220kV大型变电站户外高压配电装置实施系统防误的探讨

220kv220kv 大型变电站户外高压配电装置大型变电站户外高压配电装置 实施系统防误的探讨实施系统防误的探讨 全国第三次五防工作会议通过的 防止电气误操作装置管 理规定 中规定 户外 110kv 及以上复杂结线 应优先采用电 气联锁和电磁锁方案 但电磁锁在实施中却存在许多问题 1 作为闭锁执行元件的电磁锁 例如 dw1 型 结构复杂 电磁线圈在户外易受潮霉坏 绝缘性能降低 增加了直流系统 的故障率 2 老式电磁锁品种单一 作为接地防误锁使用时需增加行 程开关 且需敷设电缆 施工比较麻烦 致使一些变电站缺少 接地防误闭锁装置 3 在断路器的控制开关上 一般都缺少闭锁措施 程序锁在 110kv 以上变电站户外装置上的使用也存在以下 问题 1 某些程序锁闭锁功能简单 只能在极简单的结线方式下 应用 由于不具备横向闭锁功能 在复杂的结线方式特别是在 双母线带旁路的变电站中 根本不能使用 2 具有较灵活闭锁方式的程序锁虽然能够满足复杂结线方 式 如双母线带旁路 的闭锁要求 但由于闭锁方案中必须设置母 线倒排锁 使得操作过程中钥匙的传递和转换十分麻烦 加之 老式锁易发生卡涩和锈蚀 延长了操作时间 所以也不受管理 和运行人员的欢迎 3 在大容量的变电站中 隔离开关分合闸的电动机正反转 采用按钮控制 而老式的程序锁对按钮无法进行程序控制 与程序锁相比 微机闭锁与程序锁的功能相似 但微机闭 锁采用高新技术 可以实现智能控制 用一个电脑钥匙便可代 替数量众多的程序钥匙 避免了在复杂结线方式操作时的钥匙 转换 大大方便了运行人员的倒闸操作 缩短了操作时间 但由于目前国内微机闭锁的执行元件主要是采用机械编码 挂锁 而挂锁是不具有强制闭锁功能的 因而存在着可能走空 程的问题 且没有反向闭锁功能 不能防止反送电 尽管如此 微机闭锁仍将是今后闭锁发展的主要方向 2220kv 变电站户外配电装置闭锁方式的新思路 淄博电业局和淄博通用电器研究所通过对各种闭锁方式的 深入研究 研制成功几种新型闭锁装置 1 新型抗腐 防雨 耐潮湿户外电磁锁 这种电磁锁采用电磁线圈与锁体分离的结构 平时线圈不 装在户外 而是保存在控制室内 作为全站通用的电磁钥匙 只有在进行操作时才由操作人员将其插入锁体的插孔 按动其 端头上的按钮 由延时断开触点自锁 使其符合间吸式原理 进 行解锁操作 防止了电磁线圈发生潮湿霉坏以及绝缘降低的问 题 电磁锁的结构也变得极为简单 锁体由铝合金压铸的钟形 防雨罩密封 具有良好的抗腐 防雨 耐潮性能 2 新的程序锁和按钮程序锁 新研制的程序锁保留了原有程序锁钥匙编程灵活的优点 改进了结构设计 操作更灵活 并解决了操作中可能出现的卡 涩问题 户外锁全面采用了抗腐 防雨 耐潮材料 并加以密 封 提高了防护水平 新研制的按钮程序锁 使长期以来不能进行强制闭锁的按 钮操作运用了程序控制 为程序锁在大容量变电站中的应用创 造了条件 3 给刀闸程序锁复合了电磁锁的功能 研制出一种新锁 电磁程序转换锁 这种锁可以在同一把锁上当电磁锁操作之 后 取出程序钥匙 变为程序锁进行控制和操作 实现了不同 闭锁方式在操作过程中的自动转换 充分发挥了两种闭锁方式 的优点 优势互补 使得闭锁功能更臻完善 闭锁方式更为灵 活 新的程序锁在闭锁方案设计和应用上也取得了重大突破 例如双母线倒闸操作时为防止误走操作程序 必须增设一 把母线倒排锁 数把钥匙在母线倒排锁上倒来倒去 令人眼花 缭乱 复杂的操作手续和过多的钥匙转换 限制了程序锁在大 型变电站中的应用 淄博通用电器研究所通过对该方案深入研究和分析 创立 了一种新的操作方法 去掉了母线倒排锁 使得双母线倒排操 作变得简单方便 此种操作方法被誉为 林海 操作法 又如旁路刀闸的操作 由于在新的刀闸程序锁上设计了活 位钥匙孔 使得钥匙在操作前后均能插入拨出 将操作方式变 得灵活简单 再如分段开关兼旁路这一复杂的运行方式 只是在钥匙的 编程上稍作变化 即能使程序锁适用于此等复杂的运行方式 达到既简练又完善的闭锁要求 电磁程序转换锁问世后 打破了原先只采用一种闭锁方式 的作法 采用多种闭锁方式综合使用 扬长避短 以达到最佳 的闭锁效果 具体的作法是 1 在隔离开关的操作机构上安装新的电磁锁 隔离开关与 断路器之间以及隔离开关之间的闭锁要求 通过由断路器和隔 离开关操作机构的辅助开关触点组成的电气联锁电路中控制电 磁锁线圈电源的接通与否来实现 2 在断路器和接地防误环节 不便于敷设电缆及不便实现 电气联锁的环节 采用新的程序锁以实现其闭锁要求 3 在两种闭锁方式的接合处 例如在采用电磁锁的最后一个 隔离开关操作机构上 安装电磁程序转换锁 以实现在操作过程 中闭锁方式的自动转换 4 如果遇到隔离开关的电动操作 则可采用双按钮程序锁 以实现按钮的强制性程序操作 3 新型闭锁装置在 220kv 变电站的典型应用方案 3 1 户外双母线带旁路结构的一次结线 户外双母线带旁路结构的一次结线如图 1 所示 图 1 户外双母线带旁路结构的一次结线图 3 2 采用电磁程序转换锁的闭锁方案 在隔离开关上安装电磁锁和电磁程序转换锁 接地防误环 节和防止断路器的误分误合 则需安装程序锁 其锁具配置及 操作顺序框图如图 2 所示 图 2 锁具配置和操作顺序框图 图 2 中 mn101 为模拟盘锁 kk211 为控制开关锁 wg211 为户外刀闸程序锁 wd211 为户外接地控制锁 wgd 为户外电磁刀闸锁 wgd101 为户外电磁程序转换锁 分闸后 出一把钥匙 符号为 3g 与 dg 间的机械闭锁 d 为调度命令 钥匙 各回路电磁锁 电磁程序转换锁的二次电气联锁电路如图 3 所示 图 3 各回路电磁锁 电磁程序转换锁 二次电气联锁电路 图 3 中 dl f dlm f dlp f 为各断路器操作机构辅助开 关的常闭和常开触点 1g f 2g f 1gm f 2gm f 1gp f 2gp f 3gp f 为隔离开关操作机构辅助开关的常闭及常开触 点 分析上述电路的闭锁关系时应注意以下几点 1 各回路隔离开关的正常操作需在断路器分闸状态下才能 进行 2 出线回路的倒母线操作条件是 本回路已处于合闸运行 状态 母联回路投入运行 ldm f 1gm f 2gm f 等辅助接点 闭合 后 方能进行倒闸操作 3 旁路隔离开关 4g 的分合闸条件是 旁路回路及要带的 出线回路均处于合闸运行状态 本闭锁方案中 在不便于敷设电缆和实现电气联锁的接地 防误环节上采用程序锁 钥匙数量极少 且直来直去 在不增 加太多辅助操作的情况下 完善了防误功能 本闭锁方案在变电站实现由微机控制的综合自动化后仍然 适用 如果断路器没有手动控制 mn101 和 kk211 可去掉 如 果仍有手动控制 如用钮子开关控制 则可以改为按钮操作 用 双按钮程序锁 nas211 实现强制闭锁 3 3 母线倒闸采用 林海 操作法 以程序锁为主的闭锁方案如图 4 所示 设定隔离开关电动操 作 线路出端有线路 pt 图 4 中 nas211 和 nas312 为双按 钮程序锁 安装于户外配电控制箱内 nas312 中 m14 的意义 为 母联回路的 1 号钥匙 m1 和本回路的 4 号钥匙均能插入此 孔 且该孔为活位孔 钥匙插入操作后即可拔出 xj 为显示继 电器接受 pt 次级 100v 信号电压 控制电磁程序转换锁 wgd101 的电源通断 操作电压为 220v wg313 安装于旁路 刀闸 4p 上 1 孔为活位孔 该锁有三把钥匙 合闸时三进一 出 箭头 表示由前向后的停电操作顺序方向 表示由后向 前的送电操作顺序方向 图中母联 线路 旁路各回路均处于 接于 母线的合闸运行状态 现分析其倒母线及旁路转带的操作方法 1 倒母线操作图 4 中 1g 合闸 母线工作 现倒至 母 工作时 只需自母联回路的模拟盘锁上取出 m1 号钥匙 母联投 入运行后方能取出 插入 2g 的 nas312 中 m14 孔中 当另一 4 号钥匙在位时即可按合闸按钮 将 2g 合闸 之后 m1 仍可 自 m14 中拔出 去合其他回路的 2g 也可将 3 号钥匙拔出 与 m1 同时插入 1g 的 nas312 中 m14 及 孔中 按分闸按钮 使 1g 分闸 之后再拔出 m1 去其他回路进行倒合闸操作 出 线回路的停送电正常操作是靠两把 4 号钥匙进行的 这是因为 在设计程序时 使 4 号钥匙可以插入 m14 孔 所以正常停送 电操作时 两把 4 号钥匙同时进入 nas312 送电操作 或 wd321 停电操作 图 4 采用 林海 操作方法进行母线倒闸时 以程序锁为主的闭锁方案 林海 操作法与传统的采用母线倒排锁的方法相比 省去 了中间倒钥匙环节 使原来复杂的倒母线操作变得简单 可靠 方便 线路侧接地刀闸的合闸条件有三 一是 3g 分闸 其与 dg 间的机械闭锁已经解锁 二是线路上已无高压电存在 通过线路 pt 次级有无 100v 电压验得 由显示继电器 xj 接通电磁程序转 换锁的电源 插入电磁线圈 三是旁路刀闸处于分闸状态 7 号钥匙已返回 wgd101 按动按钮即可进行合闸操作 当各隔离开关为手动操作时 只需将 nas211 nas312 相 应更换为 wg211 wg312 即可 操作分析完全相同 2 旁路转带操作此方案为等电位操作法 旁路刀闸 4g 的 合分闸条件是所带线路及旁路回路均处于合闸运行而且线路接 地刀闸 dg 处于分闸状态时方能进行 代表 a 回路已处于合闸运行的 1 号钥匙 代表 p 回路已合 闸运行的 1p 号钥匙以及线路接地刀闸已分闸的 7 号钥匙均已插 入 4g 的 wg313 中后 4g 即可合闸 合闸后 1 号钥匙又可自 中拔出返回本回路进行 a 回路的停电操作 从而线路改由旁 路刀闸转代 当