变电所电气“五防”分析

变电所电气变电所电气 五防五防 分析分析 1 电气 五防 功能的定义 电气 五防 功能是指 防止误分 合断路器 防止带负荷分 合隔离开关 防止带电挂接 地线或合接地刀闸 防止带电接 地线 接地刀闸 合断路器 隔离开关 防止误人带电间隔 2 国内变电运行安全管理对防误的要求 我国电力系统在无数次事故教训的基础上 结合中外电气运行 的实践经验 为有效防止对电气设备误操作引发的人身和重大 设备事故 在 90 年代初就提出了电气设备 五防 的要求 并 制定了电气防误的管理 运行 设计和使用原则 现已列入 防止电力生产重大事故的二十五项重点要求 中 按规定 防误装置的设计应遵循的原则是 凡是有可能引起误操作的高 压设备 均应装设防误装置和相应的防误电气闭锁回路 3 一 二期变电所 五防 功能的实现 我厂 220kv 系统接线为双母线带旁路母线方式 正常为双母线 运行 即北 南母线同时运行 母联 5612 开关合路 旁路 5600 开关 侧路母线备用 500kv 系统的运行方式为 i m 母线运行 母分 段 5024 开关合路 i 母分段 5013 开关合路 母联 5034 开 关合路 母联兼旁路 5012 开关合路 做母联运行 元董 1 线 2 主变运行于 母线 元董 2 线 3 主变运行于 母线 1 联变运行于 i 母线 2 联变运行于 母线 旁路母线和旁路 5054 开关停电备用 3 1 220kv 变电所在正常运行方式下的 五防 全部靠 dnbs 型微机防误闭锁装置来实现 dnbs 型微机闭锁装 置是由 wjbs 1 型微机模拟盘 dnbs 1a 型电脑钥匙 dnbs 3 型机械编码锁等产品组成 可以校验及打印操作票 该装置 以变电所一次模拟屏为核心 在模拟屏工控机内预存了所有设 备的正常倒闸操作程序 模拟屏上所有的模拟元件都有一对触 点与主机相连 操作时微机就根据预先储存好的规则对每一项 操作进行判断 如操作正确则发出一声表示操作正确的声音信 号 如操作错误 则通过显示器闪烁显示错误操作项的设备编 号 并发出持续的报警声 直至将错误项复 位为止 预演结束后 将操作人员模拟预演正确的操作程序传 输给电脑钥匙 依次对电气设备进行逐项对应操作 当出现与 正常操作程序有误的情况时 不能用电脑钥匙进行解锁 也就 无法进行操作 从而有效的防止了电气误操作事故的发生 其 主要功能如下 1 具有断路器对位记忆功能 在模拟盘断电的情况下 模拟 元件被误动后 装置有电时能自动诊断显示不对位元件编号 2 防止带负荷拉合隔离开关 3 防止带电合接地刀闸或挂接地线 4 防止带接地线合隔离开关 5 防止误人带电间隙 6 保证能按操作票顺序进行一次元件的操作 微机防误闭锁装置是通过用软件编写断路器 隔离开关 接地 刀闸间的操作闭锁规则 将现场大量的二次闭锁回路变为电脑 中的 五防 闭锁规则库 实现了防误闭锁的数字化 并可以 实现以往电气闭锁不能完成或者难以实现的防误功能 所以具 有智能化程度高 功能齐全 操作简单 扩充方便等优点 但 也有一些缺点 主要如下 1 非正常运行方式下 无法用电脑钥匙进行解锁 只能靠强 制解锁 2 由于编码锁在户外 风吹日晒雨淋 容易生锈 所以维护 量较大 3 其 五防 功能以操作逻辑为核心 是虚拟的 对于无票 操作和误碰则有可能功能失效 4 微机 五防 系统存在 走 空程 问题 这是微机 五防 系统在使用中不可忽视的一大 问题 须引起高度重视 否则后果非常严重 在现场实际应用 中 我们发现用电脑钥匙解锁过程中经常发生锁没有打开 而 电脑钥匙的程序却已经走到了下 步的情况 此时只能靠强 制解锁 这样实质上 五防 已经形同虚设 根本起不到其应 起的作用 5 装置造价较高 6 修改闭锁规则和日常维护需由专业人员进行 目前完全依 赖厂家 使得设备换型 系统扩充等情况下 无法对装置内部 的闭锁规则库及时进行相应修改 很多时候只能动用万能解锁 钥匙 使其防误功能大打折扣 同时一旦发生故障 我们无法 自行解决 只能等待厂家来人处理 造成装置的长期停用 目前针对防误装置的上述有关缺点 我们已经采取了一些有效 措施 例如操作后注意盖好编码锁的防雨帽 更换了防雨效果 较好的编码锁 尽可能杜绝无票作业 加强对解锁钥匙的管理 没有副总以上领导批准不得使用解锁钥匙 操作时使用双套电 脑钥匙 以解决 走空程 问题等 但维护仍然是一个难以解 决的问题 有赖于厂家进行必要的培训 3 2500kv 二期变电所除了采用上述微机防误闭锁装置来实现 五防 外 还通过电气闭锁的方式防止误操作 电气闭锁是利用断路器 隔离开关辅助触点接通或断开电气操 作电源而达到闭锁目的 具体闭锁回路如下图所示 其中图 1 为示意图 图 3 为母线侧隔离开关 1c 和 2ga 相的操作回路 图 2 及图 4 分别为 3g 和 4ga 相的操作回路 从图中我们不难看出 1c 和 2g 只有在同时满足母线侧接地刀闸在开位 2g 或 1c 在 开位 断路器在开位的条件下才能实现合分闸操作 3g 则只需 要满足其两侧接地刀闸均在开位的条件即可 4g 则只要 3gd2 接地刀闸在开位即可进行合分闸操作 注 1c 和 2c 之间的闭 锁通过母联开关及其两侧刀闸的位置 均在合位 来解除 即 通过各刀闸的电气操作回路 实现了以下功能 1 线路 变压器 出口隔离开关或母线侧隔离开关和断路器闭 锁 2 两组母线隔离开关和母联 分段 断路器 隔离开关闭 锁 3 两组母线隔离开关之间的闭锁 4 断路器母线侧接地刀闸和母线隔离开关之间的闭锁 5 旁路隔离开关和线路 变压器 出口接地刀闸之间的闭锁 但由于 220kv 和 500kv 期变电所所有的接地刀闸均为手动操 作 所以无法实现电气闭锁 即如果相应刀闸在合位 如果发 生人为错误 误合接地刀闸 仍可能合上 这是一个很严重的 缺陷 目前这一点只能由微机防误闭锁装置来弥补 同时电气 防误闭锁回路是一种现场电气联锁技术 主要通过相关设备的 辅助接点连接来实现闭锁 这种方式需要接入大量的二次电缆 接线方式复杂 运行维护较为困难 间隔较多 电缆耗费数量 大 且辅助接点可靠性差 其防误功能随二次接线而定 不宜 增加和修改 4 我厂三期变电所 五防 功能的实现 三期变电所的 五防 比较简单 也可以说是我厂变电所在 五防 工作上最薄弱的一个环节 因为没有微机防误闭锁装 置 只有上面介绍的电气闭锁 所以只有在设计中加入了电磁 锁 电磁锁的功能主要是防止误合接地刀闸 它的原理很简单 正常时通过电磁锁将相应的接地刀闸锁住 只有一系列的闭锁 条件满足 才能将电磁锁打开 合上接地刀闸 具体的开锁条 件见图 5 1 3gdl 线路或变压器开关 ct 侧接地刀闸 只受断路器常闭 接点的控制 2 3gd2 线路或变压器出口接地刀闸 受线路或变压器出口隔 离开关和旁路隔离开关常闭接点的控制 3 1gd 母线侧接地刀闸 受开关常闭接点和另一组母线隔离 开关常闭接点的控制 虽然从理论上讲 电磁锁也可以实现防 止误合接地刀闸 但目前变电所的实际状况却不容乐观 由于 电磁锁的质量原因和维护的欠缺 变电所内相当一部分电磁锁 已经处于停用或废弃状态 在操作中很多时候不得不强制解锁 5 结论 综上所述 目前变电所中以二期 500kv 变电所的防误功能最强 三期 500kv 变电所的防误功能最弱 而 220kv 变电所随着改造 工程的不断深入 其防误功能也逐渐得到加强 所以 我们必 须针对三期 500k 变电所防误的现状 采取积极有效的措施 使之不会成为变电所安全运行的重大隐患 真正做到防患于未 然 通过对电气闭锁防误和微机闭锁装置防误技术的分析比较 两 种方法在实现变电所电