摘要：为保证电厂及变电所内值班人员能在电力系统全停事故下的连续作业，各重要设备及场所均设有事故照明，照明对防止事故扩大及各系统的快速恢复有着重要意义，而事故照明电源及回路的选择对电厂及变电所内设备的安全运行有着重要的意义。
关键词：事故照明；自动转换；控制改进
一、存在的问题
在某变电站主控楼一楼设置值班室和高低压配电室，二楼设置主控制室。在原有系统中，照明系统、值班室、高低压配电室独立，通常由低压交流电源照明屏，万一发生事故，由直流电源或电池供电的照明灯按短路。如果值班室交流电源故障，高低压配电室正常，操作人员只能在黑暗环境下手动打开应急照明电源开关。
一方面正常照明零线直接接地，而站所在初期建设过程中未充分考虑到事故照明的应用，照明回路中零线负荷侧直接接地，正常情况下事故照明作为正常照明的一部分，零线接地能正常工作，一旦交流失电，直流电投入运行后出现直流系统负极直接接地。而在实际运行中，由于潮湿的环境影响，直流系统时常出现正极接地故障的发生，此时事故照明投入运行，将直接导致直流系统正、负极同时接地，严重影响设备的安全稳定运行。另一方面交直流共用负荷回路中，当切换装置出现异常时，易造成交直流串电现象的发生。如：当接触器1C出现故障接点粘连，在事故照明电源切换后恢复交流电源时，由于交直流接触器均在导通状态，造成交流电反串入直流系统中，极有可能造成设备保护装置误动引起设备事故。
二、改进方案
针对主控楼各值班室、高低压配电室事故照明不能自动转换的问题，设计了事故照明自动转换装置。正常情况下由低压屏交流380V/220V电源供电，输入公共线路A、B、C相和N线为负载提供电源。当交流电源不能正常供电，即事故情况下，自动切换为由EPS/直流屏电源供电，输入公共线路A、B、C相和N线为负载提供电源。交流电源恢复正常后，又可自动切换至交流电源供电。为简单的事故照明转换装置，设计为方案1；为改进后的事故照明自动转换装置，设计为方案2。方案2更可靠、合理，且经济适用。
（一）方案1
正常情况下，电压继电器KV1、KV2、KV3得电，沟通接触器KM1得电，KM1常开触点闭合，主控楼三相沟通电源向公共线路照明供电。HＲ1、HＲ2、HＲ3为沟通电源各相指示灯，HＲ4为正常照明电源作业指示灯。事故情况下，主控楼三相沟通电源失电，电压继电器KV1、KV2、KV3失电，沟通接触器KM1失电，KV1、KV2、KV3、KM1常闭触点闭合，直流接触器KM2得电，KM2常开触点闭合，EPS/直流屏电源向公共线路提供事故照明，完成事故照明的主动变换。HＲ5为事故照明电源作业指示灯。当主控楼用沟通电源康复后，电压继电器KV1、KV2、KV3得电，KV1、KV2、KV3常闭触点断开，直流接触器KM2失电，KM2常开触点断开，常闭触点闭合，KM1得电，KM1常开触点闭合，主控楼三相沟通电源康复向公共线路照明供电，完成正常照明主动康复。为避免变换瞬间可能发生的双电源并排供电，对KM1、KM2进行互锁。
图1改进方案1示意图
（二）方案2
正常情况下，电压继电器KV1、KV2、KV3得电，沟通接触器KM1得电，KM1常开触点闭合，主控楼三相沟通电源向公共线路照明供电。HＲ1、HＲ2、HＲ3为各相缺相指示灯，HＲ4为正常照明电源作业指示灯。事故情况下，主控楼三相沟通电源失电，电压继电器KV1、KV2、KV3失电、沟通接触器KM1失电，KV1、KV2、KV3、KM1常闭触点闭合，直流接触器KM2得电，KM2常开触点闭合，EPS/直流屏电源向公共线路供给事故照明，完成事故照明的主动变换。HＲ5为事故照明电源作业指示灯。当主控楼用沟通电源康复后，电压继电器KV1、KV2、KV3得电，沟通接触器KM1得电，KM1常开触点闭合，常闭触点断开，直流接触器KM2失电，KM2常开触点断开，主控楼三相沟通电源康复向公共线路照明供电，完成正常照明主动康复。在日常运行中，为避免电压继电器KV1、KV2、KV3故障导致直流接触器KM2不能得电，即无法完成事故照明的主动变换，在电压继电器KV1、KV2、KV3串联常闭触点两头并联KM1常闭触点，这样，如果KM1失电，KM1常闭触点闭合，就可使KM2得电，完成事故照明的主动变换。当主控楼用沟通电源缺相运转时，缺相所对应的电压继电器失电，继电器常闭触点闭合，蜂鸣器报警。报警后运转人员可手动按SB按钮免除报警，并进行处理。为避免变换瞬间可能产生的双电源并列供电，对KM1、KM2进行互锁。
图2改进方案2示意图
（三）集中与分散切换方式比较
前者集中启动开关，只要在事故现场交流电源开关柜的连接中断，直流急救照明开关，把直流电，光事故现场的事故照明，灯是亮着的，工作电流，在电源开关柜组成，主电路接触弧容易燃烧，故障率高，浪费电能。后者是分散的地方开关，当连接到现场通信中断，开始区域的开关装置，局部事故灯都亮了，工作电流小，在小的，简单的回路电源开关柜的元件，故障率低，维护量小，不影响其他地区，整个设备的可靠性。
三、改变事故照明控制方式
（一）变电站主控室事故照明按两回路设计
由于事故照明在正常情况下是交流供电，因此事故照明可以作为正常照明使用。在两回路设计事故照明中，借鉴“主控制室、集中控制室等应装设不少于两盏直流常明灯”的规定，其中一个回路只控制二盏事故照明（设置二盏的目的时防止其中一盏烧毁），并且在晚上时按照正常照明投入，为了便于区别正常照明和事故照明，事故照明使用白炽灯，以便于提醒运行人员当前站用系统和直流系统的运行方式；另一回路控制主控室其他事故照明。这样的好处是一旦全站失压交流消失，直流自动切换，已经点亮的事故照明将不灭，为其他事故照明的投入和事故处理争取宝贵的时间。
（二）变电站事故照明采用主控室控制方式
对于分层分布式布置的变电站来说，根据设计，各小室事故照明
直流空开均在各小室内，由于系统正常运行时，事故照明不投，一旦发生事故，人员精神紧张，势必给设备检查和事故处理带来困难。根据“对于变电所和中小型发电厂，一般采用主控室控制方式”和“应急照明切换装置应布置在方便操作的地方”的规定，建议事故照明配电箱集中设置在主控制室内，在事故状态下，借助主控制室事故照明，及时投入各小室及直流室事故照明，减轻事故情况下运行人员的心理负担，提高事故处理的准确性和及时向。同时，直流系统线路绝缘低，维护相对差，直流系统经常出现直流接地的故障，由于采取了集中控制，减少了中间环节，提高了直流系统的可靠性，同时，在事故情况下，可根据实际情况投入相应的事故照明。当采用主控室控制方式时，事故照明箱内事故照明回路可根据事故照明亮度要求和方便控制进行具体回路数的设计。
（三）加强日常维护和管理
在变电站运行中，运行人员在日常运行中往往重视主设备，而轻视直流系统和事故照明系统的运行，当发现直流系统或事故照明系统存在问题之时，也往往是事故发生之时，由于这种现状的存在给事故处理带来了严重的隐患。因此在日常运行和维护中要加强直流系统和事故照明系统的管理，重视直流系统的运行，特别是直流系统和站用系统的运行培训，确保每个值班人员清楚系统运行方式和直流系统的事故处理。
四、结论
改进方案2在重要操作岗位、操作室、变配电室、地下室等黑暗及不允许照明停电的场所都可以应用，具有一定的推广价值。直流电作为事故照明的直接电源弊端较大，而随着逆变器的发展，将其作为事故照明电源已开始应用于现场并取得了良好的效果，为厂内事故照明提供稳定、可靠的电源，避免了因事故照明回路引起的直流系统接地故障，提高了直流系统的安全性，减小了设备的维护量，对电厂及变电所的安全稳定运行有着重要的意义。
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论文作者:高斌
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/26
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