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技术前沿

防误闭锁装置的应用分析探讨

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2007-10-25  浏览次数:238
    新安江水电厂共有9台水轮发电机,总装机容量为810 MW。3机1变扩大单元接线,220KV主接线为双母线带旁路断路器接线,共有6回出线。   
    1995年11月,新安江水电厂与珠海晋电自动化设备公司共同研制开发的DNBS-Ⅱ改进型微机防误闭锁装置投入试运行。2000-2005年结合增容改造,将改造后的设备陆续接入H9000监控系统,五防也更新为UT-2000Ⅳ型, 并对五防点、五防程序、五防机械编码锁进行了重新设置、修订和更新,现就新安江水电厂五防系统的设计及使用情况作一介绍。 
    1、防误系统设计及使用基本情况 
    1.1 基本要求和基本原理  
    防误系统设计的基本要求是使电气设备具有有效的防误功能,即防止误分、误合断路器,防止带负荷拉、合隔离刀闸、防止带电挂(合)接地线(接地刀闸)、防止带接地线(接地刀闸)合断路器(隔离刀闸)、防止误入带电间隔,简称“五防”功能。  
    五防功能是由UT-2000Ⅳ装置和H9000监控系统共同实现的。 其基本原理是在主机内预先储存了所有一次设备的操作规则即五防程序,在监控系统上位机内输入了远方电动设备的操作流程。 上位机将断路器、隔离开关、接地闸刀信号传送至五防工控主机。 对接地线、网门、爬梯、临时跨线等虚拟点,五防主机采用前次操作记忆法判别其位置状态,并将其传送至监控系统。 五防与监控之间的相互通讯,保证了一次设备及虚拟点状态在两地的一致性。 远方电动设备直接在监控系统上操作。 手动设备(接地线、网门、爬梯、接地闸刀、电动设备转手动、检修时打开隔离开关机构门)采用机械编码锁闭锁。 
    1.2 五防功能实现的具体方法 
    1.2.1 防止误分、误合断路器  
    断路器操作方式(流程)可分为以下7种类型。现以02号主变为例说明。 
    (1)同期合闸 为主变断路器同期并列而设置。 02号主变正刀或副刀在合闸位置作为启动同期的条件,即设备处于热备用。 
    (2)假并车 为检验同期装置的正确性而设置。 要求02号主变的正母、副母闸刀均在拉开。 
    (3)充电合闸 为主变断路器从220kV、母线高压侧对主变空充电而设置。 除了02号主变正刀或副刀在合闸外,主变低压侧的三台发电机断路器及厂变、配变高压断路器也在拉开,还串入低压侧无压判别条件。 
    (4)母联代主变断路器充电合闸 为当母联断路器代主变断路器运行时对主变的充电合闸而设置。 
    (5)对主变零升合闸 为发电机对主变零起升压而设置。 要求主变断路器、同单元非零升机组断路器及厂配变高压断路器均在拉开,零升机组在热备用状态。 
    (6)检修合闸 指断路器检修时的模拟合分闸,条件是断路器两侧接地状态(为简化条件,部分线路断路器的检修合闸条件已改为冷备用即可)。 
    (7)正常分闸 为断路器正常情况下的分闸而设置。条件是主变中性点闸刀在合闸。 
    1.2.2 防止带负荷拉、合隔离刀闸  
    闸刀操作可分为远方操作、LCU操作、就地操作3种方式。 
    (1)远方操作  
    是在监控系统上进行的,其操作流程根据设备不同的运行方式分为“正常合闸”、“正常分闸”、“母联代主变合闸”、“母联代主变分闸”、“检修合闸”、“检修分闸”。 操作方法与断路器相似,仍以02号主变为例简述如下。 
    1) 02号主变正母闸刀正常合闸  
    为主变本断路器运行时,正刀正常方式下的合闸操作而设置的,包括主变断路器冷备用及主变断路器运辛街值拐⒉僮鳌?amp;nbsp;闸刀合闸条件不仅加入了本断路器和闸刀的有关闭锁条件,且加入了高压母线、主变低压侧、发电机侧、厂配变侧等闭锁条件,从闭锁条件方面保证了防止误合闸刀的可能性。  
    2) 02号主变正刀检修合(分)闸  
    为闸刀检修状态下的合闸而设置的,闭锁条件是02号主变断路器在拉开(母联代主变断路器时是母联断路器在拉开)、正母线1号或2号接地闸刀在合上。 
    (2)DFN操作  
    当远方操作不成时,可在就地控制单元DFN盘上操作,进入操作需凭密码。 与远方操作的不同点在于,远方操作流程中的闭锁流程不起作用,仅靠设备本身操作回路闭锁。 
    (3)就地操作(包括就地电动、电动手动)  
    当远方操作不成时,可打开闸刀机构箱门就地电动或用摇杆手动操作。 下面以打开新杭2231线正刀操作机构箱的闭锁条件为例说明:闭锁条件是220kV、正母线1、2号  
地刀在拉开,断路器内侧1、2号地刀、外侧地刀在拉开,断路器内外侧地线拆除,正刀、副刀、流变爬梯在关闭,母联断路器不在代主变位置(或母联在代主变位置且被代主变正刀在拉开),220正母压变闸刀在合上,本线断路器、副母及线路闸刀在拉开(或母联断路器、母联正副刀、2231副刀在合闸)。  
    在正刀检修需打开机构箱时,条件是断路器内侧1号地刀(副刀侧)及220kV正母线1号(或2号)地刀在合上。 
    1.2.3 防止带电挂(合)接地线(接地刀闸)  
    目前接地闸刀大部分为手动操作,其操作机构箱(内有摇杆)及摇杆操作孔均用五防机械编码锁锁住。 接地线箱也用机械编码锁锁住。 开锁前首先在五防装置上预演,通过后再输入电脑钥匙到现场开锁。 下面以合02号主变高压侧接地闸刀(或悬挂02号主变高压侧接地线)的闭锁条件为例说明:合地刀(挂地线)前02号主变必须在冷备用状态,即,4、5、6号机闸刀在拉开、02号厂变、02号配变高压闸刀在拉开、02号主变正、副母闸刀在拉开、02号母线压变闸刀在拉开。  
    1.2.4 防止带接地线(接地刀闸) 合断路器(隔离刀闸)  
    由于合断路器操作流程中加入了闸刀在合闸的条件,而合闸刀的操作流程中又加入了该闸刀所有电气连接部分的地刀、地线在拆除及各网门在关闭的条件,由此达到防止带接地线(接地刀闸)合断路器(隔离刀闸)的目的。  
    1.2.5 防止误入带电间隔  
    带电间隔主要是指各设备网门和爬梯。 打开带电间隔五防锁的条件一般是判断相应设备的断路器、闸刀在拉开位置,或将相应设备无电压作为闭锁条件之一,或将相应设备电气连接部分的地刀在合闸位置作为闭锁条件之一。 例如,02号主变流变爬梯打开的闭锁条件为:4、5、6号机闸刀在拉开、02号厂变、02号配变高压闸刀在拉开、02号主变正、副母闸刀在拉开、02号母线压变闸刀在拉开。 
    1.3 五防装置的管理与使用情况 
    (1)制定五防装置运行规程  
    按照国家电网公司《防止电气误操作装置管理规定》的规定,防误装置的管理必须纳入厂站的现场规程,新电厂在五防装置投入运行的同时,制订了现场五防装置运行规程,规程包括装置说明、运行操作方法、运行注意事项、解锁钥匙(即万能钥匙)的使用规定等内容,是防误装置运行管理的主要依据。 由于电力系统中经常发生擅自解除防误装置造成误操作事故,所以对解锁钥匙(万能钥匙)的使用规定尤其重视,规定使用前必须请示分管总工程师同意,然后拆开专用信封取出解锁钥匙,使用后作好记录,解锁钥匙重新装入信封并编号。  
    (2)培训  
    主要对运行及维护人员进行原理、性能、结构、操作、维护等方面的培训。 
    (3)装置维护 一是对运行操作中遇到的缺陷及时进行处理;二是对运行操作中遇到的与实际运行方式不符的情况,及时进行操作程序的修改;三是对生锈、卡涉、损坏的机械编码锁和电脑钥匙进行检修和更换,机械编码锁由过去的铝质改为现在的锌合金,电脑钥匙也换为新型号的。   
    除了五防装置的管理的管理外,还加强防止电气误操作的安全管理,如加强安全生产的领导、加强安全责任制、加强运行操作管理。  
    2、完善防误系统及加强管理的建议  
    2.1 技术措施  
    (1)合发电机地刀和开断路器室门闭锁条件有矛盾:合发电机断路器内外侧地刀前需验明断路器两侧无电,但验电时需打开断路器室门,而开门的条件是两侧地刀合上。 所以开门的条件应修改为:发电机闸刀拉开与2号压变闸刀拉开(与合地刀条件相同)。 因断路器室小而断路器大,所以验电时验电器操作空间受限制,建议断路器两侧装电压感应器。 
    (2)220kV线路侧无压判据应自动:220kV、线路侧无压判据作为合线路地刀、开线路压变网门(挂线路地线)及操作流程中的线路无压判断的条件之一,所以该点应直接反映线路压变二次电压值。 
    (3)对五防闭锁逻辑程序及监控操作流程进行一次梳理:由于早期改造时有些问题考虑不够全面或不符实际情况,所以应对五防闭锁逻辑程序及监控操作流程进行一次梳理,结合设备停役进行相应流程的异动,使各设备的流程统一原则,以便于掌握和管理。  
    2.2 管理措施  
   (1)加强五防装置运行规程的学习、培训。  
   (2)加强违规考核力度:对不按规定随意手动设置、随意五防总解锁、随意电脑钥匙不回传且未设置、随意对实时点手动设置且未恢复、虚拟点的机械编码锁未按规定断路器、遇到的现象及处理过程不做好详细记录甚至不作记录等现象要加强考核。  
   (3)制订五防装置(监控)调试模拟及维护管理规程。
 
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