变电站中“五防”技术应用的分析论文_李俊正1,赵军2

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摘要:随着微机防误技术的发展,微机五防系统被广泛应用在新建及改造变电站中,并给运行人员带来了极大的方便;但实际运行中微机五防和电气闭锁应配合使用。

关键词:电气闭锁;微机五防;取代

1.电气“五防”的提出及在变电站设计中的应用

为了有效的防止电气设备误操作引发人身和重大设备事故,我国在90年代初,总结经验结合电气运行实践的基础上提出了电气设备“五防”的要求,即:防止误分、合断路器;防止带负荷分、合隔离开关;防止带电挂接地线或合接地刀闸;防止带接地线(接地刀闸)合断路器(隔离开关);防止误入带电间隔。并规定:凡有可能引起误操作的高压设备,均应装设防误装置和相应的防误闭锁电气回路。其中明确规定:110kV及以上电压等级的电气设备应优先采用电气防误联锁的设计原则。

遵循以上原则,变电设计中通常在二次控制回路中串接电气闭锁回路,从而达到有效防止电气设备误操作的目的。但是在控制回路串接电气闭锁回路的同时又增加了大量的二次电缆并复杂了接线,给运行和维护带来了诸多麻烦。

2.微机五防技术的应用

随着计算机的发展和应用,微机防误技术被广泛的应用在了电力系统中。微机五防系统应用逻辑关系编程,结合现场加装锁具的形式实现电气设备的防误闭锁,有效的简化了接线。将此逻辑关系写进后台监控系统就形成了监控防误操作系统,使之在后台远方操作也能做到五防要求。

3.传统电气闭锁与微机五防系统在变电站中应用的分析

通过变电站运行的总结,误操作主要由运行人员、检修人员及其他人员的操作失误造成,要防止电气设备的误操作就应从消除以上三种隐患着手。

运行人员在操作中误拉、误合刀闸和开关及误入带电间隔造成的恶性事故较多,采用微机五防系统可以有效的满足运行人员操作要求,在方便适用的基础上提高了运行人员的工作效率,可是它是用软件实现这一过程的,毕竟是虚拟的,并不能完全解除检修人员及其他人员误操作的问题;对于检修人员误操作主要发生在检修、试验调试过程中,此时只发生部分电气设备的单一操作,多数操作发生在机构本身,微机五防系统并不能完全实现闭锁功能,此时传统的电气闭锁显得尤为重要了;对于其他人员的误操作,主要是指与操作无关人员在操作回路附近时,可能误碰操作回路从而导致的误操作事故,这类情况较少,只要二次控制回路中有闭锁接点,一般可以消除。

现结合220kV鹤山变电站一个220kV出线间隔(图1),对电气闭锁和微机五防在刀闸操作中的应用进行分析:

①主刀操作:

1G在操作中要进行DL、2G、02G及I母地刀的影响,即在满足以上各设备在打开的情况下才能操作1G,但是加装了微机五防装置后可以适当的简化电气闭锁回路,在此若按间隔进行闭锁,母线地刀接点可不在该闭锁回路中,所以1G闭锁回路可如图2所示;同理2G的闭锁要考虑DL、1G和02G的辅助接点,因为02G和2G有机械联锁,在此可以取消该接点的电气闭锁以简化接线,2G闭锁回路如图2所示。(在此不考虑母联开关合的情况)

对于3G由于03G1和03G2和主刀已有机械联锁,只要DL在分闸状态时就可以进行操作;而4G的操作只跟地刀03G1有关。(在此不考虑旁路开关)具体闭锁回路如图2所示。

图2闭锁回路中,隔离开关的控制采用电气闭锁的同时加装微机五防接点,这样即使在微机防误系统发生异常时电气闭锁依然有效,作为最后一道防线也可以避免误操作事故的发生。

②地刀操作:

由于该变电站220kV地刀均为手动操作,所以地刀的电气闭锁只能靠加装电磁锁来实现。由于电磁锁质量原因和维护的欠缺,相当一部分电磁锁在运行中处于停用或废弃状态,操作时不得不强制解锁。所以本人建议地刀的防误可采用单一的微机五防锁来实现。

根据事实分析,地刀只有在电气设备故障或检修时才用到,而运行中电气设备和微机五防系统同时出现异常的可能性不是很大,所以地刀加装微机五防锁后能满足防误操作的要求。

4.总结及建议

微机五防系统的广泛应用给运行人员带来了极大的方便,并节约了大量的二次电缆,但微机五防并不能完全取代电气闭锁在二次控制回路中的重要作用。单独的电气闭锁在运行操作中又显的比较薄弱,所以变电设计中微机五防和电气闭锁应该配合使用,并可以适当的简化电气闭锁回路(如电气闭锁回路按间隔单元设计、地刀有机械闭锁时简化电气闭锁、地刀的防误由微机五防锁实现),这样在方便运行提高可靠性的同时又可以节约部分控制电缆。

在实际运行中,新建的变电站都在向无人值班综合自动化的方向发展,因此大多数倒闸操作都可以在远方或后台监控系统就可以完成了,而监控系统本身又能具备五防功能,此时就保证了操作中的失误;对于现场检修,一般会以间隔为单元进行检修,此时控制回路中又有间隔电气闭锁,即使在检修中短接了微机五防锁,电气闭锁也能作为最后一道防线避免间隔检修中的误操作。

综上所述,微机五防并不能完全取代电气闭锁在二次控制回路中的作用。建议在变电设计中,采用微机五防装置的同时适当的保留必要的电气闭锁回路,从而避免电气设备误操作的发生。

参考文献:

[1]《供电企业技术标准汇编-设计标准》

[2]《中国南方电网有限责任公司防止电气误操作闭锁装置管理规定》

[3]《变电站自动化系统技术规范》

论文作者:李俊正1,赵军2

论文发表刊物:《防护工程》2019年9期

论文发表时间:2019/8/7

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