時國瑜

(淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠，安徽 淮南 232098)

五防”機械程序鎖在發(fā)電廠的應(yīng)用

時國瑜

(淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠，安徽 淮南 232098)

對某電廠電氣系統(tǒng)中存在的系統(tǒng)性“五防”功能缺失問題進行了分析，結(jié)合機械程序鎖的特點，介紹了不同系統(tǒng)中“五防”閉鎖邏輯的設(shè)計及機械程序鎖配置方案。通過應(yīng)用“五防”機械程序鎖，完善了主變/高廠變、啟備變、發(fā)電機/勵磁變、6 kV廠用母線及低壓廠用變壓器等不同系統(tǒng)的整體“五防”閉鎖功能。

“五防”功能；機械程序鎖；閉鎖邏輯；電氣系統(tǒng)

0 引言

某電廠裝設(shè)有4×600 MW發(fā)電機組，發(fā)電機出口均設(shè)有GCB(Generator Circuit-Breaker，出口開關(guān))，經(jīng)主變壓器接入500 kV系統(tǒng)。共設(shè)2臺啟動/備用變壓器，為機組提供啟動、備用電源。每臺機組設(shè)2段6 kV廠用母線。

1 現(xiàn)場在“五防”功能上存在的問題

開關(guān)生產(chǎn)廠家一般會對單個開關(guān)設(shè)有良好的“五防”閉鎖裝置，但該電廠電氣系統(tǒng)的各設(shè)備間未設(shè)置完備的“五防”閉鎖裝置，因此在現(xiàn)場運行操作及檢修過程中存在較高風(fēng)險。該電廠存在問題的回路主要有以下幾個。

(1) 主變/高廠變、啟備變回路。6 kV廠用母線工作電源進線開關(guān)、備用電源進線開關(guān)下斷口與高廠變、啟備變低壓側(cè)相連，上斷口與6 kV廠用母線相連。電源進線開關(guān)不能像負荷開關(guān)那樣安裝接地閘刀(為了防止發(fā)生帶電合接地閘刀的事故)；其后倉門沒有設(shè)置任何“防誤”閉鎖裝置。在主變高壓側(cè)、啟備變高壓側(cè)未停電的情況下，打開上述開關(guān)的后倉，則可能發(fā)生誤入帶電間隔的事故。

(2) 6 kV廠用母線回路。6 kV廠用母線檢修接地現(xiàn)場，采用在6 kV母線壓變后上倉裝設(shè)三相短路接地線的方式，打開后上倉柜門沒有任何閉鎖裝置，存在誤入帶電間隔的風(fēng)險。

(3) 發(fā)電機、勵磁變回路。發(fā)電機避雷器倉、中性點壓變倉及勵磁變柜門與GCB之間亦未設(shè)置任何“防誤”閉鎖裝置，運行中打開上述設(shè)備柜門，同樣存在誤入帶電間隔的風(fēng)險。

(4) 低壓廠變回路。低壓廠變柜門與高低壓側(cè)開關(guān)之間亦未設(shè)置任何“防誤”閉鎖裝置。在同一開關(guān)室內(nèi)裝有多臺低壓廠用變壓器，在運行過程中可以任意打開低壓廠變柜門，極易發(fā)生誤入帶電間隔的事故。

現(xiàn)場因系統(tǒng)性的“五防”功能缺失，存在運行操作及檢修安全風(fēng)險，而且僅靠工作經(jīng)驗或各項規(guī)章制度很難將這些風(fēng)險完全消除，應(yīng)通過技術(shù)手段解決此類安全隱患。

2 機械程序鎖操作程序特點

機械程序鎖采用不銹鋼制作，能防雨、防潮、防霉、防塵、防腐蝕，可以長期在戶外和惡劣環(huán)境中使用。鑰匙上有鋼印編號，容易識別。每個鑰匙和鎖體上都有鑰匙密碼，具有唯一性，而且鑰匙采用雙面插拔，操作靈活、不卡澀。機械程序鎖操作程序具有如下幾個特點：

圖1 “五防”機械程序鎖配置

(1) 與操作票規(guī)定的操作程序完全一致，很容易被運行人員接受和掌握；

(2) 不存在微機“五防”閉鎖裝置“走空程”(操作過程中漏項)導(dǎo)致誤操作的問題；

(3) 沒有繁雜的二次控制回路，采用的是純機械的程序鎖形式，避免了電磁型閉鎖因控制電源失電而造成整個系統(tǒng)癱瘓的問題。

3 “五防”機械程序鎖現(xiàn)場應(yīng)用

該廠采用加裝機械程序鎖，根據(jù)不同類型設(shè)備，通過鑰匙交換盒自由組合操作程序，進而達到系統(tǒng)性“五防”閉鎖功能。各系統(tǒng)“五防”機械程序鎖配置(以1號機組為例)如圖1所示。

3.1 主變/高廠變回路

因主變高壓側(cè)接地閘刀、低壓側(cè)接地閘刀在NCS，DCS系統(tǒng)及設(shè)備本體均設(shè)置相應(yīng)控制邏輯及“五防”機械程序鎖，可以確保安全，所以在設(shè)計本閉鎖裝置邏輯時僅考慮工作電源進線壓變后下倉柜門閉鎖邏輯。主變/高廠變回路鑰匙交換盒邏輯配置如圖2所示。

圖2 主變/高廠變回路邏輯配置

此閉鎖邏輯為雙向邏輯。主變高壓側(cè)接地閘刀、主變低壓側(cè)接地閘刀、6 kV A段工作電源進線開關(guān)、6 kV B段工作電源進線開關(guān)的機械鎖鑰匙插入交換盒內(nèi)并鎖定，此時授權(quán)于鑰匙交換盒中的6 kV A段和B段工作電源進線壓變后下倉鑰匙可以取出，并打開6 kV A段和B段工作電源進線壓變后下倉柜門；反之亦然。

其中，主變低壓側(cè)接地閘刀裝設(shè)的單模塊電磁鎖，控制電源為直流110 V，當(dāng)主變低壓側(cè)接地閘刀合上時，該電磁鎖線圈帶電，方可鎖上鎖并取下鑰匙。主變/高廠變回路機械程序鎖現(xiàn)場安裝情況如圖3所示。

圖3 主變/高廠變回路機械程序鎖安裝

3.2 啟備變回路

啟備變回路“五防”機械程序鎖配置情況與主變/高廠變回路類似。啟備變高壓側(cè)接地閘刀及各6 kV母線段備用電源進線開關(guān)機械鎖鑰匙插入交換盒內(nèi)并鎖定，此時授權(quán)于鑰匙交換盒中的各母線段備用電源進線壓變后下倉鑰匙可以取出，打開相應(yīng)柜門；反之亦然。

3.3 發(fā)電機/勵磁變回路

同樣GCB中發(fā)電機側(cè)接地閘刀在DCS系統(tǒng)及本體均設(shè)置相應(yīng)控制邏輯及“五防”，可以確保安全。在設(shè)計本閉鎖裝置邏輯時僅考慮發(fā)電機中性點、發(fā)電機出口避雷器(A，B，C三相)及勵磁變(高、低壓側(cè))柜門閉鎖邏輯。發(fā)電機/勵磁變回路鑰匙交換盒邏輯配置如圖4所示。

圖4 發(fā)電機/勵磁變回路邏輯配置

此閉鎖邏輯為雙向邏輯。發(fā)電機側(cè)接地閘刀采用單模塊電磁鎖，控制電源為直流110 V，當(dāng)發(fā)電機側(cè)接地閘刀合上時，該電磁鎖線圈帶電，方可鎖上鎖并取下鑰匙。發(fā)電機側(cè)接地閘刀機械鎖鑰匙插入交換盒內(nèi)并鎖定，此時授權(quán)于鑰匙交換盒中的發(fā)電機出口避雷器柜、發(fā)電機中性點柜、勵磁變柜門鑰匙可以取出，打開相應(yīng)柜門；反之亦然。

3.4 6 kV廠用母線回路

6 kV廠用母線回路閉鎖裝置邏輯設(shè)計為：工作、備用電源進線開關(guān)停電后，方可打開6 kV母線壓變后上倉柜門。6 kV廠用母線回路鑰匙交換盒邏輯配置如圖5所示。

3.5 低壓廠變回路

低壓廠變回路閉鎖裝置邏輯設(shè)計為：變壓器停電后，方可打開變壓器高、低壓側(cè)柜門。低壓廠變鑰匙交換盒邏輯配置如圖6所示。

圖5 6 kV廠用母線回路邏輯配置

圖6 低壓廠變邏輯配置

4 結(jié)束語

通過在現(xiàn)場各系統(tǒng)回路的應(yīng)用，機械程序鎖能夠與各設(shè)備自身“五防”閉鎖功能有效配合，所組成的機械程序鎖，解決了復(fù)雜接線和運行方式的閉鎖要求，實現(xiàn)了系統(tǒng)性的全面“五防”功能，可以杜絕“帶接地閘刀送電”的惡性誤操作事故及“誤入帶電間隔”事故的發(fā)生。

1 宋占嶺，余 斌，王志林．變電站微機五防可靠性分析及改進[J]．電力安全技術(shù)，2011，13(8)：39-41.

2 雷春明，范滿元．廠用電系統(tǒng)的機械五防閉鎖原理及其方法[J]．電力建設(shè)，2008，29(6)：76-78.

3 王林森．電氣防誤操作裝置的應(yīng)用及改進[J]．浙江電力，1994，16(4)：7-9.

2016-11-03。

時國瑜(1978—)，男，工程師，主要從事發(fā)電廠電氣運行管理工作，email：sgy1111@163.com。