陳遠(yuǎn)達(dá)，余多，張樹培，楊銘，陳立東，楊超超

(云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司保山供電局，保山 678000)

0 前言

隨著調(diào)控一體化運(yùn)行模式的深入開展，供電單位開始研究變電站順序控制，旨在實(shí)現(xiàn)斷路器、隔離開關(guān)、地刀的遠(yuǎn)程控制?，F(xiàn)有調(diào)控模式僅能實(shí)現(xiàn)斷路器的遠(yuǎn)方控制，而隔離開關(guān)由于需要人員現(xiàn)場給電機(jī)電源、現(xiàn)場確認(rèn)隔離開關(guān)狀態(tài)[1]等原因，仍無法完全實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。其中，對于隔離開關(guān)電機(jī)電源的遠(yuǎn)程控制，有方案提出采用遙控繼電器的方式，即：將遙控繼電器接入電機(jī)電源回路中，通過遙控繼電器來控制電機(jī)電源回路的通斷。該方法要在回路中增加遙控繼電器，需要對原電機(jī)電源回路進(jìn)行變動(dòng)；且要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，必須保持電機(jī)電源回路中的空開處于閉合的狀態(tài)，一旦空開因某種原因跳閘后，遙控繼電器將無法控制電源回路的通斷，導(dǎo)致遠(yuǎn)程遙控設(shè)備失??；同時(shí)，正常運(yùn)行時(shí)空開保持閉合狀態(tài)，回路中沒有形成可視的斷點(diǎn)，也不符合變電站現(xiàn)有運(yùn)行規(guī)程，影響運(yùn)行人員的判斷。

本文提出在電機(jī)電源的空開上加裝遠(yuǎn)程控制附件，通過遠(yuǎn)程控制附件實(shí)現(xiàn)空開的遙控分合，從而控制電機(jī)電源回路的通斷。所提方法不需要對原電機(jī)電源回路進(jìn)行變動(dòng)，只需要在其空開上增加控制附件、輔助觸點(diǎn)，也不影響運(yùn)行人員的判斷和操作習(xí)慣，更符合當(dāng)前變電站遙控設(shè)備電機(jī)電源回路的遠(yuǎn)程控制要求。

1 設(shè)計(jì)思路

在設(shè)計(jì)隔離開關(guān)電機(jī)電源遠(yuǎn)程控制回路時(shí)，需要綜合考慮現(xiàn)有測控裝置配置、改造成本、施工安全性等因素。另外，中國南方電網(wǎng)公司《Q/CSG110023-2012. 南方電網(wǎng)公司變電站防止電氣誤操作閉鎖裝置技術(shù)規(guī)范》明確要求對電動(dòng)機(jī)構(gòu)的隔離開關(guān)、接地開關(guān)，在站控層操作時(shí)，應(yīng)通過微機(jī)防誤閉鎖軟件及測控裝置閉鎖來實(shí)現(xiàn)閉鎖；在就地操作時(shí)，可在機(jī)構(gòu)箱門上配置微機(jī)防誤機(jī)械編碼鎖來實(shí)現(xiàn)閉鎖[2]。隔離開關(guān)電機(jī)電源遠(yuǎn)程控制作為隔離開關(guān)遠(yuǎn)方操作的一部分，在設(shè)計(jì)時(shí)理應(yīng)考慮五防管理的要求。

綜上所述，要解決隔離開關(guān)電機(jī)電源遠(yuǎn)程控制及防誤問題，須綜合考慮以下幾點(diǎn)：

1）隔離開關(guān)電機(jī)電源遙控投退

隔離開關(guān)電機(jī)電源遠(yuǎn)程投入、退出是實(shí)現(xiàn)調(diào)控一體化、隔離開關(guān)順序控制的基礎(chǔ)，可以使用帶遙控功能的空氣開關(guān)，并通過測控裝置上的分合閘觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。

2）防誤操作控制

隔離開關(guān)電機(jī)電源遠(yuǎn)程控制需考慮防誤操作設(shè)計(jì)，可以通過在電機(jī)電源空開上增加輔助觸點(diǎn)閉鎖遙分、遙合信號，并加入防誤操作體系實(shí)現(xiàn)。

3）空開位置監(jiān)視

空開分、合閘位置可使用空開的輔助觸點(diǎn)及測控裝置上的遙信接點(diǎn)判斷[3]。

4）五防閉鎖功能

對于遠(yuǎn)方操作，可在后臺定義時(shí)增加五防邏輯實(shí)現(xiàn)。對于就地操作，由于隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱本身裝有五防鎖，因此就地操作實(shí)則已將五防閉鎖考慮在內(nèi)[2]。

5）就地操作

考慮緊急情況如事故后恢復(fù)供電時(shí)要采取就地控制[4]，應(yīng)選擇能同時(shí)具備遠(yuǎn)方/就地功能的空氣開關(guān)。

2 回路設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)原理圖

綜上考慮，本設(shè)計(jì)的原理圖如圖1 所示：

圖1 隔離開關(guān)電機(jī)電源遠(yuǎn)程控制原理圖

2.2 設(shè)計(jì)說明

1）遠(yuǎn)程控制單元由4 個(gè)電氣元件構(gòu)成，分別是1 個(gè)空氣開關(guān)、1 個(gè)遠(yuǎn)程控制附件、2 個(gè)空開輔助觸點(diǎn)，元件之間均有機(jī)械聯(lián)動(dòng)。

2）遠(yuǎn)程控制附件內(nèi)自保持線圈P 端接至交流電源，N 端接地，使自保持線圈帶電?？刂苹芈饭捕耍?1a）自交流電源取電后接至測控屏，經(jīng)連接片后接入合閘觸點(diǎn)（7-26）、分閘觸點(diǎn)（7-28），再經(jīng)過空開輔助觸點(diǎn)閉鎖后接入遠(yuǎn)程控制附件脈沖信號接點(diǎn)Y2。利用分、合閘觸點(diǎn)可遙控遠(yuǎn)程控制附件分合，并帶動(dòng)電機(jī)電源空氣開關(guān)。

3）使用空開輔助觸點(diǎn)對遙控信號進(jìn)行閉鎖，可有效防止誤操作。開關(guān)分閘時(shí)，輔助觸點(diǎn)11-12觸點(diǎn)閉合，11-14 觸點(diǎn)斷開，遠(yuǎn)程控制附件只收合閘指令；開關(guān)合閘時(shí)，輔助觸點(diǎn)11-12 觸點(diǎn)斷開，11-14 觸點(diǎn)閉合，遠(yuǎn)程控制附件只收分閘指令。

4）將空開輔助觸點(diǎn)接入信號回路可實(shí)現(xiàn)電機(jī)電源空氣開關(guān)的位置監(jiān)視。開關(guān)合閘時(shí)，11-14 接點(diǎn)閉合發(fā)合閘信號；開關(guān)分閘時(shí)，輔助觸點(diǎn)斷開，合閘信號復(fù)歸。

5）該回路的五防閉鎖功能，需考慮遠(yuǎn)程控制、就地控制兩種操作模式。對遠(yuǎn)程控制模式，需對合閘觸點(diǎn)（7-26）、分閘觸點(diǎn)（7-28）進(jìn)行定義，并在后臺操作員站中設(shè)置五防閉鎖邏輯。對就地控制模式，需將遠(yuǎn)程控制單元裝設(shè)在隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱中，利用機(jī)構(gòu)箱五防編碼鎖實(shí)現(xiàn)五防閉鎖。

6）為在緊急情況下能夠就地操作，應(yīng)選用兼具遠(yuǎn)方/就地功能的遠(yuǎn)程控制附件。

表1 電氣元件的名稱及用途

3 邏輯設(shè)計(jì)

變電站隔離開關(guān)電機(jī)電源遠(yuǎn)方操作邏輯如圖2 所示。

通過上述邏輯，可以實(shí)現(xiàn)隔離開關(guān)電機(jī)電源的遠(yuǎn)方操作，不僅大大縮短了停送電時(shí)間，也降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障了工作人員的安全。

圖2 隔離開關(guān)電機(jī)電源遠(yuǎn)方操作邏輯

4 材料選擇

隔離開關(guān)電機(jī)電源遠(yuǎn)程控制回路的可靠與否，直接關(guān)系到隔離開關(guān)能否正常動(dòng)作[5]?？紤]到110 kV、220 kV 隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱在開關(guān)廠中露天運(yùn)行，箱內(nèi)各電氣元件的工作環(huán)境較為嚴(yán)苛，在選擇施工材料時(shí)，可參考表2 所列技術(shù)參數(shù)。

表2 電氣元件技術(shù)參數(shù)

上述電氣元件技術(shù)參數(shù)適用于大多數(shù)正常氣候條件下運(yùn)行的變電站、發(fā)電廠，各單位也可按照自己的實(shí)際情況選擇合適的元件。

圖3 施工流程圖

5 安裝調(diào)試

在運(yùn)行中的隔離開關(guān)二次側(cè)工作，一旦發(fā)生人身觸電、回路短路、誤接線，很容易發(fā)生帶負(fù)荷誤分合隔離開關(guān)這樣的惡性誤操作，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞、人身傷亡[6]。為了保證施工安全性，需要對施工流程進(jìn)行規(guī)范，施工流程如圖3 所示。

按照上述流程進(jìn)行施工，可有效保護(hù)施工人員安全，防止帶負(fù)荷誤分合隔離開關(guān)，保證電機(jī)電源相序正確，有效規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)。

6 結(jié)束語

目前，變電站隔離開關(guān)電機(jī)電源遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)已經(jīng)在220 kV 變電站投入運(yùn)行，運(yùn)行效果良好。本文所研究的回路設(shè)計(jì)簡單明了、安全可靠，各元件采用模塊化設(shè)計(jì)，有利于后期檢修、維護(hù)。即使在一次設(shè)備帶電的情況下亦可進(jìn)行施工，有效避免因設(shè)計(jì)實(shí)施帶來的設(shè)備停電。該回路在設(shè)計(jì)時(shí)還考慮了經(jīng)濟(jì)性，電纜敷設(shè)量較少，可有效控制改造成本。

變電站隔離開關(guān)電機(jī)電源遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)優(yōu)化了隔離開關(guān)的遠(yuǎn)方操作模式，實(shí)現(xiàn)了隔離開關(guān)真正意義上的遠(yuǎn)方操作，為調(diào)控一體化和變電站順序控制提供了可能。同時(shí)，該設(shè)計(jì)還可用于地刀電機(jī)電源、斷路器儲(chǔ)能電機(jī)電源、控制電源，具有較好的應(yīng)用前景。