手車操作防誤邏輯。為防止帶負荷拉、合手車觸頭,手車搖進/搖出時要求斷路器在分位,手車在中間位置(位于工作與試驗位置之間)時禁止斷路器合閘。3)接地開關操作防誤邏輯。為防止帶接地開關送電與帶電合接地開關,均要求設置接地開關與手車位置(或斷路器)間的閉鎖。十八項反措還規(guī)定,開關柜出線側應裝設具有自檢功能的帶電顯示裝置,并與線路側接地開關實行連鎖。4)柜門操作防誤邏輯。為防止誤入帶電間隔,要求設置柜門與接地開關之間的閉鎖。配電裝置存在“手拉手”或小電源等倒送電源時,如無接地開關,還應設置柜門與帶電顯示裝置的強制閉鎖。對于如圖1所示的常規(guī)單母分段系統(tǒng),除出線開關柜閉鎖,還須單獨設置分段間隔、母線接地手車和主變開關柜等柜間連鎖,見表1。其中,為便于母線檢修,分段間隔一般設置一個分段斷路器柜和一個隔離柜。為防止帶負荷拉、合隔離柜手車觸頭,應設置隔離手車與分段斷路器手車試驗位置(或00斷路器分位)間的連鎖。為實現(xiàn)母線接地,PT開關柜一般還配置一臺同尺寸的接地手車。為防止帶電合接地開關和帶接地開關送電,應設置接地手車與該段母線主變手車、分段手車和其他存在倒送電可能的出線手車間的電氣連鎖。對于主變三側(或兩側)閉鎖,為防止帶電合接地開關和帶接地開關送電,主變開關柜手車、接地開關應設置與高、中壓側隔離開關的電氣連鎖。不論何種型號或制造廠家的手車式開關柜,上述閉鎖邏輯都是必須考慮的。1.2開關設備及其封閉方式ABBZS1開關柜是一種適宜戶內使用的三相交流、空氣絕緣的鎧裝式金屬封閉開關設備,采用的閉鎖方式包括機械、電氣和電磁閉鎖。其中,開關柜緊湊型設計便于實現(xiàn)機械閉鎖;電氣閉鎖具有較高的可靠性和易于實現(xiàn)性,特別是柜間連鎖更具優(yōu)勢;電磁閉鎖現(xiàn)已較少使用,可用于接地開關、柜門等閉鎖。1.2.1置表1:表4查閱相關資料,出線開關柜配置的標準安全連鎖裝置如表2所示。對于主開關室門、電纜室門、手車移進移出操作孔、接地開關操作孔和活門(即開關柜手車觸頭插孔處的隔離擋板)還可選擇設置掛鎖。1.2.2開關柜現(xiàn)象及其操作母分斷路器在工作位置合閘時要求隔離手車在工作位置;隔離手車搖進/搖出操作要求母分斷路器分位、手車試驗位置、母分柜和隔離柜下柜門(機械連鎖)關閉,見圖2;母分柜和隔離柜下柜門打開操作要求本開關柜帶電顯示器三相顯示無電。圖中,S8為試驗位置輔助接點;DL為斷路器輔助接點;XGM為下柜門閉合的輔助接點;JDSC1為接地手車不在柜內的輔助觸點;DCS為閉鎖電磁鐵;VD為帶電顯示器輔助觸點。1.2.3推至柜內時,開關柜內,各.接地手車與本段母線其他手車間的電氣閉鎖關系為:母線接地手車推至柜內時,相應母線所屬開關柜手車均不能搖至工作位置;當需要接地的母線所屬出線斷路器手車任何一臺在工作位置時,接地手車不能搖至工作位置,如圖3所示。1.2.4主變開關柜鎖防誤鎖設計電容器成套裝置與其開關柜間連鎖一般采用在操作把手上裝設電磁鎖的方法,在滿足“五防”要求基礎上可由各單位自行設計。對于主變開關柜閉鎖,還需在手車、接地開關電氣閉鎖回路中分別加入主變高、中壓側接地開關、隔離開關輔助接點———即主變手車由試驗位搖至工作位操作,要求高、中壓側接地開關分位;接地開關合閘操作,要求高、中壓側隔離開關分位。以上閉鎖裝置滿足本文1.1節(jié)與“五防”要求,ZS1型開關柜的防誤閉鎖裝置較為完善。對于其他特殊接線方式,可以按照實際情況專門分析。2關閉試驗原則和流程2.1檢驗開關柜鎖監(jiān)督檢驗對于開關柜閉鎖裝置,電氣閉鎖和部分安裝在手車內部的機械閉鎖不是直接可見的,而且設備安裝或檢修工作均可能導致閉鎖裝置異常(如裝置機構變形、誤接線等)。因此,就有必要模擬開關柜運檢過程中可能出現(xiàn)的誤操作,逐一校驗各閉鎖裝置的有效性和可靠性。開關柜防誤閉鎖驗收工作一般由運行人員進行,為保證工作質量和效率,建議采用兩階段驗收法:在設備安裝調試階段,根據(jù)現(xiàn)場資料收集整理開關柜閉鎖裝置和連鎖邏輯,編制閉鎖邏輯關系圖表,檢查閉鎖設計是否合理、是否完善;在正式驗收階段,通過試驗操作檢查閉鎖裝置是否可靠、有效,并再次檢查閉鎖是否完善。在設備安裝階段,根據(jù)廠家提供的開關柜說明書和施工單位提供的設計圖紙,整理開關柜采用的閉鎖裝置和閉鎖邏輯。對照“五防”要求和表1中所列閉鎖,首先核對檢查廠家提供的開關柜閉鎖裝置是否完善。對于閉鎖裝置設計不完善或存在缺陷的情況,要做到早發(fā)現(xiàn)、早處理,避免因閉鎖裝置的原因而延遲送電。在運行部門組織的正式閉鎖驗收過程中,為保證設備驗收到位,同時為驗證閉鎖裝置是否安全可靠,驗收過程中要求對應“五防”和運行中可能出現(xiàn)的誤操作逐一進行違章性試驗操作。同時,閉鎖驗收過程應滿足以下條件:驗收全面,避免遺漏;操作量少,減少重復操作;不強行用力,避免損壞閉鎖裝置;驗收標準化,杜絕隨意性和盲目性;操作流程邏輯清晰,逐一校驗各閉鎖裝置的有效性、可靠性。2.2驗收設備的調整為驗收全面和流程邏輯清晰,圖4給出了出線開關柜的閉鎖驗收流程示意圖。建議在開關柜對應某一運行狀態(tài)時,參照表2所列閉鎖,將可以驗收的閉鎖裝置全部驗收。如此,即可保證驗收到位無遺漏,又可盡量減少重復操作,減小了運行人員的工作量,具有很好的實用性。對于設備原始狀態(tài)的確定,為達到統(tǒng)一,驗收前將所有設備均調整為冷備用狀態(tài),驗收完成后再恢復至初始狀態(tài)。調整至備用狀態(tài)前,應對初始狀態(tài)作詳細記錄,對于調度管轄設備,應先經值班調度員許可。特別對于改、擴建工程,必須做好現(xiàn)場安全措施。另外,因帶電顯示裝置失電時閉鎖觸點打開,所以直接拉開裝置的電源空氣斷路器即可模擬線路帶電情況。3冷備用狀態(tài)下的驗收卡在理清開關柜必須設置的閉鎖邏輯與實際采用的閉鎖裝置后,就可針對性的制定閉鎖驗收方案。為達到標準化、流程化驗收,并滿足上文提及的驗收要求,建議采用編制標準驗收卡的方案。參考安規(guī)操作票格式,創(chuàng)新編寫了設備閉鎖裝置標準驗收卡,列出驗收標準及詳細要求。表3給出了出線開關柜在冷備用狀態(tài)下的標準驗收卡示例,其他狀態(tài)下或其他間隔的閉鎖驗收可參照執(zhí)行。其中,“閉鎖邏輯關系”部分用于檢查各操作單元的連鎖邏輯是否完善,并可為現(xiàn)場驗收提供閉鎖邏輯參考;“閉鎖驗收試驗步驟”部分用于檢查各閉鎖裝置是否有效、可靠,每步操作完成后需恢復對應的狀態(tài)。對于間隔間、主變三側等復雜連鎖的驗收,可附加一張包括電氣主接線圖以及其他注意事項的附表,以方便驗收工作。此外,驗收完成后,閉鎖裝置全部拍照存檔,驗收卡統(tǒng)一封存保管,做到驗收流程的閉環(huán)管理。對于其他型號或其他廠家的開關柜閉鎖驗收,其具體的閉鎖裝置可能有所不同,但閉鎖驗收流程和標準要收卡的編制方法是一致的。4開關柜鎖驗收針對電網(wǎng)人身傷亡事故中開關柜事故比例較大的現(xiàn)狀,提出應強化開關柜閉鎖裝置驗收環(huán)節(jié)管理,并重點加強對開關柜柜門和接地開關的閉鎖驗收。開關柜閉鎖以機械和電氣閉鎖為主,柜內以機械閉鎖為主,柜間由電氣閉鎖實現(xiàn)。分析表明,ABBZS1型開關柜閉鎖裝置完善可靠。閉鎖驗收建議采用兩階段驗收法。設備安裝調試階段,