康金良姜春雨董 明

(華能國際電力股份有限公司上安電廠,河北 石家莊 050310)

1 概述

發(fā)電廠中低壓電氣設(shè)備檢修作業(yè)過程中,經(jīng)常需要掛設(shè)臨時接地線,用來防止突然來電對檢修人員和設(shè)備造成傷害[1]。臨時接地線具有分散性、地點不固定等特點,操作人員在拆除接地線的過程中可能發(fā)生漏拆接地線的情況,存在發(fā)生帶接地線合斷路器惡性誤操作事故的高風(fēng)險。究其原因,作業(yè)人員精神狀態(tài)、業(yè)務(wù)水平、熟練程度等固然是重要因素,但更深層的原因是將臨時接地線納入中壓斷路器閉鎖裝置缺乏有效的技術(shù)手段。因此設(shè)計一種臨時接地線閉鎖裝置,完善中壓斷路器“防止帶臨時接地線合斷路器的”的五防功能很有必要[2]。

2 裝置功能特點和設(shè)計思路

2.1 功能特點

所設(shè)計的臨時接地線閉鎖裝置具有以下功能特點:

a.通過壓力開關(guān)采集接地線狀態(tài);

b.通過無線通信模塊實時傳輸接地線狀態(tài)信號;

c.閉鎖裝置根據(jù)遠(yuǎn)程接收到的接地線狀態(tài)信號,進(jìn)行“閉鎖或解鎖”斷路器搖進(jìn)操作機(jī)構(gòu),從而實現(xiàn)“防止帶接地線合開關(guān)”的功能;

d.閉鎖裝置為便攜式、非固定安裝,與臨時接地線配套使用,隨用隨取,無需在盤柜上進(jìn)行任何改造。

2.2 設(shè)計思路

裝置分為臨時接地線和便攜式閉鎖裝置兩部分。臨時接地線上裝有信號采集裝置,運行人員將臨時接地線安裝到現(xiàn)場設(shè)備后,裝置采集到“地線裝設(shè)完畢”狀態(tài),并通過LORA 無線裝置傳輸至斷路器盤柜處的便攜式閉鎖裝置,隨后運行人員將帶有強(qiáng)磁磁鐵的便攜式閉鎖裝置安裝至對應(yīng)中壓斷路器的盤柜門上,遮擋住斷路器搖進(jìn)機(jī)構(gòu)操作孔,此時閉鎖裝置無法取下,運行人員無法將斷路器搖進(jìn)工作位,避免帶接地線送開關(guān)。只有當(dāng)運行人員將三相接地線全部拆除后,接地線通過無線裝置發(fā)出“地線拆除完畢”信號,并傳輸至盤柜處的便攜式閉鎖裝置,閉鎖裝置接收到“地線拆除完畢信號”后,此時運行人員按下閉鎖裝置上“解鎖按鈕”,強(qiáng)磁磁鐵磁性消失,閉鎖裝置才可以從盤柜拆下,運行人員才可以將斷路器搖到工作位,進(jìn)行合閘操作。

3 閉鎖裝置硬件組成

裝置主要由接地線信號采集模塊、信號處理模塊、閉鎖模塊組成,見圖1。

圖1 臨時接地線閉鎖裝置硬件組成

3.1 信號采集模塊

信號采集模塊[3]由接地線線夾、壓力開關(guān)和線纜組成,線夾上裝設(shè)壓力開關(guān),預(yù)先設(shè)定壓力開關(guān)動作值,當(dāng)線夾壓緊力超過動作值后,壓力接點閉合,并通過線纜將“閉合/斷開”信號傳輸至信號處理模塊。運行人員將帶有信號采集模塊的臨時接地線,通過擰緊地線線夾安裝到現(xiàn)場設(shè)備上,加裝完畢后,線夾壓力開關(guān)接點動作,并傳輸至信號處理模塊。

3.2 信號處理模塊

信號處理模塊由單片機(jī)和無線信號發(fā)射裝置組成,單片機(jī)將從信號采集模塊接收到的“閉合/斷開”信號轉(zhuǎn)換為LORA 信號,送至無線輸出組件。信號處理模塊附屬在臨時接地線上,將接收到接地線的狀態(tài)信號轉(zhuǎn)換為無線LORA 信號,并無線傳輸至便攜式閉鎖裝置。

無線傳輸組件采用目前比較成熟且應(yīng)用廣泛的LORA 通信系統(tǒng),可以保證在7 km 距離內(nèi)保證通信數(shù)據(jù)的可靠性。

3.3 閉鎖模塊

閉鎖模塊由強(qiáng)磁磁鐵、無線信號接收裝置、單片機(jī)、接地線狀態(tài)指示和解鎖按鈕組成,閉鎖模塊通過2塊強(qiáng)磁磁鐵固定到盤柜上,磁鐵通電時消除磁性,磁鐵斷電時恢復(fù)磁性;無線接收裝置采用無線通信裝置與無線發(fā)送裝置配套使用;內(nèi)置單片機(jī)將無線信號轉(zhuǎn)換為通斷信號,當(dāng)接收到接地線安裝完畢信號后,接地線狀態(tài)指示燈電路導(dǎo)通,指示燈保持常亮,地線拆除后,指示燈熄滅?！敖怄i按鈕”回路只有在接地線全部拆除后,按下“解鎖按鈕”,磁鐵電路導(dǎo)通,磁性消失后才可以從盤柜上拆下。

4 應(yīng)用情況

此新型臨時接地線閉鎖裝置已在電廠6 k V干式變壓器裝設(shè)臨時接地線操作中得到應(yīng)用,操作過程中將臨時接地線裝設(shè)在干式變壓器的低壓側(cè),接地線“已裝設(shè)”信號可傳輸?shù)介]鎖裝置,對開關(guān)柜進(jìn)行閉鎖,臨時接地線閉鎖裝置安裝在6 k V 饋線開關(guān)的操作孔處,當(dāng)接地線裝設(shè)完成時,閉鎖裝置可閉鎖操作孔,嚴(yán)禁帶接地線送電,起到了將臨時接地線納入五防閉鎖的功能。

5 結(jié)束語

當(dāng)前,防止帶臨時接地線合閘的自動控制裝置雖具有合閘閉鎖功能,但需要在斷路器或盤柜內(nèi)進(jìn)行改造,安裝成本高、可靠性差。本文設(shè)計制作的這套臨時接地線閉鎖裝置,將臨時接地線納入到相應(yīng)斷路器盤柜的“五防閉鎖”中去,不但能夠規(guī)范接地線裝設(shè)與拆除時作業(yè)流程問題,而且可以有效避免“帶接地線送電”的事故發(fā)生,進(jìn)而構(gòu)成一套完整的操作流程。同時利用無線傳感技術(shù)實現(xiàn)閉鎖操作孔的方法具有較高的可靠性,該裝置結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,操作步驟簡潔,不需要增加額外的人員投入,減小設(shè)備投資,經(jīng)現(xiàn)場實際使用效果良好。