18 kV發電機出口刀閘操作隱患分析及改進措施探討

李 冬

(龍灘水電開發有限公司龍灘水力發電廠,廣西天峨547300)

18 kV發電機出口刀閘操作隱患分析及改進措施探討

李 冬

(龍灘水電開發有限公司龍灘水力發電廠,廣西天峨547300)

以龍灘水電廠1號發電機為例,通過對18 kV發電機出口刀閘8016操作的防誤閉鎖分析,發現在實際操作過程中存在的隱患,提出兩種改進措施,可有效解決18 kV發電機出口刀閘操作隱患,同時也為行業內同類型操作隱患分析與解決提供借鑒。

出口刀閘；操作；防誤閉鎖；隱患分析；改進措施；龍灘水力發電廠

0 引 言

電氣設備的操作對象主要是斷路器、刀閘以及接地刀閘等設備,這些設備操作次序不當將會造成嚴重的電氣誤操作事故,因此操作這些設備時要有嚴格的先后順序和邏輯判據,這就需要采取可靠的閉鎖裝置來防止誤操作。

常用的防誤操作閉鎖裝置有電氣閉鎖、計算機監控系統防誤閉鎖、微機五防閉鎖、機械鎖和帶電顯示裝置等。其中,電氣閉鎖屬于電氣邏輯閉鎖,是將斷路器、隔離開關和接地刀閘等設備的輔助接點接入電氣操作電源回路構成的閉鎖,其特點是沒有過多的附屬設備,外表十分簡捷,操作簡單、可靠,應用于電動操作的設備機構上,可采用完善的閉鎖邏輯關系防止誤操作；計算機監控系統防誤閉鎖是將設備操作閉鎖邏輯關系在監控上位機通過程序實現,適用于遠方操作的設備；微機五防閉鎖裝置由計算機主機、電腦鑰匙、電氣編碼鎖、機械編碼鎖等硬件組成,通過設置在系統內的軟件實現防誤邏輯閉鎖功能；機械鎖是利用電氣設備的機械聯動部件對相應電氣設備操作構成的閉鎖,主要是隔離開關或開關柜本身自帶閉鎖裝置。

1 基本情況介紹

1.1 電氣主接線

龍灘水電站電氣主接線為4/3接線,1號發電機1G為18 kV單元接線,發電機出口開關使用瑞士ABB公司生產的HEC8型GCB成套裝置,包括出口開關801、隔離刀閘8016、接地刀閘80117和801617,1號發電機1G通過1號主變1B將電壓由18 kV升至500 kV接入4/3電氣主接線系統；10 kV廠用電系統電源取自主變低壓側,通過廠用高壓變壓器11B將電壓由18 kV降至10 kV,然后經過開關11接入10 kV母線,廠用高壓變壓器11B低壓側配置一組接地刀閘1117,接地刀閘1117和開關11布置在同一個空氣絕緣、可移開式金屬封閉的西門子開關柜內。1號發變組單元接線和10 kV開關柜內接線見圖1、2。

圖1 電氣主接線

圖2 10 kV開關柜接線

1.2 電氣設備操作說明

電站500 kV系統為GIS設備,其開關、刀閘以及接地刀閘采用遠方操作；18 kV發電機出口開關采用遠方同期操作,18 kV刀閘以及接地刀閘采用現地電動操作；廠用電10 kV開關采用遠方操作,10 kV接地刀閘采用現地手動操作。

1.3 防誤操作閉鎖裝置

為防止電氣誤操作,500、18、10 kV和400 V系統電氣設備設置有電氣閉鎖裝置、計算機監控系統防誤閉鎖和現代微機五防閉鎖裝置,此外,18 kV系統設置有機械鎖,10 kV系統本身設置機械鎖和帶電顯示裝置。

2 發電機出口刀閘8016操作的隱患分析

2.1 電氣閉鎖邏輯

(1)電氣閉鎖邏輯。電氣閉鎖回路如圖3所示,圖中Q81代表接地刀閘80117,Q82代表接地刀閘80617,Q0代表出口開關801,端子X31∶4與X1∶19之間為合閘閉鎖回路,端子X31∶14與X1∶19之間為分閘閉鎖回路。發電機出口刀閘8016現地電動操作的閉鎖邏輯為：①現地合閘：801分閘+80117分閘+

801617分閘+8016分閘；②現地分閘：801分閘+8016合閘。

圖3 刀閘8016電氣閉鎖邏輯回路

(2)計算機監控系統防誤閉鎖邏輯具體為：①遠方合閘為801分閘+80117分閘+801617分閘+8016分閘；②遠方分閘為801分閘+8016合閘。

(3)微機五防閉鎖裝置的閉鎖邏輯具體為：①合閘為801分閘+80117分閘+801617分閘+8016分閘+1117分閘；②分閘為801分閘+8016合閘。

2.2 發電機出口刀閘8016操作隱患分析

(1)1號發變組在非檢修情況下發電機出口刀閘8016的操作隱患分析。正常情況下,發電機1G為調度管轄設備,發電機1G在發電或停機備用狀態,發電機出口刀閘8016在合閘位置,運行人員沒有征得調度許可不能操作發電機出口刀閘8016,因此發電機出口刀閘8016沒有操作安全隱患。

(2)1號發變組在檢修情況下發電機出口刀閘8016的操作隱患分析。1號發變組檢修時,運行人員按照調度指令將1號發電機轉為檢修狀態,其操作順序為：斷開11開關,倒換廠用電負荷；將發電機1G轉為停機態(801開關分閘)；斷開5011開關、斷開5012開關以及50116刀閘；斷開8016刀閘,合上80117接地刀閘；將11開關轉為檢修狀態,在廠高變11B高低壓側分別裝設一組三相短路接地線,合上1117接地刀閘。刀閘8016的以上操作是分閘操作,電氣閉鎖中的現地分閘閉鎖邏輯要求發電機出口開關801在分閘位置,可防止帶負荷拉、合隔離開關。因此,8016分閘操作沒有安全隱患。

1號發變組檢修完成后進行機組帶主變零起升壓試驗,需要運行人員合上刀閘8016,維護人員短接801開關合閘線圈進行801開關合閘操作,運行人員將發電機1G開機至空轉狀態,操作勵磁系統進行零起升壓試驗。運行人員操作刀閘8016采用的是現地操作,雖然微機五防閉鎖裝置設置了接地刀閘1117的合閘位置閉鎖刀閘 8016合閘操作的邏輯,但刀閘8016的操作機構沒有安裝微機五防鎖,因此微機五防閉鎖裝置不能防止帶接地線(開關)合斷路器(隔離開關)；另一方面刀閘8016的就地合閘邏輯沒有涉及接地刀閘1117和廠高變11B高低壓側的地線,如果刀閘8016合閘時接地刀閘1117在合閘位置或廠高變11B高低壓側接地線沒有拆除,合上刀閘8016和801開關,機組零起升壓,將會造成帶接地線(開關)合斷路器(隔離開關)的惡性誤操作事故發生。

3 發電機出口刀閘8016操作隱患的改進措施

3.1 完善發電機出口刀閘8016的合閘閉鎖邏輯

發變組檢修期間,在刀閘8016合閘回路端子X31∶4與X1∶19之間串接相應接地刀閘輔助接點,從電氣閉鎖邏輯上來防止惡性誤操作事故。該方法操作簡單、可靠,從根本上實現接地刀閘1117合閘位置閉鎖刀閘8016合閘操作,降低發電機出口刀閘8016的操作隱患,但不能解決廠高變接地線閉鎖刀閘8016合閘操作的問題。

3.2 完善微機五防閉鎖裝置

在微機五防閉鎖裝置的計算機主機中增加廠高變11B接地線閉鎖刀閘8016合閘操作的邏輯,并在發電機出口開關現地操作柜處增加微機五防鎖,這樣運行人員操作刀閘8016時需用電腦鑰匙將操作機構解鎖,從而解決了刀閘8016的操作隱患。此種方法需要微機五防閉鎖裝置廠家協助,能徹底解決發電機出口刀閘8016的操作隱患。

4 結 語

電氣誤操作事故威脅安全運行,損壞設備,造成惡劣的社會影響,嚴重時會造成人身傷亡事故。實際工作中應根據具體情況,認真分析運行操作的每一個環節,制定相應的防范措施來防止誤操作。本文從技術方面對龍灘水電站18 kV發電機出口刀閘操作進行分析,發現隱患并提出切實可行的改進措施,可有效解決18 kV發電機出口刀閘操作隱患,同時為行業內同類型操作隱患分析與解決提供借鑒。

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(責任編輯 王 琪)

Analysis and Improvement of Hidden Operation Trouble of 18 kV Generator Outlet Switch

LI Dong

(Longtan Hydropower Plant, Longtan Hydropower Development Co., Ltd., Tian’e 547300, Guangxi, China)

Taking the No.1 generator in Longtan Hydropower Plant as an example, the anti-misoperation blocking operation of 18 kV generator outlet breaker is analyzed, and finds that there is hidden trouble existing in actual operation process. Two improvement measures are proposed, which can effectively solve the hidden operation trouble of 18 kV generator outlet breaker. The improvement measures provide a reference for analyzing and solving similar hidden trouble．

outlet switch; operation; anti-misoperation blocking; hidden trouble analysis; improvement measure; Longtan Hydropower Plant

2017- 02- 16

李冬(1981—),男,河南鄧州人,工程師,碩士,主要從事水電站生產管理工作．

TM312(276)

B

0559- 9342(2017)04- 0028- 03