10kv开关柜防误关闭装置验收方案研究

10kv开关柜防误关闭装置验收方案研究

0开关柜封闭装置验收的规范、标准、流程化的过程为高压设备安装误差预防装置是保证能源生产中个人、电网和设备安全的基本措施。高压电气设备若安装有完善、可靠的闭锁装置,并按照规定使用、维护,则可有效降低人为性生产事故的发生率。查看最近10年(2003—2013)来电力企业发生的误操作和人身伤亡事故,由于开关柜闭锁装置不完善、不可靠或擅自解锁造成的事故所占比例高达60%。为给现场运维、检修工作提供可靠防误保障,使闭锁装置的“五防”功能得以充分实现,合理正确的验收闭锁装置就显得尤为重要。为避免凭经验和现场发挥验收而导致的随意、遗漏甚至错误等问题,并节省验收时间,提高工作效率,有必要采用一种规范、标准、流程化的方法进行验收工作。以ABB公司10kVZS1型手车式开关柜为例,通过分析柜内及柜间的闭锁逻辑、闭锁方式及相关电气闭锁回路,提出闭锁装置验收的原则和方法。最后,使用现代管理制度中的标准化作业流程法,编制了10kV开关柜闭锁装置标准验收卡,供运行人员参考。为保证闭锁装置的安全可靠,验收过程要求对应“五防”和运行中可能出现的误操作逐一进行违章性试验操作。1车库连接理论分析1.1人机操作防误逻辑成套高压开关柜具有结构紧凑、占地面积小的特点,将断路器、手车、接地开关集成在柜内,并可通过柜门打开检修。按照国网公司要求,防误闭锁装置应实现“五防”功能:防止误分、误合断路器;防止带负荷拉、合隔离开关或手车触头;防止带电挂(合)接地线(接地开关);防止带接地线(接地开关)合断路器(隔离开关);防止误入带电间隔。常规出线开关柜的防误闭锁装置分别对应断路器、手车、接地开关和柜门4个操作单元,对应的防误逻辑如下。1)断路器操作防误逻辑。防误分、合断路器,采用提示性措施。断路器分、合一般采用远方操作,可在监控机等操作后台操作步骤中加入要求验证断路器名称或编号的强制性措施;就地操作通过在断路器操作把手上加装钥匙实现防误。另外,还可通过“远方/就地”切换把手灵活实现远方、就地的防误操作。2)手车操作防误逻辑。为防止带负荷拉、合手车触头,手车摇进/摇出时要求断路器在分位,手车在中间位置(位于工作与试验位置之间)时禁止断路器合闸。3)接地开关操作防误逻辑。为防止带接地开关送电与带电合接地开关,均要求设置接地开关与手车位置(或断路器)间的闭锁。十八项反措还规定,开关柜出线侧应装设具有自检功能的带电显示装置,并与线路侧接地开关实行连锁。4)柜门操作防误逻辑。为防止误入带电间隔,要求设置柜门与接地开关之间的闭锁。配电装置存在“手拉手”或小电源等倒送电源时,如无接地开关,还应设置柜门与带电显示装置的强制闭锁。对于如图1所示的常规单母分段系统,除出线开关柜闭锁,还须单独设置分段间隔、母线接地手车和主变开关柜等柜间连锁,见表1。其中,为便于母线检修,分段间隔一般设置一个分段断路器柜和一个隔离柜。为防止带负荷拉、合隔离柜手车触头,应设置隔离手车与分段断路器手车试验位置(或00断路器分位)间的连锁。为实现母线接地,PT开关柜一般还配置一台同尺寸的接地手车。为防止带电合接地开关和带接地开关送电,应设置接地手车与该段母线主变手车、分段手车和其他存在倒送电可能的出线手车间的电气连锁。对于主变三侧(或两侧)闭锁,为防止带电合接地开关和带接地开关送电,主变开关柜手车、接地开关应设置与高、中压侧隔离开关的电气连锁。不论何种型号或制造厂家的手车式开关柜,上述闭锁逻辑都是必须考虑的。1.2开关设备及其封闭方式ABBZS1开关柜是一种适宜户内使用的三相交流、空气绝缘的铠装式金属封闭开关设备,采用的闭锁方式包括机械、电气和电磁闭锁。其中,开关柜紧凑型设计便于实现机械闭锁;电气闭锁具有较高的可靠性和易于实现性,特别是柜间连锁更具优势;电磁闭锁现已较少使用,可用于接地开关、柜门等闭锁。1.2.1置表1:表4查阅相关资料,出线开关柜配置的标准安全连锁装置如表2所示。对于主开关室门、电缆室门、手车移进移出操作孔、接地开关操作孔和活门(即开关柜手车触头插孔处的隔离挡板)还可选择设置挂锁。1.2.2开关柜现象及其操作母分断路器在工作位置合闸时要求隔离手车在工作位置;隔离手车摇进/摇出操作要求母分断路器分位、手车试验位置、母分柜和隔离柜下柜门(机械连锁)关闭,见图2;母分柜和隔离柜下柜门打开操作要求本开关柜带电显示器三相显示无电。图中,S8为试验位置辅助接点;DL为断路器辅助接点;XGM为下柜门闭合的辅助接点;JDSC1为接地手车不在柜内的辅助触点;DCS为闭锁电磁铁;VD为带电显示器辅助触点。1.2.3推至柜内时,开关柜内,各.接地手车与本段母线其他手车间的电气闭锁关系为:母线接地手车推至柜内时,相应母线所属开关柜手车均不能摇至工作位置;当需要接地的母线所属出线断路器手车任何一台在工作位置时,接地手车不能摇至工作位置,如图3所示。1.2.4主变开关柜锁防误锁设计电容器成套装置与其开关柜间连锁一般采用在操作把手上装设电磁锁的方法,在满足“五防”要求基础上可由各单位自行设计。对于主变开关柜闭锁,还需在手车、接地开关电气闭锁回路中分别加入主变高、中压侧接地开关、隔离开关辅助接点———即主变手车由试验位摇至工作位操作,要求高、中压侧接地开关分位;接地开关合闸操作,要求高、中压侧隔离开关分位。以上闭锁装置满足本文1.1节与“五防”要求,ZS1型开关柜的防误闭锁装置较为完善。对于其他特殊接线方式,可以按照实际情况专门分析。2关闭试验原则和流程2.1检验开关柜锁监督检验对于开关柜闭锁装置,电气闭锁和部分安装在手车内部的机械闭锁不是直接可见的,而且设备安装或检修工作均可能导致闭锁装置异常(如装置机构变形、误接线等)。因此,就有必要模拟开关柜运检过程中可能出现的误操作,逐一校验各闭锁装置的有效性和可靠性。开关柜防误闭锁验收工作一般由运行人员进行,为保证工作质量和效率,建议采用两阶段验收法:在设备安装调试阶段,根据现场资料收集整理开关柜闭锁装置和连锁逻辑,编制闭锁逻辑关系图表,检查闭锁设计是否合理、是否完善;在正式验收阶段,通过试验操作检查闭锁装置是否可靠、有效,并再次检查闭锁是否完善。在设备安装阶段,根据厂家提供的开关柜说明书和施工单位提供的设计图纸,整理开关柜采用的闭锁装置和闭锁逻辑。对照“五防”要求和表1中所列闭锁,首先核对检查厂家提供的开关柜闭锁装置是否完善。对于闭锁装置设计不完善或存在缺陷的情况,要做到早发现、早处理,避免因闭锁装置的原因而延迟送电。在运行部门组织的正式闭锁验收过程中,为保证设备验收到位,同时为验证闭锁装置是否安全可靠,验收过程中要求对应“五防”和运行中可能出现的误操作逐一进行违章性试验操作。同时,闭锁验收过程应满足以下条件:验收全面,避免遗漏;操作量少,减少重复操作;不强行用力,避免损坏闭锁装置;验收标准化,杜绝随意性和盲目性;操作流程逻辑清晰,逐一校验各闭锁装置的有效性、可靠性。2.2验收设备的调整为验收全面和流程逻辑清晰,图4给出了出线开关柜的闭锁验收流程示意图。建议在开关柜对应某一运行状态时,参照表2所列闭锁,将可以验收的闭锁装置全部验收。如此,即可保证验收到位无遗漏,又可尽量减少重复操作,减小了运行人员的工作量,具有很好的实用性。对于设备原始状态的确定,为达到统一,验收前将所有设备均调整为冷备用状态,验收完成后再恢复至初始状态。调整至备用状态前,应对初始状态作详细记录,对于调度管辖设备,应先经值班调度员许可。特别对于改、扩建工程,必须做好现场安全措施。另外,因带电显示装置失电时闭锁触点打开,所以直接拉开装置的电源空气断路器即可模拟线路带电情况。3冷备用状态下的验收卡在理清开关柜必须设置的闭锁逻辑与实际采用的闭锁装置后,就可针对性的制定闭锁验收方案。为达到标准化、流程化验收,并满足上文提及的验收要求,建议采用编制标准验收卡的方案。参考安规操作票格式,创新编写了设备闭锁装置标准验收卡,列出验收标准及详细要求。表3给出了出线开关柜在冷备用状态下的标准验收卡示例,其他状态下或其他间隔的闭锁验收可参照执行。其中,“闭锁逻辑关系”部分用于检查各操作单元的连锁逻辑是否完善,并可为现场验收提供闭锁逻辑参考;“闭锁验收试验步骤”部分用于检查各闭锁装置是否有效、可靠,每步操作完成后需恢复对应的状态。对于间隔间、主变三侧等复杂连锁的验收,可附加一张包括电气主接线图以及其他注意事项的附表,以方便验收工作。此外,验收完成后,闭锁装置全部拍照存档,验收卡统一封存保管,做到验收流程的闭环管理。对于其他型号或其他厂家的开关柜闭锁验收,其具体的闭锁装置可能有所不同,但闭锁验收流程和标准要收卡的编制方法是一致的。4开关柜锁验收针对电网人身伤亡事故中开关柜事故比例较大的现状,提出应强化开关柜闭锁装置验收环节管理,并重点加强对开关柜柜门和接地开关的闭锁验收。开关柜闭锁以机械和电气闭锁为主,柜内以机械闭锁为主,柜间由电气闭锁实现。分析表明,ABBZS1型开关柜闭锁装置完善可靠。闭锁验收建议采用两阶段验收法。设备安装调试阶段,