機械防誤閉鎖裝置在蓄能電站的應用

李甲駿，盧 彬，趙一煒，錢 力，戴維義

（1.河北張河灣蓄能發電有限責任公司，河北 石家莊 050300；2.天津龍源風力發電有限公司，天津 300000）

機械防誤閉鎖裝置在蓄能電站的應用

李甲駿1，盧 彬1，趙一煒1，錢 力1，戴維義2

（1.河北張河灣蓄能發電有限責任公司，河北 石家莊 050300；2.天津龍源風力發電有限公司，天津 300000）

介紹張河灣抽水蓄能電站機械防誤閉鎖裝置的設計、使用情況，與電站微機防誤閉鎖裝置進行橫向比較，分析兩者存在的優勢與問題，對蓄能電站防誤閉鎖裝置分析并提出建議。

蓄能電站；機械防誤閉鎖裝置；微機防誤閉鎖裝置

1 概述

河北張河灣抽水蓄能電站位于太行山深處井陘縣境內，電站裝機總容量為1 000 MW，安裝4臺250 MW的單級混流可逆式機組，以一回500 kV線路接入河北南部電網。按照《國家電網公司防止電氣誤操作安全管理規定》等要求，電站原先配置了一套微機防誤閉鎖裝置，主要針對15.75 kV系統部分刀閘、10 kV系統各刀閘和地刀等設備以及電站配備的臨時用接地線進行了防誤管理，為完善電站防誤閉鎖系統功能，電站新配備了一套以機械鎖進行物理邏輯閉鎖為原理的機械防誤閉鎖裝置。

2 目的

通過配備機械防誤閉鎖裝置，將電站主變高壓側刀閘和地刀、15.75 kV系統各刀閘和地刀納入防誤閉鎖系統進行管理，與納入微機防誤閉鎖裝置管理的接地線和10 kV系統地刀互為補充，形成一套完善的防誤閉鎖系統。

3 機械防誤閉鎖裝置介紹

3.1 機械防誤閉鎖原理

機械防誤閉鎖裝置，是一種強制性的閉鎖裝置，采用機械聯鎖方式控制各個操作程序，強制運行人員按照預先設定好、合格的安全操作順序，對電氣設備進行正確的操作，從而避免了誤操作事故的發生，充分滿足“五防”要求。

機械防誤閉鎖裝置，一般是通過各種類型的五防機械鎖搭配組合而成，各五防鎖之間通過狀態的變化，來改變被其所控制的五防鎖的操作條件，從而實現相互閉鎖。

操作時，需要將各五防鎖的鑰匙進行替換，實現刀閘、地刀操作方式的切換、操作的允許或閉鎖。

3.2 裝置設計

（1）結合電站電氣設備的主接線圖，參照電氣操作“五防”要求、電網調度令以及電站運行標準操作票，設計出滿足該電站安全操作順序的閉鎖邏輯。

（2）為完善電站微機防誤閉鎖裝置功能，要求將微機防誤閉鎖裝置未覆蓋的15.75 kV系統各地刀等設備納入管理。

3.3 使用說明

（1）以1號機組發電機由備用轉檢修（電氣部分）為例：

1）由運維負責人下達操作許可令后，操作人員領取中控室初始鑰匙（1a），把鑰匙插入換相刀閘801-1鑰匙交換盒（1b）操作 801-1后置換出801-1GDS01鑰匙（2a）。

2）把801-1GDS01鑰匙插入拖動刀閘GDS01鑰匙交換盒（2b）操作GDS后置換出GDS01MDS01鑰匙（3a）。

3）把GDS01MDS01鑰匙插入被拖動刀閘MDS01鑰匙交換盒（3b）操作MDS后置換出MDS01NPDS01鑰匙（4a）。

4）拉開1號勵磁變低壓側開關ECB01并搖至隔離位置后拔出ECB01A鑰匙（5a）。

5）把鑰匙（4a）、（5a）同時插入中性點刀閘NPDS01鑰匙交換盒（4b）、（5b）處操作NPDS01后換出開關機組側地刀801-1FD鑰匙（6a），插入到機組側地刀鑰匙交換盒（6b）處解鎖地刀，地刀操作完畢后，置換出1號機風洞門801-FDM鑰匙（7a），插入到1號風洞門鎖（7b）處進行解鎖操作。

（2）以1號主變由冷備用轉檢修為例：

1）由運維負責人下達操作許可令后，操作人員領取中控室初始鑰匙（1 A），把鑰匙插入1號主變高壓側5001-5刀閘鑰匙交換盒（1B）置換出5001-5 A刀閘鑰匙（2A）。

2）領取中控室初始鑰匙（1a），把鑰匙插入換相刀閘801-1鑰匙交換盒（1b）操作801-1后置換出801-1A鑰匙（3A）。

3）拉開SFC1號輸入開關ICB01并拉至隔離位置拔出ICB01鑰匙（4A）。

4）拉開1號勵磁變低壓側開關ECB01并搖至隔離位置拔出ECB01B鑰匙（5A）。

5）拉開1號廠變開關SCB01并搖至隔離位置拔出SCB01鑰匙（6A）。

圖1 機械閉鎖配置圖

6）把鑰匙（2A）、（3A）、（4A）、（5A）、（6A）同時插入1號主變鑰匙交換盒（2B）、（3B）、（4B）、（5B）、（6B）交換出1號主變低壓側地刀801-1BD鑰匙（7A）、1號主變高壓側地刀5001-517鑰匙（8A）給地刀解鎖，合地刀后操作完畢。

4 微機防誤閉鎖裝置介紹

電站另配置了一套微機防誤閉鎖裝置，主要由微機防誤操作系統、操作票專家系統、接地線管理器、電腦鑰匙、智能閉鎖鎖具等設備組成，并在需要閉鎖的設備、地線上安裝經微機防誤操作系統編碼的電編碼鎖。在日常操作時，通過預先編輯好各設備的操作邏輯來判斷待操作設備是否滿足閉鎖條件，操作人員根據“五防”要求和現場實際情況開票，經過模擬預演無誤，即可將操作內容傳輸到電腦鑰匙中，在對應設備電編碼鎖處進行解鎖操作，操作完成后利用電腦鑰匙將操作情況回傳到防誤操作系統上來更新設備狀態。

該裝置具備以下功能：

（1）配置全廠電氣設備模擬圖實現設備狀態在線監測、在線模擬操作和操作完成回傳設備狀態；

（2）圖形操作票、手工開票、典型票調用和預存票調用等多種開票方式；

（3）內置“五防”邏輯判斷功能可對所開操作票進行“五防”邏輯判斷；

（4）聯合地線管理器將全廠臨時接地線納入防誤閉鎖管理。

5 對比分析

5.1 微機防誤閉鎖裝置

優點：覆蓋面廣；可操作性強；電編碼鎖可以通過修改內碼來改變其用途。

缺點：微機防誤操作系統長時間運行后會出現發卡、死機等現象；模擬屏上設備狀態需要隨時更新保持與實際設備狀態一致；使用環境有要求，電編碼鎖不能受潮、碰撞，易損壞，防護要求高；電腦鑰匙易發生饋電、接觸不良等現象，導致操作中斷現象發生；如需緊急解鎖、閉鎖操作時，則需要使用萬能鑰匙來實現，反而增大了誤操作的風險性。

5.2 機械防誤閉鎖裝置

優點：可靠性高；邏輯性更清楚明白，便于操作人員理解；機械鎖質量高、不易損壞，維護量小。

缺點：安裝條件有要求，外置的機械鎖需要一定空間和可接入性，使用范圍受限；邏輯性要求高，一旦配置機械防誤閉鎖裝置，操作順序就固定了，不能隨意改變；鎖芯需要定期維護，保證對應的鑰匙能可靠開鎖；機械鎖一旦使用就不能隨意更改其用途，對備件要求高；如需緊急解鎖、閉鎖操作時，則需要使用萬能鑰匙來實現，反而增大了誤操作的風險性。

5.3 結論

（1）在安全性方面，機械防誤裝置和微機防誤裝置均能滿足電站安全需要，并相互形成互補。

（2）在使用范圍方面，微機防誤裝置受限小，使用率高；

（3）在使用功能方面，微機防誤裝置配置功能多，實用性強；

（4）在日常維護方面，機械防誤裝置基本屬于免維護，微機防誤裝置需要投入較多維護精力；

（5）在使用壽命方面，機械防誤裝置不易損壞、使用期限長；

（6）在備件儲備上，微機防誤裝置僅需配備一定量的通用型的電編碼鎖，機械防誤裝置則需要根據實際情況配置不同類別的機械鎖，但微機防誤裝置還要考慮防誤主機、各級通信設備、分系統管理機等的使用壽命和更新換代情況。

6 結束語

防誤閉鎖裝置是發電廠日常工作中不可或缺的一道安全防線，其類別多元化，發展至今，各種閉鎖裝置均有其優劣性，各電廠應結合本廠設備的實際狀況，以保證安全作為最大前提進行選型和配置，增大覆蓋面、提高操作性和設備穩定性。

[1]國家電網公司防止電氣誤操作安全管理規定[M].北京：中國電力出版社，2006.

[2]趙 峰.桐柏電站防誤閉鎖裝置的應用和現狀分析[J].水電站機電技術，2015，38（11）：14-16，24.

TM774

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1672-5387（2016）12-0018-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.12.007

2016-08-29

李甲駿（1984-），男，工程師，從事抽水蓄能電站生產管理。