基于安全防误的新型低压配电开关设计

基于安全防误的新型低压配电开关设计

0为托有待机械程序锁的设备6kv开关箱的“五防御”措施相对完善，但仅从实际情况考虑了“五防御”的要求，而不是系统的总体要求，具有一定的局限性。采用英国FORTRESS机械程序锁可以较好地解决此问题,该程序锁闭锁装置,在华能岳阳电厂一期已使用了17年,从运行结果看,性能可靠、操作简便,未出过任何闭锁失效的故障。在2005年10月投入使用的华能岳阳电厂二期的厂用电系统中,亦采用了根据运行经验加以改进的由FORTRESS机械程序锁构成的机械防误闭锁装置。1u3000机械设备华能岳阳电厂二期3、4号机组各设1台由发电机出口厂用分支引接的高厂变和2段6kV工作段母线(3号机为U3A、U3B,4号机为U4A、U4B),供电给本机组6kV机、炉厂用负荷。设置2段6kV公用母线C3A、C3B,供电给全厂公用负荷。2台机设1台启备变。6kV开关柜型号为KYN18C-12,造型美观,防护性能好。但在五防功能上仅从开关柜本体考虑,而没有从整个系统来考虑,存在以下问题:2连接设备程序的锁的配置2.16kv开关箱机械程序锁的配置2.23将变压器柜门锁上在干式变压器柜门上安装1把锁,用于正常运行时将变压器柜门锁上。在380V母线进线开关框架上安装1把程序锁,用于将进线开关本体锁定在试验位置,使得进线开关本体不能移至工作位置。2.3母侧接地刀闸的锁定如图2所示,在主变或启备变220kV母线侧Ⅰ、Ⅱ母刀闸上各装1把锁,用于将Ⅰ、Ⅱ母刀闸锁定在断开位置(由于Ⅱ母侧隔离刀闸与母线侧接地刀闸为单接地刀结构,相互间本身有结构性机械闭锁,故Ⅰ母侧隔离刀闸上可不设置程序锁)。在主变或启备变220kV母线侧接地刀闸上安装2把锁,分别用于将母线侧接地刀闸锁定在断开位置和合闸位置。在励磁变压器柜门上安装1把锁,用于正常运行时将变压器柜门锁上。2.4程序锁嘴唇效果所谓钥匙交换箱就是由机械程序锁构成的、简化机械防误闭锁程序的一种闭锁装置。如图3所示为6kVU3A段钥匙交换箱(假设该段只有2台低压厂变),只有当程序锁钥匙U3A01CS、U3A03CS、C3A51CS、U3A39EL、U3A21EL都插入6kVU3A段钥匙交换箱时,才能取出程序锁钥匙U3A17CE,反之亦然。整个厂用电系统共装有3号(4号)发电机单元钥匙交换箱、3号启备变单元钥匙交换箱、6kVU3A(U3B、U4A、U4B、C3A、C3B)段钥匙交换箱等9个钥匙交换箱,参见图3~5。3接地程序锁锁定逻辑整个厂用电系统机械程序锁的闭锁逻辑有:低压厂变回路程序锁闭锁逻辑、6kV母线接地程序锁闭锁逻辑、6kV母线工作电源进线接地程序锁闭锁逻辑、6kV母线备用电源进线接地程序锁闭锁逻辑等。下面简要介绍低压厂变回路程序锁闭锁逻辑、6kV母线工作电源进线接地程序锁闭锁逻辑。4对五防闭式机械的评估4.1机械程序联动锁定装置机械程序锁与开关本体的“五防”闭锁配合恰当、联系密切,所组成的机械程序联动闭锁装置,能解决任何复杂结线和运行方式的闭锁要求;在开关柜间发生横向闭锁要求以及不同电压等级之间发生纵向闭锁要求时,可以方便地达到系统整体闭锁的要求。4.3接地刀闸组合FORTRESS机械程序锁采用不锈钢材料制造,防雨、防潮、防霉、防尘,可长期可靠使用。1.16kV工作段母线进线开关柜与高厂变或启备变高压侧之间没有装设防误闭锁。当进线开关分断,手车拉出后,其间隔内的进线侧,由于变压器高压侧未断开,而有存在高压电的可能,如果此时打开后门进行检修,则可能发生误入带电间隔的人身事故。1.26kV工作段与6kV公用段之间的2个联络开关柜相互间没有装设防误闭锁。当其中1个联络开关分断,手车拉出后,其间隔内的电缆头上由于另1个联络开关未分断而产生反送电,如果此时打开后门进行检修,则可能发生误入带电间隔的人身事故。1.36kV母线、进线、联络线的检修接地通常采用接地小车,而没有像其他负荷开关柜一样采用与手车和后门都有闭锁联系的接地刀闸机构,就是为了防止因没有完全断开所有的电源而发生带电合接地刀闸的事故。由于接地小车本身没有任何强制闭锁,所有的安全责任全部转移给了运行人员,而没有从技术上解决问题。华能岳阳电厂二期的解决方法是:通过采取防误闭锁措施,取消接地小车,使6kV母线接地刀闸、进线接地刀闸、联络线接地刀闸随6kV母线电压互感器柜、进线开关柜、联络开关柜一体化提供。1.4励磁变柜门与其发变组单元之间没有装设防误闭锁,低压厂变柜门与其高低压侧开关柜之间没有装设防误闭锁。在运行过程中变压器柜门可以任意打开,极易发生跑错间隔、打开运行中变压器柜门而误入带电间隔的人身事故。2.1.16kV母线进线开关柜(含引至公用段的联络开关柜):如图1所示,在柜后安装2把锁,分别用于将进线接地刀闸锁定在断开位置和合闸位置;在挑帘(挡板)处安装1把锁用于锁定挡板在关闭位置。2.1.26kV干式变出线开关柜:在柜后安装2把锁,用于将出线接地刀闸锁定在断开和合闸位置。2.1.36kV母线电压互感器柜:在柜后安装2把锁,用于将母线接地刀闸锁定在断开和合闸位置。3.1压力厂仪表锁的封闭逻辑以3a汽油为例。工厂变量侧的开关被分成两个区域，并拉至试验位置或按柱。将试验位置或按柱内的压力侧开关压平压关闭，并取出u3a程序的锁。使用u3a组合u3a。打开测试位置或按柱，并将高压侧的在线设置开关密封，并将高压侧的在线设置开关密封。高压侧输入频带的连接销u3a，即u3a。使用u3a组合u3a作为60kv线u3a段的接地条件3.26kv线的输入连接过程被锁定并关闭逻辑，以模拟1.6kv的工作区输入电源3.2.1工作电源进线电路3号高厂变低压侧至6kVU3A段、U3B段工作电源进线2301、2304开关分断,手车拉出至柜外;将2301、2304开关挡板锁定在关闭状态,取出程序锁钥匙U3A01CS、U3B04CS。3.2.23号主变高压侧停止拉开6301、6302隔离刀闸,将其锁定在断开位置,取出程序锁钥匙6301PC。3.2.3机械程序锁的工作电源系统见图3将程序锁钥匙6301PC、U3A01CS、U3B04CS插入3号发电机单元钥匙交换箱,取出程序锁钥匙6302-2PE;用钥匙6302-2PE打开将220kV母线侧6302-2接地刀闸锁定在断开位置的程序锁,将6302-2接地刀闸合上,取出将6302-2接地刀闸锁定在合闸位置的程序锁钥匙6302-2EL、3号ETPE(1把锁带2把钥匙);用钥匙6302-2EL打开将U3A段工作电源进线接地刀闸锁定在断开位置的程序锁,将接地刀闸合上,取出将U3A段工作电源进线接地刀闸锁定在合闸位置的程序锁钥匙U3A01EL;用钥匙U3A01EL打开将U3B段工作电源进线接地刀闸锁定在断开位置的程序锁,将接地刀闸合上,取出将U3B段工作电源进线接地刀闸锁定在合闸位置的程序锁钥匙U3B04EL。至此3号机6kV工作段工作电源进线侧已接地,可进行检修;用钥匙3号ETPE打开3号励磁变柜门上的程序锁,3号励磁变可进行检修;将钥匙U3B04EL拿回控制室保存,将其作为6kVU3A段、U3B段工作电源进线已接地的凭据。4.2性能可靠、操作简便。机械程序锁的操作程序看起来复杂,实际上与操作票规定的操作顺序和操作条件完全一致,整个闭锁程序是随操作的进行而自动完成的,不需任何辅助动作,所以很容易被运行人员所掌握和接受;很难有程序故障,能最大程度保证防误系统正常运转,在可靠性方面是其他产品不能比拟