18 kV发电机出口刀闸操作隐患分析及改进措施探讨

李 冬

(龙滩水电开发有限公司龙滩水力发电厂,广西天峨547300)

18 kV发电机出口刀闸操作隐患分析及改进措施探讨

李 冬

(龙滩水电开发有限公司龙滩水力发电厂,广西天峨547300)

以龙滩水电厂1号发电机为例,通过对18 kV发电机出口刀闸8016操作的防误闭锁分析,发现在实际操作过程中存在的隐患,提出两种改进措施,可有效解决18 kV发电机出口刀闸操作隐患,同时也为行业内同类型操作隐患分析与解决提供借鉴。

出口刀闸；操作；防误闭锁；隐患分析；改进措施；龙滩水力发电厂

0 引 言

电气设备的操作对象主要是断路器、刀闸以及接地刀闸等设备,这些设备操作次序不当将会造成严重的电气误操作事故,因此操作这些设备时要有严格的先后顺序和逻辑判据,这就需要采取可靠的闭锁装置来防止误操作。

常用的防误操作闭锁装置有电气闭锁、计算机监控系统防误闭锁、微机五防闭锁、机械锁和带电显示装置等。其中,电气闭锁属于电气逻辑闭锁,是将断路器、隔离开关和接地刀闸等设备的辅助接点接入电气操作电源回路构成的闭锁,其特点是没有过多的附属设备,外表十分简捷,操作简单、可靠,应用于电动操作的设备机构上,可采用完善的闭锁逻辑关系防止误操作；计算机监控系统防误闭锁是将设备操作闭锁逻辑关系在监控上位机通过程序实现,适用于远方操作的设备；微机五防闭锁装置由计算机主机、电脑钥匙、电气编码锁、机械编码锁等硬件组成,通过设置在系统内的软件实现防误逻辑闭锁功能；机械锁是利用电气设备的机械联动部件对相应电气设备操作构成的闭锁,主要是隔离开关或开关柜本身自带闭锁装置。

1 基本情况介绍

1.1 电气主接线

龙滩水电站电气主接线为4/3接线,1号发电机1G为18 kV单元接线,发电机出口开关使用瑞士ABB公司生产的HEC8型GCB成套装置,包括出口开关801、隔离刀闸8016、接地刀闸80117和801617,1号发电机1G通过1号主变1B将电压由18 kV升至500 kV接入4/3电气主接线系统；10 kV厂用电系统电源取自主变低压侧,通过厂用高压变压器11B将电压由18 kV降至10 kV,然后经过开关11接入10 kV母线,厂用高压变压器11B低压侧配置一组接地刀闸1117,接地刀闸1117和开关11布置在同一个空气绝缘、可移开式金属封闭的西门子开关柜内。1号发变组单元接线和10 kV开关柜内接线见图1、2。

图1 电气主接线

图2 10 kV开关柜接线

1.2 电气设备操作说明

电站500 kV系统为GIS设备,其开关、刀闸以及接地刀闸采用远方操作；18 kV发电机出口开关采用远方同期操作,18 kV刀闸以及接地刀闸采用现地电动操作；厂用电10 kV开关采用远方操作,10 kV接地刀闸采用现地手动操作。

1.3 防误操作闭锁装置

为防止电气误操作,500、18、10 kV和400 V系统电气设备设置有电气闭锁装置、计算机监控系统防误闭锁和现代微机五防闭锁装置,此外,18 kV系统设置有机械锁,10 kV系统本身设置机械锁和带电显示装置。

2 发电机出口刀闸8016操作的隐患分析

2.1 电气闭锁逻辑

(1)电气闭锁逻辑。电气闭锁回路如图3所示,图中Q81代表接地刀闸80117,Q82代表接地刀闸80617,Q0代表出口开关801,端子X31∶4与X1∶19之间为合闸闭锁回路,端子X31∶14与X1∶19之间为分闸闭锁回路。发电机出口刀闸8016现地电动操作的闭锁逻辑为：①现地合闸：801分闸+80117分闸+

801617分闸+8016分闸；②现地分闸：801分闸+8016合闸。

图3 刀闸8016电气闭锁逻辑回路

(2)计算机监控系统防误闭锁逻辑具体为：①远方合闸为801分闸+80117分闸+801617分闸+8016分闸；②远方分闸为801分闸+8016合闸。

(3)微机五防闭锁装置的闭锁逻辑具体为：①合闸为801分闸+80117分闸+801617分闸+8016分闸+1117分闸；②分闸为801分闸+8016合闸。

2.2 发电机出口刀闸8016操作隐患分析

(1)1号发变组在非检修情况下发电机出口刀闸8016的操作隐患分析。正常情况下,发电机1G为调度管辖设备,发电机1G在发电或停机备用状态,发电机出口刀闸8016在合闸位置,运行人员没有征得调度许可不能操作发电机出口刀闸8016,因此发电机出口刀闸8016没有操作安全隐患。

(2)1号发变组在检修情况下发电机出口刀闸8016的操作隐患分析。1号发变组检修时,运行人员按照调度指令将1号发电机转为检修状态,其操作顺序为：断开11开关,倒换厂用电负荷；将发电机1G转为停机态(801开关分闸)；断开5011开关、断开5012开关以及50116刀闸；断开8016刀闸,合上80117接地刀闸；将11开关转为检修状态,在厂高变11B高低压侧分别装设一组三相短路接地线,合上1117接地刀闸。刀闸8016的以上操作是分闸操作,电气闭锁中的现地分闸闭锁逻辑要求发电机出口开关801在分闸位置,可防止带负荷拉、合隔离开关。因此,8016分闸操作没有安全隐患。

1号发变组检修完成后进行机组带主变零起升压试验,需要运行人员合上刀闸8016,维护人员短接801开关合闸线圈进行801开关合闸操作,运行人员将发电机1G开机至空转状态,操作励磁系统进行零起升压试验。运行人员操作刀闸8016采用的是现地操作,虽然微机五防闭锁装置设置了接地刀闸1117的合闸位置闭锁刀闸 8016合闸操作的逻辑,但刀闸8016的操作机构没有安装微机五防锁,因此微机五防闭锁装置不能防止带接地线(开关)合断路器(隔离开关)；另一方面刀闸8016的就地合闸逻辑没有涉及接地刀闸1117和厂高变11B高低压侧的地线,如果刀闸8016合闸时接地刀闸1117在合闸位置或厂高变11B高低压侧接地线没有拆除,合上刀闸8016和801开关,机组零起升压,将会造成带接地线(开关)合断路器(隔离开关)的恶性误操作事故发生。

3 发电机出口刀闸8016操作隐患的改进措施

3.1 完善发电机出口刀闸8016的合闸闭锁逻辑

发变组检修期间,在刀闸8016合闸回路端子X31∶4与X1∶19之间串接相应接地刀闸辅助接点,从电气闭锁逻辑上来防止恶性误操作事故。该方法操作简单、可靠,从根本上实现接地刀闸1117合闸位置闭锁刀闸8016合闸操作,降低发电机出口刀闸8016的操作隐患,但不能解决厂高变接地线闭锁刀闸8016合闸操作的问题。

3.2 完善微机五防闭锁装置

在微机五防闭锁装置的计算机主机中增加厂高变11B接地线闭锁刀闸8016合闸操作的逻辑,并在发电机出口开关现地操作柜处增加微机五防锁,这样运行人员操作刀闸8016时需用电脑钥匙将操作机构解锁,从而解决了刀闸8016的操作隐患。此种方法需要微机五防闭锁装置厂家协助,能彻底解决发电机出口刀闸8016的操作隐患。

4 结 语

电气误操作事故威胁安全运行,损坏设备,造成恶劣的社会影响,严重时会造成人身伤亡事故。实际工作中应根据具体情况,认真分析运行操作的每一个环节,制定相应的防范措施来防止误操作。本文从技术方面对龙滩水电站18 kV发电机出口刀闸操作进行分析,发现隐患并提出切实可行的改进措施,可有效解决18 kV发电机出口刀闸操作隐患,同时为行业内同类型操作隐患分析与解决提供借鉴。

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[2]樊陈, 倪益民, 窦仁晖, 等. 智能变电站五防闭锁功能模型标准化设计及实现[J]. 电力系统自动化, 2013, 37(4)： 80- 84．

[3]朱德亮, 李传江, 倪汇川. 开关柜接地刀闸电气联锁缺陷分析及改进方案[J]. 电工技术, 2016(5)： 49- 51．

[4]朱建立, 李玉冰. 厂用电系统“五防”闭锁改造方案及其实施[J]. 电力安全技术, 2016, 18(2)： 34- 37．

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(责任编辑 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,河南邓州人,工程师,硕士,主要从事水电站生产管理工作．

TM312(276)

B

0559- 9342(2017)04- 0028- 03