劉旭陽,李苜苒,高 磊,李 倩,韓明明
(河北張河灣蓄能發電有限責任公司,河北 石家莊 050300)
張河灣電站地下廠房10 kV開關柜共分三段,其中第一段和第三段均為兩路電源進線,來自廠變低壓側,兩路電源熱備用,互為閉鎖,第二段母線電源來自廠外35 kV變電站10 kV電源,正常為備用狀態;其中10 kV I段開關柜共24面,10 kV I段開關10面,II段開關10面,III段開關2面,母聯開關2面。開關柜后柜門采用螺栓鎖定,不具備帶電閉鎖功能,存在誤入帶電間隔的風險;10 kV開關柜帶電顯示裝置無自檢功能,當帶電顯示裝置指示燈異常時,無法判斷開關柜是否帶電,易造成運維人員誤判斷。
根據《水電廠重大反措》及《國網安質部關于開展防誤閉鎖專項隱患排查治理工作的通知》(安質—〔2016〕19號)附件1“防誤閉鎖專項隱患排查重點內容”要求,對張河灣電站10 kV開關柜帶電顯示裝置及后柜門進行改造,提高設備運維的可靠性及安全性。
根據《水電廠重大反措》1.1.1.2 :“成套高壓開關柜五防功能應齊全、性能良好,具有機械聯鎖或電氣閉鎖;開關柜出線側應裝設帶電顯示裝置,帶電顯示裝置應具有自檢功能,并與線路側接地刀閘實行聯鎖;電動或手動操作時應具有強制防止電氣誤操作閉鎖功能;應有釋壓通道?!薄秶W安質部關于開展防誤閉鎖專項隱患排查治理工作的通知》(安質—〔2016〕19號)附件1“防誤閉鎖專項隱患排查重點內容(三)開關柜作業防誤第14條開關柜(含母線PT、避雷器、主變柜等)除儀表倉門、手車柜門外,其它可開啟的柜門包括用螺栓鎖住的屏護板應具備帶電強制閉鎖功能?!奔啊秶W新源公司生產設備大修原則》2.3.3.4.1 要求:“不能滿足五防要求的開關柜,應進行大修”。我廠10 kV開關柜存在如下2個問題。
當帶電顯示裝置指示燈異常時,無法判斷開關柜是否帶電,易造成運維人員誤判斷,需新增帶自檢功能的帶電顯示裝置。
存在誤入帶電間隔的風險,需對后柜門安裝防誤閉鎖裝置,并將10 kV開關柜門鎖納入全廠微機五防系統。
2017年新源公司對我廠進行反措防誤檢查,發現以上2條問題需整改,在國網新源公司安質部關于印發反措與防誤專項督查報告的通知 安質【2018】5號文中強調了帶電裝置的閉鎖要求,我廠按照公司相關要求對廠房10 kV開關柜帶電顯示裝置進行了整改。
因帶電顯示裝置采用電容式傳感器單元獲取一次母線帶電信號,涉及到廠用電一次接線,須結合廠用電停電進行升級改造。廠用電10 kV 三段母線全停將影響我廠正常生產作業,故采用三段母線輪停的方式進行該項工作。各段母線停電后具體工作流程如下:
(1)原帶電顯示裝置拆除;
(2)新帶電顯示裝置(帶自檢功能)安裝、調試;
(3)10 kV開關柜前后柜門防誤閉鎖裝置安裝;
(4)開關柜帶電后標定帶電顯示裝置;
(5)安裝完成后將10 kV開關柜前后柜門電磁鎖接入微機五防系統,并對五防閉鎖邏輯進行增加及修改。
本次10 kV開關柜帶電顯示裝置改造采用珠海優特GSN2G高壓帶電顯示閉鎖裝置,該裝置采用電容式支柱傳感器、數字信號處理技術、高亮LED顯示元件及抽屜式組合結構設計。裝置具有帶電狀態閃光顯示、連續自檢、帶電閉鎖接點輸出、核相連接點輸出、工作模式設置、無線編碼的防誤鑰匙驗電等諸多功能,具有檢測精度高、使用壽命長、驗電識別準確、閉鎖接口豐富、閉鎖操作安全可靠、體積小巧、不開柜門即可維護更換的特點。
GSN2G高壓帶電顯示閉鎖裝置面板上有A、B、C 3個帶電狀態指示燈,1個“運行”指示燈、1個“故障”指示燈和1個“閉鎖”指示燈,A、B、C 3個核相連接點輸出孔和1個E即“地”孔,1個自檢按鈕及1個電腦鑰匙驗電接口,正常工作時“運行”指示燈閃爍,裝置或傳感器故障時,“故障”指示燈閃爍。
GSN2G高壓帶電顯示閉鎖裝置電容式傳感器單元接線原理圖1。

圖1 傳感器單元接線原理圖
GSN2G高壓帶電顯示閉鎖裝置出線端子說明如表1。

表1 GSN2G顯示單元出線編號表
GSN2G高壓帶電顯示閉鎖裝置指示燈顯示信息說明如表2。

表2 GSN2G顯示單元指示信息說明表
原帶電顯示裝置無外接電源,接線簡單,拆除方便,只需將帶電顯示裝置從面板取下,并從開關柜內一次母線絕緣子處將該裝置的電容傳感器使用螺絲刀擰下即可,裝置接地線通過連接盤柜實現接地。(如圖 2、3、4)。

圖2 原帶電顯示裝置接線原理圖

圖3 原帶電顯示裝置外形

圖4 原帶電顯示裝置電容傳感器
按照GSN2G高壓帶電顯示閉鎖裝置安裝說明,新帶電顯示裝置安裝順序如圖5。

圖5 新帶電顯示裝置安裝順序
本次10 kV開關柜帶電顯示裝置改造計劃將新高壓帶電顯示閉鎖裝置替換掉原帶電顯示裝置,在原帶電顯示裝置位置安裝新高壓帶電顯示閉鎖裝置,無需重新開孔,采用自攻螺絲釘固定。新帶電顯示裝置傳感器與原帶電顯示裝置形式一致,均為電容式傳感器,安裝方式與原帶電顯示裝置一致。
GSN2G高壓帶電顯示閉鎖裝置為帶自檢功能的帶電顯示裝置,需要外接220 V交流電源,計劃從開關柜內交流母排取電,接線原理圖如圖6。

圖6 新帶電顯示裝置柜內電源接線
GSN2G高壓帶電顯示閉鎖裝置同樣采用電容式母線帶電監測傳感器,安裝方法及位置與原帶電顯示裝置相同,在柜內出線母線絕緣子上取信號,固定傳感器即可,裝置接地線通過連接盤柜實現接地。
GSN2G高壓帶電顯示閉鎖裝置整體接線原理圖如圖7。

圖7 GSN2G高壓帶電顯示閉鎖裝置整體接線原理圖
將柜門原有普通機械鑰匙鎖具改為電氣五防鎖,并將新加鎖具接入全廠電氣五防系統,在電氣五防閉鎖邏輯中加入柜門不可帶電的閉鎖,通過將五防鑰匙插入GSN2G高壓帶電顯示閉鎖裝置驗電接口中驗證裝置是否帶電,只有在柜體停電情況下才可以使用電氣五防鑰匙打開柜門。
GSN2G高壓帶電顯示閉鎖裝置具備帶自檢功能,可防止因指示燈故障而出現誤判帶電設備的情況,且運行穩定,裝置維護成本低,在系統內具有較好的推廣意義。