220kV大型变电站户外高压配电装置实施系统防误的探讨

1、 220kV大型变电站户外高压配电装置实施系统防误的探讨 全国第三次五防工作会议通过的防止电气误操作装置管理规定中规定：“户外110kV及以上简单结线，应优先采纳电气联锁和电磁锁方案。”但电磁锁在实施中却存在很多问题。 (1)作为闭锁执行元件的电磁锁(例如DW1型)，结构简单，电磁线圈在户外易受潮霉坏，绝缘性能降低，增加了直流系统的故障率。 (2)老式电磁锁品种单一，作为接地防误锁使用时需增加行程开关，且需敷设电缆，施工比较麻烦，致使一些变电站缺少接地防误闭锁装置。 (3)在断路器的掌握开关上，一般都缺少闭锁措施。 程序锁在110kV以上变电站户外装置上的使用也存在以下问题： (1)某些程序锁

2、闭锁功能简洁，只能在极简洁的结线方式下应用，由于不具备横向闭锁功能，在简单的结线方式特殊是在双母线带旁路的变电站中，根本不能使用。 (2)具有较敏捷闭锁方式的程序锁虽然能够满意简单结线方式(如双母线带旁路)的闭锁要求，但由于闭锁方案中必需设置母线倒排锁，使得操作过程中钥匙的传递和转换非常麻烦。加之老式锁易发生卡涩和锈蚀，延长了操作时间，所以也不受管理和运行人员的欢迎。 (3)在大容量的变电站中，隔离开关分合闸的电动机正反转采纳按钮掌握，而老式的程序锁对按钮无法进行程序掌握。 与程序锁相比，微机闭锁与程序锁的功能相像，但微机闭锁采纳高新技术，可以实现智能掌握，用一个电脑钥匙便可代替数量众多的程序

3、钥匙，避开了在简单结线方式操作时的钥匙转换，大大便利了运行人员的倒闸操作，缩短了操作时间。 但由于目前国内微机闭锁的执行元件主要是采纳机械编码挂锁，而挂锁是不具有强制闭锁功能的，因而存在着可能走空程的问题，且没有反向闭锁功能，不能防止反送电。尽管如此，微机闭锁仍将是今后闭锁进展的主要方向。 2220kV变电站户外配电装置闭锁方式的新思路 淄博电业局和淄博通用电器讨论所通过对各种闭锁方式的深化讨论，研制胜利几种新型闭锁装置： (1)新型抗腐、防雨、耐潮湿户外电磁锁 这种电磁锁采纳电磁线圈与锁体分别的结构。平常线圈不装在户外，而是保存在掌握室内，作为全站通用的电磁钥匙，只有在进行操作时才由操作人员

4、将其插入锁体的插孔，按动其端头上的按钮(由延时断开触点自锁，使其符合间吸式原理)，进行解锁操作。防止了电磁线圈发生潮湿霉坏以及绝缘降低的问题，电磁锁的结构也变得极为简洁。锁体由铝合金压铸的钟形防雨罩密封，具有良好的抗腐、防雨、耐潮性能。 (2)新的程序锁和按钮程序锁 新研制的程序锁保留了原有程序锁钥匙编程敏捷的优点，改进了结构设计，操作更敏捷，并解决了操作中可能消失的卡涩问题。户外锁全面采纳了抗腐、防雨、耐潮材料，并加以密封，提高了防护水平。 新研制的按钮程序锁，使长期以来不能进行强制闭锁的按钮操作运用了程序掌握，为程序锁在大容量变电站中的应用制造了条件。 (3)给刀闸程序锁复合了电磁锁的功能

5、，研制出一种新锁电磁程序转换锁。这种锁可以在同一把锁上当电磁锁操作之后，取出程序钥匙，变为程序锁进行掌握和操作，实现了不同闭锁方式在操作过程中的自动转换，充分发挥了两种闭锁方式的优点，优势互补，使得闭锁功能更臻完善，闭锁方式更为敏捷。 新的程序锁在闭锁方案设计和应用上也取得了重大突破。 例如双母线倒闸操作时为防止误走操作程序，必需增设一把母线倒排锁，数把钥匙在母线倒排锁上倒来倒去，令人眼花缭乱，简单的操作手续和过多的钥匙转换，限制了程序锁在大型变电站中的应用。 淄博通用电器讨论所通过对该方案深化讨论和分析，创立了一种新的操作方法：去掉了母线倒排锁，使得双母线倒排操作变得简洁便利，此种操作方法被

6、誉为“林海”操作法。 又如旁路刀闸的操作，由于在新的刀闸程序锁上设计了活位钥匙孔，使得钥匙在操作前后均能插入拨出，将操作方式变得敏捷简洁。 再如分段开关兼旁路这一简单的运行方式，只是在钥匙的编程上稍作变化，即能使程序锁适用于此等简单的运行方式，达到既简练又完善的闭锁要求。 电磁程序转换锁问世后，打破了原先只采纳一种闭锁方式的作法，采纳多种闭锁方式综合使用，扬长避短，以达到最佳的闭锁效果。详细的作法是： (1)在隔离开关的操作机构上安装新的电磁锁，隔离开关与断路器之间以及隔离开关之间的闭锁要求，通过由断路器和隔离开关操作机构的帮助开关触点组成的电气联锁电路中掌握电磁锁线圈电源的接通与否来实现。

7、(2)在断路器和接地防误环节、不便于敷设电缆及不便实现电气联锁的环节，采纳新的程序锁以实现其闭锁要求。 (3)在两种闭锁方式的接合处(例如在采纳电磁锁的最终一个隔离开关操作机构上)安装电磁程序转换锁，以实现在操作过程中闭锁方式的自动转换。 (4)假如遇到隔离开关的电动操作，则可采纳双按钮程序锁以实现按钮的强制性程序操作。 3新型闭锁装置在220kV变电站的典型应用方案 3.1户外双母线带旁路结构的一次结线 户外双母线带旁路结构的一次结线如图1所示。 图1户外双母线带旁路结构的一次结线图 3.2采纳电磁程序转换锁的闭锁方案 在隔离开关上安装电磁锁和电磁程序转换锁。接地防误环节和防止断路器的误分误

8、合，则需安装程序锁，其锁具配置及操作挨次框图如图2所示。 图2锁具配置和操作挨次框图 图2中，MN101为模拟盘锁；KK211为掌握开关锁；WG211为户外刀闸程序锁；WD211为户外接地掌握锁；WGD为户外电磁刀闸锁；WGD101为户外电磁程序转换锁，分闸后出一把钥匙；×符号为3G与DG间的机械闭锁；D为调度命令钥匙。 各回路电磁锁、电磁程序转换锁的二次电气联锁电路如图3所示。 图3各回路电磁锁、电磁程序转换锁 二次电气联锁电路 图3中：DL-F，DLM-F，DLP-F为各断路器操作机构帮助开关的常闭和常开触点；1G-F，2G-F，1GM-F，2GM-F，1GP-F，2GP-F，3

9、GP-F为隔离开关操作机构帮助开关的常闭及常开触点。 分析上述电路的闭锁关系时应留意以下几点： (1)各回路隔离开关的正常操作需在断路器分闸状态下才能进行； (2)出线回路的倒母线操作条件是：本回路已处于合闸运行状态，母联回路投入运行(LDM-F，1GM-F，2GM-F等帮助接点闭合)后，方能进行倒闸操作。 (3)旁路隔离开关4G的分合闸条件是：旁路回路及要带的出线回路均处于合闸运行状态。 本闭锁方案中，在不便于敷设电缆和实现电气联锁的接地防误环节上采纳程序锁，钥匙数量极少，且直来直去，在不增加太多帮助操作的状况下，完善了防误功能。 本闭锁方案在变电站实现由微机掌握的综合自动化后仍旧适用。假如

10、断路器没有手动掌握，MN101和KK211可去掉；假如仍有手动掌握(如用钮子开关掌握)，则可以改为按钮操作，用双按钮程序锁NAS211实现强制闭锁。 3.3母线倒闸采纳“林海”操作法， 以程序锁为主的闭锁方案如图4所示(设定隔离开关电动操作，线路出端有线路PT)。图4中：NAS211和NAS312为双按钮程序锁，安装于户外配电掌握箱内；NAS312中·(M14)的意义为：母联回路的1号钥匙M1和本回路的4号钥匙均能插入此孔，且该孔为活位孔，钥匙插入操作后即可拔出。XJ为显示继电器接受PT次级100V信号电压，掌握电磁程序转换锁WGD101的电源通断，操作电压为?220V；WG313安

11、装于旁路刀闸4P上，·(1)孔为活位孔，该锁有三把钥匙，合闸时三进一出。箭头表示由前向后的停电操作挨次方向；表示由后向前的送电操作挨次方向。图中母联、线路、旁路各回路均处于接于母线的合闸运行状态。 现分析其倒母线及旁路转带的操作方法： (1)倒母线操作图4中1G合闸，母线工作，现倒至母工作时，只需自母联回路的模拟盘锁上取出M1号钥匙(母联投入运行后方能取出)，插入2G的NAS312中·(M14)孔中，当另一4号钥匙在位时即可按合闸按钮，将2G合闸，之后M1仍可自·(M14)中拔出，去合其他回路的2G。也可将3号钥匙拔出，与M1同时插入1G的NAS312中·

12、;(M14)及孔中，按分闸按钮，使1G分闸，之后再拔出M1，去其他回路进行倒合闸操作。出线回路的停送电正常操作是靠两把4号钥匙进行的，这是由于在设计程序时，使4号钥匙可以插入·(M14)孔，所以正常停送电操作时，两把4号钥匙同时进入NAS312(送电操作)或WD321(停电操作)。 图4采纳“林海”操作方法进行母线倒闸时 以程序锁为主的闭锁方案 “林海”操作法与传统的采纳母线倒排锁的方法相比，省去了中间倒钥匙环节，使原来简单的倒母线操作变得简洁、牢靠、便利。 线路侧接地刀闸的合闸条件有三：一是3G分闸，其与DG间的机械闭锁已经解锁；二是线路上已无高压电存在(通过线路PT次级有无100

13、V电压验得)，由显示继电器XJ接通电磁程序转换锁的电源，插入电磁线圈；三是旁路刀闸处于分闸状态，7号钥匙已返回WGD101按动按钮即可进行合闸操作。 当各隔离开关为手动操作时，只需将NAS211、NAS312相应更换为WG211、WG312即可。操作分析完全相同。 (2)旁路转带操作此方案为等电位操作法。旁路刀闸4G的合分闸条件是所带线路及旁路回路均处于合闸运行而且线路接地刀闸DG处于分闸状态时方能进行。 代表A回路已处于合闸运行的1号钥匙，代表P回路已合闸运行的1P号钥匙以及线路接地刀闸已分闸的7号钥匙均已插入4G的WG313中后，4G即可合闸。合闸后1号钥匙又可自中拔出返回本回路进行A回路的停电操作，从而线路改由旁路