變壓器低壓側(cè)接地刀閘防誤操作閉鎖回路設(shè)計

石盛洋，李世朝

(云南華電魯?shù)乩娪邢薰?，云?大理 671600)

變壓器低壓側(cè)接地刀閘防誤操作閉鎖回路設(shè)計

石盛洋，李世朝

(云南華電魯?shù)乩娪邢薰?，云?大理 671600)

為了防止運(yùn)行人員在變壓器帶電的運(yùn)行狀態(tài)下拉合接地刀閘，采用高壓帶電顯示閉鎖裝置對變壓器低壓側(cè)接地刀閘的拉合操作回路進(jìn)行電氣二次閉鎖；同時，通過串入多個接點(diǎn)閉鎖拉合接地刀閘的操作回路，有效降低了變壓器低壓側(cè)接地刀閘發(fā)生誤操作事故的風(fēng)險，保證了電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

變壓器；接地刀閘；電氣二次閉鎖；接點(diǎn)；誤操作

0 引言

接地刀閘機(jī)構(gòu)簡單，操作方便，在電力系統(tǒng)中被廣泛采用，但在實際工作過程中，時常發(fā)生帶電誤合接地刀閘事故，導(dǎo)致設(shè)備損壞、人員傷害甚至局部電網(wǎng)停電。長期以來，各發(fā)、供電單位結(jié)合自身實際情況，從管理制度、裝置等方面采取了一系列措施，但仍未徹底杜絕同類事故的發(fā)生[1]。為了有效防止運(yùn)行人員在變壓器帶電狀態(tài)下拉合接地刀閘，須在接地刀閘的操作回路進(jìn)行電氣二次閉鎖，避免誤操作事故，確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1 接地刀閘防誤閉鎖裝置

目前使用的接地刀閘防誤閉鎖裝置主要有機(jī)械閉鎖和電氣閉鎖兩種。機(jī)械閉鎖是在同構(gòu)架上的隔離開關(guān)和接地刀閘傳動部分安裝機(jī)械限制裝置，防止帶電拉合接地刀閘；電氣閉鎖是將斷路器、隔離開關(guān)的輔助觸點(diǎn)串聯(lián)于接地刀閘的電磁鎖回路，防止將接地刀閘拉合至帶電部分[2-3]。由于現(xiàn)在電氣設(shè)備一體化程度較高，一般將斷路器、隔離開關(guān)等輔助接點(diǎn)串聯(lián)于接地刀閘的操作回路中，通過接點(diǎn)的閉合、斷開來控制操作電源的通斷。

2 閉鎖回路

某電站主變壓器(以下簡稱主變)低壓側(cè)接地刀閘的拉合控制回路如圖1所示，為了有效防止變壓器低壓側(cè)接地刀閘(MKGT)誤操作，接地刀閘(MKGT)的操作回路中不僅串入隔離開關(guān)(SKG)、出口斷路器(FKG)的常閉接點(diǎn)，而且串入了變壓器高壓側(cè)高壓帶電顯示閉鎖裝置(VD)的無電輸出接點(diǎn)、變壓器低壓側(cè)電壓互感器(PT)二次空氣開關(guān)(F21)的位置接點(diǎn)及變壓器低壓側(cè)電壓監(jiān)視繼電器(K78)的常閉接點(diǎn)。

圖1 主變低壓側(cè)接地刀閘合閘控制回路

圖中各元件名稱：Q41，接地刀閘電機(jī)電源空氣開關(guān)；FKG，發(fā)電機(jī)出口斷路器；SKG，發(fā)電機(jī)出口隔離開關(guān)；MKGT，主變低壓側(cè)接地刀閘；CS10，現(xiàn)地/遠(yuǎn)方操作把手；CS42，拉合按鈕；VD，主變高壓側(cè)帶電顯示裝置；F21，主變低壓側(cè)PT二次空氣開關(guān)；K78，主變低壓側(cè)電壓監(jiān)視繼電器；K41，接地刀閘拉合繼電器；K42，接地刀閘拉開繼電器。

2.1 隔離開關(guān)(SKG)及斷路器(FKG)常閉接點(diǎn)

電氣設(shè)備停電檢修時，用隔離開關(guān)(SKG)將需要停電檢修的設(shè)備與電源隔離，形成明顯可見的斷開點(diǎn)，以保證人員及設(shè)備的安全。斷路器(FKG)在正常情況下起到接通和斷開電路中空載電流及負(fù)荷電流的作用；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，與繼電保護(hù)及安全自動裝置相配合，迅速切斷故障電流，防止事故擴(kuò)大，從而保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行[4]。

該電站發(fā)電機(jī)-主變電氣一次接線如圖2所示。

圖2 發(fā)電機(jī)-主變電氣一次接線

在主變由“運(yùn)行”轉(zhuǎn)“檢修”的倒閘操作過程中，必須先斷開主變各側(cè)的斷路器(FKG)，再拉開隔離開關(guān)(SKG)，最后拉合接地刀閘(MKGT)。在接地刀閘(MKGT)的操作回路中串入隔離開關(guān)(SKG)及斷路器 (FKG)的常閉接點(diǎn)，只有隔離開關(guān)(SKG)及斷路器(FKG)都在分位的時候，接地刀閘(MKGT)的操作才能允許接通。當(dāng)隔離開關(guān)(SKG)或斷路器(FKG)在合位時，按照電力生產(chǎn)安全規(guī)程的倒閘操作順序，禁止拉合變壓器低壓側(cè)接地刀閘(MKGT)，此時隔離開關(guān)(SKG)的常閉接點(diǎn)斷開，盡管運(yùn)行人員按下拉合接地刀閘按鈕，接地刀閘操作回路的電源無法接通，接地刀閘拉合繼電器(K41)無法得電，進(jìn)而閉鎖接地刀閘(MKGT)的拉合，可成功避免操作人員的誤操作。

2.2 高壓帶電顯示閉鎖裝置“無電”輸出接點(diǎn)

該電站主變由3臺單相變壓器組成，將發(fā)電機(jī)輸出的18 kV電壓提升至550 kV，為了經(jīng)濟(jì)、有效地監(jiān)測主變高壓側(cè)的帶電情況，電站采用了DXN10-550-3P型高壓帶電顯示閉鎖裝置。裝置的傳感器感應(yīng)探頭安裝在變壓器高壓側(cè)每相的氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)的套筒內(nèi)，根據(jù)靜電感應(yīng)原理輸出感應(yīng)電壓，反映一次設(shè)備電場的變化情況。裝置接收傳感器的輸入信號，通過紅綠燈反映一次設(shè)備的有電和無電，同時切換輸出“有電、無電”狀態(tài)輔助觸點(diǎn)，并對變壓器低壓側(cè)接地刀閘的操作回路進(jìn)行電氣二次閉鎖。

DXN10-550-3P型高壓帶電顯示閉鎖裝置能正確顯示設(shè)備的帶電狀態(tài)，并且具有良好的防誤閉鎖功能。正常運(yùn)行時，當(dāng)3相回路中1相或2相的傳感器信號電纜損壞或二次端子松動時，裝置對檢測出感應(yīng)電壓的相別顯示為“有電”狀態(tài)，無感應(yīng)電壓的相別顯示為“無電”狀態(tài)，點(diǎn)亮告警燈并閉鎖裝置的“無電”輸出，進(jìn)而對變壓器低壓側(cè)接地刀閘的拉合操作回路進(jìn)行電氣二次閉鎖[5]。

2.3 變壓器低壓側(cè)電壓監(jiān)視繼電器常閉接點(diǎn)

該電站在主變低壓側(cè)設(shè)有一組電壓互感器(TP1)，二次繞組經(jīng)空氣開關(guān)(F21)接入發(fā)電機(jī)出口斷路器控制柜內(nèi)的PT端子，如圖3所示。

圖3 主變低壓側(cè)接地刀閘合閘控制回路

電壓監(jiān)視繼電器(K78)測量主變低壓側(cè)A，B相間電壓，通過檢測電壓變化輸出一對常開接點(diǎn)及一對常閉接點(diǎn)。電壓監(jiān)視繼電器的閥值調(diào)整為10%Ue(Ue為額定電壓)，正常運(yùn)行時，UAB為Ue即100 V，停電檢修時UAB為0 V。當(dāng)UAB>10%Ue=10 V時，默認(rèn)為主變帶電運(yùn)行，電壓監(jiān)視繼電器的常閉接點(diǎn)斷開，常開接點(diǎn)閉合，閉鎖了接地刀閘的拉合操作回路；當(dāng)UAB≤10 V時，電壓監(jiān)視繼電器的常開接點(diǎn)斷開，常閉接點(diǎn)閉合，開放接地刀閘的拉合操作閉鎖。

為了防止電壓監(jiān)視繼電器誤開放接地刀閘的拉合操作閉鎖，在接地刀閘的拉合操作回路中串入電壓互感器二次空氣開關(guān)的閉合接點(diǎn)。倘若回路中沒有串入電壓互感器二次空氣開關(guān)的閉合接點(diǎn)，在空氣開關(guān)斷開時，電壓監(jiān)視繼電器檢測UAB值為0 V，繼電器的常閉接點(diǎn)閉合，造成開放接地刀閘的拉合操作閉鎖風(fēng)險。

3 結(jié)論

綜上所述，只有滿足接地刀閘電機(jī)電源(Q41)合閘、發(fā)電機(jī)出口斷路器(FKG)分位、發(fā)電機(jī)出口隔離開關(guān)(SKG)分位、主變低壓側(cè)接地刀閘(MKGT)分位、控制把手(CS10)現(xiàn)地位置、主變高壓側(cè)(VD)無電、主變低壓側(cè)電壓互感器二次空氣開關(guān)(F21)合閘、主變低壓側(cè)電壓監(jiān)視繼電器(K78)無電及主變低壓側(cè)接地刀閘拉分繼電器(K42)失電條件時，按下主變低壓側(cè)接地刀閘拉合按鈕，主變低壓側(cè)接地刀閘拉合繼電器(K41)得電，接地刀閘電機(jī)正轉(zhuǎn)，接地刀閘拉合動作，有效降低了變壓器低壓側(cè)接地刀閘發(fā)生誤操作事故的風(fēng)險，保證了電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]郭進(jìn)民，張正峰，楊孟弟. 接地刀閘防誤閉鎖功能的完善[J]. 電力安全技術(shù)，2005, 7(1): 14-16.

[2]電力安全工作規(guī)程：GB 26860—2011[S].

[3]國家電網(wǎng)公司.國家電網(wǎng)公司防止電氣誤操作安全管理規(guī)定[M].北京：中國電力出版社，2006.

[4]任煜峰.水輪發(fā)電機(jī)組值班[M].北京：中國電力出版社,2003.

[5]高壓帶電顯示裝置技術(shù)條件:DL/T 538—1993[S].

(本文責(zé)編：劉芳)

2016-12-22；

2017-02-20

TM 77；X 928.03

B

1674-1951(2017)03-0060-02

石盛洋(1987—)，男，湖南衡陽人，助理工程師，從事繼電保護(hù)及安全自動裝置維護(hù)管理工作(E-mail:634729905@qq.com)。