18 kV發(fā)電機(jī)出口刀閘操作隱患分析及改進(jìn)措施探討

李 冬

(龍灘水電開(kāi)發(fā)有限公司龍灘水力發(fā)電廠,廣西天峨547300)

18 kV發(fā)電機(jī)出口刀閘操作隱患分析及改進(jìn)措施探討

李 冬

(龍灘水電開(kāi)發(fā)有限公司龍灘水力發(fā)電廠,廣西天峨547300)

以龍灘水電廠1號(hào)發(fā)電機(jī)為例,通過(guò)對(duì)18 kV發(fā)電機(jī)出口刀閘8016操作的防誤閉鎖分析,發(fā)現(xiàn)在實(shí)際操作過(guò)程中存在的隱患,提出兩種改進(jìn)措施,可有效解決18 kV發(fā)電機(jī)出口刀閘操作隱患,同時(shí)也為行業(yè)內(nèi)同類型操作隱患分析與解決提供借鑒。

出口刀閘；操作；防誤閉鎖；隱患分析；改進(jìn)措施；龍灘水力發(fā)電廠

0 引 言

電氣設(shè)備的操作對(duì)象主要是斷路器、刀閘以及接地刀閘等設(shè)備,這些設(shè)備操作次序不當(dāng)將會(huì)造成嚴(yán)重的電氣誤操作事故,因此操作這些設(shè)備時(shí)要有嚴(yán)格的先后順序和邏輯判據(jù),這就需要采取可靠的閉鎖裝置來(lái)防止誤操作。

常用的防誤操作閉鎖裝置有電氣閉鎖、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)防誤閉鎖、微機(jī)五防閉鎖、機(jī)械鎖和帶電顯示裝置等。其中,電氣閉鎖屬于電氣邏輯閉鎖,是將斷路器、隔離開(kāi)關(guān)和接地刀閘等設(shè)備的輔助接點(diǎn)接入電氣操作電源回路構(gòu)成的閉鎖,其特點(diǎn)是沒(méi)有過(guò)多的附屬設(shè)備,外表十分簡(jiǎn)捷,操作簡(jiǎn)單、可靠,應(yīng)用于電動(dòng)操作的設(shè)備機(jī)構(gòu)上,可采用完善的閉鎖邏輯關(guān)系防止誤操作；計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)防誤閉鎖是將設(shè)備操作閉鎖邏輯關(guān)系在監(jiān)控上位機(jī)通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn),適用于遠(yuǎn)方操作的設(shè)備；微機(jī)五防閉鎖裝置由計(jì)算機(jī)主機(jī)、電腦鑰匙、電氣編碼鎖、機(jī)械編碼鎖等硬件組成,通過(guò)設(shè)置在系統(tǒng)內(nèi)的軟件實(shí)現(xiàn)防誤邏輯閉鎖功能；機(jī)械鎖是利用電氣設(shè)備的機(jī)械聯(lián)動(dòng)部件對(duì)相應(yīng)電氣設(shè)備操作構(gòu)成的閉鎖,主要是隔離開(kāi)關(guān)或開(kāi)關(guān)柜本身自帶閉鎖裝置。

1 基本情況介紹

1.1 電氣主接線

龍灘水電站電氣主接線為4/3接線,1號(hào)發(fā)電機(jī)1G為18 kV單元接線,發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)使用瑞士ABB公司生產(chǎn)的HEC8型GCB成套裝置,包括出口開(kāi)關(guān)801、隔離刀閘8016、接地刀閘80117和801617,1號(hào)發(fā)電機(jī)1G通過(guò)1號(hào)主變1B將電壓由18 kV升至500 kV接入4/3電氣主接線系統(tǒng)；10 kV廠用電系統(tǒng)電源取自主變低壓側(cè),通過(guò)廠用高壓變壓器11B將電壓由18 kV降至10 kV,然后經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)11接入10 kV母線,廠用高壓變壓器11B低壓側(cè)配置一組接地刀閘1117,接地刀閘1117和開(kāi)關(guān)11布置在同一個(gè)空氣絕緣、可移開(kāi)式金屬封閉的西門(mén)子開(kāi)關(guān)柜內(nèi)。1號(hào)發(fā)變組單元接線和10 kV開(kāi)關(guān)柜內(nèi)接線見(jiàn)圖1、2。

圖1 電氣主接線

圖2 10 kV開(kāi)關(guān)柜接線

1.2 電氣設(shè)備操作說(shuō)明

電站500 kV系統(tǒng)為GIS設(shè)備,其開(kāi)關(guān)、刀閘以及接地刀閘采用遠(yuǎn)方操作；18 kV發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)采用遠(yuǎn)方同期操作,18 kV刀閘以及接地刀閘采用現(xiàn)地電動(dòng)操作；廠用電10 kV開(kāi)關(guān)采用遠(yuǎn)方操作,10 kV接地刀閘采用現(xiàn)地手動(dòng)操作。

1.3 防誤操作閉鎖裝置

為防止電氣誤操作,500、18、10 kV和400 V系統(tǒng)電氣設(shè)備設(shè)置有電氣閉鎖裝置、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)防誤閉鎖和現(xiàn)代微機(jī)五防閉鎖裝置,此外,18 kV系統(tǒng)設(shè)置有機(jī)械鎖,10 kV系統(tǒng)本身設(shè)置機(jī)械鎖和帶電顯示裝置。

2 發(fā)電機(jī)出口刀閘8016操作的隱患分析

2.1 電氣閉鎖邏輯

(1)電氣閉鎖邏輯。電氣閉鎖回路如圖3所示,圖中Q81代表接地刀閘80117,Q82代表接地刀閘80617,Q0代表出口開(kāi)關(guān)801,端子X(jué)31∶4與X1∶19之間為合閘閉鎖回路,端子X(jué)31∶14與X1∶19之間為分閘閉鎖回路。發(fā)電機(jī)出口刀閘8016現(xiàn)地電動(dòng)操作的閉鎖邏輯為：①現(xiàn)地合閘：801分閘+80117分閘+

801617分閘+8016分閘；②現(xiàn)地分閘：801分閘+8016合閘。

圖3 刀閘8016電氣閉鎖邏輯回路

(2)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)防誤閉鎖邏輯具體為：①遠(yuǎn)方合閘為801分閘+80117分閘+801617分閘+8016分閘；②遠(yuǎn)方分閘為801分閘+8016合閘。

(3)微機(jī)五防閉鎖裝置的閉鎖邏輯具體為：①合閘為801分閘+80117分閘+801617分閘+8016分閘+1117分閘；②分閘為801分閘+8016合閘。

2.2 發(fā)電機(jī)出口刀閘8016操作隱患分析

(1)1號(hào)發(fā)變組在非檢修情況下發(fā)電機(jī)出口刀閘8016的操作隱患分析。正常情況下,發(fā)電機(jī)1G為調(diào)度管轄設(shè)備,發(fā)電機(jī)1G在發(fā)電或停機(jī)備用狀態(tài),發(fā)電機(jī)出口刀閘8016在合閘位置,運(yùn)行人員沒(méi)有征得調(diào)度許可不能操作發(fā)電機(jī)出口刀閘8016,因此發(fā)電機(jī)出口刀閘8016沒(méi)有操作安全隱患。

(2)1號(hào)發(fā)變組在檢修情況下發(fā)電機(jī)出口刀閘8016的操作隱患分析。1號(hào)發(fā)變組檢修時(shí),運(yùn)行人員按照調(diào)度指令將1號(hào)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài),其操作順序?yàn)椋簲嚅_(kāi)11開(kāi)關(guān),倒換廠用電負(fù)荷；將發(fā)電機(jī)1G轉(zhuǎn)為停機(jī)態(tài)(801開(kāi)關(guān)分閘)；斷開(kāi)5011開(kāi)關(guān)、斷開(kāi)5012開(kāi)關(guān)以及50116刀閘；斷開(kāi)8016刀閘,合上80117接地刀閘；將11開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài),在廠高變11B高低壓側(cè)分別裝設(shè)一組三相短路接地線,合上1117接地刀閘。刀閘8016的以上操作是分閘操作,電氣閉鎖中的現(xiàn)地分閘閉鎖邏輯要求發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)801在分閘位置,可防止帶負(fù)荷拉、合隔離開(kāi)關(guān)。因此,8016分閘操作沒(méi)有安全隱患。

1號(hào)發(fā)變組檢修完成后進(jìn)行機(jī)組帶主變零起升壓試驗(yàn),需要運(yùn)行人員合上刀閘8016,維護(hù)人員短接801開(kāi)關(guān)合閘線圈進(jìn)行801開(kāi)關(guān)合閘操作,運(yùn)行人員將發(fā)電機(jī)1G開(kāi)機(jī)至空轉(zhuǎn)狀態(tài),操作勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行零起升壓試驗(yàn)。運(yùn)行人員操作刀閘8016采用的是現(xiàn)地操作,雖然微機(jī)五防閉鎖裝置設(shè)置了接地刀閘1117的合閘位置閉鎖刀閘 8016合閘操作的邏輯,但刀閘8016的操作機(jī)構(gòu)沒(méi)有安裝微機(jī)五防鎖,因此微機(jī)五防閉鎖裝置不能防止帶接地線(開(kāi)關(guān))合斷路器(隔離開(kāi)關(guān))；另一方面刀閘8016的就地合閘邏輯沒(méi)有涉及接地刀閘1117和廠高變11B高低壓側(cè)的地線,如果刀閘8016合閘時(shí)接地刀閘1117在合閘位置或廠高變11B高低壓側(cè)接地線沒(méi)有拆除,合上刀閘8016和801開(kāi)關(guān),機(jī)組零起升壓,將會(huì)造成帶接地線(開(kāi)關(guān))合斷路器(隔離開(kāi)關(guān))的惡性誤操作事故發(fā)生。

3 發(fā)電機(jī)出口刀閘8016操作隱患的改進(jìn)措施

3.1 完善發(fā)電機(jī)出口刀閘8016的合閘閉鎖邏輯

發(fā)變組檢修期間,在刀閘8016合閘回路端子X(jué)31∶4與X1∶19之間串接相應(yīng)接地刀閘輔助接點(diǎn),從電氣閉鎖邏輯上來(lái)防止惡性誤操作事故。該方法操作簡(jiǎn)單、可靠,從根本上實(shí)現(xiàn)接地刀閘1117合閘位置閉鎖刀閘8016合閘操作,降低發(fā)電機(jī)出口刀閘8016的操作隱患,但不能解決廠高變接地線閉鎖刀閘8016合閘操作的問(wèn)題。

3.2 完善微機(jī)五防閉鎖裝置

在微機(jī)五防閉鎖裝置的計(jì)算機(jī)主機(jī)中增加廠高變11B接地線閉鎖刀閘8016合閘操作的邏輯,并在發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)現(xiàn)地操作柜處增加微機(jī)五防鎖,這樣運(yùn)行人員操作刀閘8016時(shí)需用電腦鑰匙將操作機(jī)構(gòu)解鎖,從而解決了刀閘8016的操作隱患。此種方法需要微機(jī)五防閉鎖裝置廠家協(xié)助,能徹底解決發(fā)電機(jī)出口刀閘8016的操作隱患。

4 結(jié) 語(yǔ)

電氣誤操作事故威脅安全運(yùn)行,損壞設(shè)備,造成惡劣的社會(huì)影響,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成人身傷亡事故。實(shí)際工作中應(yīng)根據(jù)具體情況,認(rèn)真分析運(yùn)行操作的每一個(gè)環(huán)節(jié),制定相應(yīng)的防范措施來(lái)防止誤操作。本文從技術(shù)方面對(duì)龍灘水電站18 kV發(fā)電機(jī)出口刀閘操作進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)隱患并提出切實(shí)可行的改進(jìn)措施,可有效解決18 kV發(fā)電機(jī)出口刀閘操作隱患,同時(shí)為行業(yè)內(nèi)同類型操作隱患分析與解決提供借鑒。

[1]寇海榮, 梁峻偉. 220 kV高壓隔離開(kāi)關(guān)完善化改造[J]. 高壓電器, 2011, 47(8)： 68- 71．

[2]樊陳, 倪益民, 竇仁暉, 等. 智能變電站五防閉鎖功能模型標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2013, 37(4)： 80- 84．

[3]朱德亮, 李傳江, 倪匯川. 開(kāi)關(guān)柜接地刀閘電氣聯(lián)鎖缺陷分析及改進(jìn)方案[J]. 電工技術(shù), 2016(5)： 49- 51．

[4]朱建立, 李玉冰. 廠用電系統(tǒng)“五防”閉鎖改造方案及其實(shí)施[J]. 電力安全技術(shù), 2016, 18(2)： 34- 37．

[5]李雙偉. 一起開(kāi)關(guān)柜操作隱患分析及改進(jìn)措施[J]. 電力與能源, 2016, 37(4)： 525- 528．

(責(zé)任編輯 王 琪)

Analysis and Improvement of Hidden Operation Trouble of 18 kV Generator Outlet Switch

LI Dong

(Longtan Hydropower Plant, Longtan Hydropower Development Co., Ltd., Tian’e 547300, Guangxi, China)

Taking the No.1 generator in Longtan Hydropower Plant as an example, the anti-misoperation blocking operation of 18 kV generator outlet breaker is analyzed, and finds that there is hidden trouble existing in actual operation process. Two improvement measures are proposed, which can effectively solve the hidden operation trouble of 18 kV generator outlet breaker. The improvement measures provide a reference for analyzing and solving similar hidden trouble．

outlet switch; operation; anti-misoperation blocking; hidden trouble analysis; improvement measure; Longtan Hydropower Plant

2017- 02- 16

李冬(1981—),男,河南鄧州人,工程師,碩士,主要從事水電站生產(chǎn)管理工作．

TM312(276)

B

0559- 9342(2017)04- 0028- 03