一屏多保護防誤碰安全罩的應用

朱　騰　朱　黎

[摘要]針對一屏多保護校驗工作的性質特點，作者從專業(yè)管理和現(xiàn)場實際工作角度出發(fā)，通過深入研究和論證，中南民族大學計科院提出設計方案，提出了一屏多保護校驗工作防誤碰可行性控制措施，發(fā)明了工作現(xiàn)場用一屏多保護防誤碰安全裝置，并獲得了淮北市第十二屆青年“五小”科技成果一等獎。該裝置的應用，不但解決了現(xiàn)場一屏多保護校驗工作安全控制措施難的問題，而且可以獨立的為一屏多保護裝置的單一校驗工作提供可靠的安全屏障措施，有效的防止了工作人員工作時誤入其他運行間隔和“三誤”事故發(fā)生的可能性。從根本上完善了一屏多保護校驗工作的安全措施布置問題。

[關鍵詞]繼電保護一屏多保護安全罩控制措施

1發(fā)明背景

目前我國基本上進入電網(wǎng)高度自動控制的新時代。由于科學技術的進步，微機保護和各種自動化裝置設備被廣泛應用于變電站和發(fā)電廠，體積龐大的原多種類保護和自動裝置被濃縮集中于一屏或更小的裝置，盡管有保護動作率高和節(jié)省場地的許多優(yōu)點，但由于自動化設備體積小、多保護集一屏，相鄰上下左右間隔距離近，檢修工作面小，在檢修校驗獨一線路保護時，一不小心很容易碰觸和誤入同屏的相鄰運行間隔。

此類設備檢修和保護校驗時，相應的安全防誤措施的設置并沒有隨之得到徹底改觀，在很多變電站和發(fā)電廠仍然沿襲使用著舊的安全設施防誤措施，近年來發(fā)生的各種誤整定、誤接線、誤碰等“三誤”事故就是由于工作現(xiàn)場缺乏相應的針對性的反事故措施，和沒有行之有效的手段來防止作業(yè)人員的失誤、疏忽造成的。任何對自動保護裝置的誤碰，都可能帶來巨大的經濟損失。

2發(fā)明思路

針對一屏多保護校驗工作的性質特點，除了要求提高作業(yè)人員安全意識和素質外。對各種自動保護裝置校驗工作時的安全措施設置提出了更高的要求，特別對變電站發(fā)電廠運行單位的現(xiàn)場安全措施的布置提出了更高的要求和標準。但是到目前為止還沒有行之有效的方法和具體防范措施，來防止這類事故的發(fā)生。

目前變電站現(xiàn)場傳統(tǒng)使用的紅布幔、木遮攔等傳統(tǒng)安全設施，只能對運行設備進行部分的遮擋，而且很容易被工作人員移開和撤除，沒有從根本上解決防止“三誤”問題。

開啟式可變移動保護校驗防誤碰安全罩(裝置)，就是基于以上情況而發(fā)明的，它的最大功能特點，就是可以獨立的為一屏多保護裝置的單一校驗工作，提供可靠的安全屏障措施，防止工作人員工作時誤入其他運行間隔。從根本上解決了一屏多保護校驗工作的安全措施布置完善問題。

3成果介紹

該裝置的主要工作原理：當一屏多保護上的某一單元校驗時，運行人員根據(jù)檢修單元窗口來設定窗口大小，窗口大小可以任意設定和變換，通過有線可變調節(jié)開關對裝置四周邊拉幕(橡膠樹脂做)，上、下、左、右移動進行控制。拉幕顏色是透明的。拉幕的表面應有“此盤運行，禁止工作”的字樣。裝置的四邊拉幕不工作時卷縮在裝置的外框邊緣卷筒內。邊框卷筒內拉幕由電機帶動出入，工作時通過連線控制開關，將邊框卷筒內拉幕拉出。通過控制鍵上下左右進行控制，上下左右拉幕可以隨意滑動，工作窗口可大可小，可上可下，可左可右。定位位置根據(jù)檢修單元的面積大小來設定，拉幕內邊緣四周形成的窗口空洞的邊面積即為工作范圍區(qū)域。對檢修單元是敞開的。而對運行裝置是遮擋封閉的，窗口邊緣運行屏和檢修屏是隔離的，一旦窗口(檢修單元)定位，工作窗口就被確定，加裝閉鎖裝置，將窗口進行固定閉鎖，并由運行人員來對閉鎖鑰匙進行管理。任何人將無法變更設置的工作區(qū)間和范圍。工作人員無法觸摸到運行設備。

另外該裝置在屏兩側卷筒柱上加裝了活動擋板與相鄰運行設備隔離；活動擋板不工作時是隱藏的，工作時通過裝置左右兩側固定的上下軌道拉出。高度略低于屏。頂部有照明設備，供檢修使用。裝置底部裝有兩套備用蓄電池和電腦控制裝置，蓄電池為裝置系統(tǒng)提供照明和操作電源，電腦控制裝置主要用于系統(tǒng)的運行控制、窗口大小的調節(jié)，閉鎖鑰匙的程序管理、檢修校驗時間記錄、信息的輸出和輸入等工作。工作終結和結束后，開啟和變更工作范圍區(qū)間必須由運行人員來解鎖。新的保護設備單元檢修校驗時需重新履行變更手續(xù)。此裝置也適用于其他的二次工作的安全措施設置。

4成果應用效益及前景

自防誤安全罩使用以來，在華東電網(wǎng)南方幾個省份供電公司變電站和發(fā)電廠升壓站成功的將此裝置率先運用在保護校驗的安全措施布置工作面上，并得到了廣泛應用，發(fā)揮了較大作用。效果非常明顯。一是工作效率高，二是安全措施布置快捷、可靠、完善到位，此裝置得到了變電站運行人員的認可和肯定。

2007年12月和2008年4月分別對南方幾個供電公司幾十個變電站的運用情況進行調查，絕大部分集控站的35kV線路保護都是集中式微機保護，每4套保護集中在一個控制屏上，任何一套保護的檢修和校驗工作，安全措施不完善，都有可能影響到其他保護的正常運行，如果沒有一套完善的安全設施，很難保證現(xiàn)場的工作安全和設備安全，在沒有使用可變移動保護校驗防誤碰安全罩前，按照原來的停電計劃，每次停電報申請只能報兩回間隔，停電間隔時間長。

某變電站35kV間隔單元共23回，需要十一天的工期，而且母差改造期間的主接線方式為單母線運行。主網(wǎng)結構非常簿弱，隨時都有可能出現(xiàn)異常。主要原因是被每個單元停電后的工作許可時間耽誤的，而工作許可重要的一點就是現(xiàn)場安全措施的布置。因為一套保護檢修時，其他的運行保護間隔，是逐一做安全措施的，使用紅布幔對運行屏進行封閉，并且都要單獨交待，平均每套保護的使用封閉時間在12min左右，三套保護計36min。盡管這樣，其最大弱點就是不能對運行屏登陸窗進行正常監(jiān)視，無法了解到設備的正常工作狀態(tài)，工作人員可以隨意移動和撤除檢修窗口附近的遮攔和遮擋物，誤入帶電間隔。

在35kV母差的改造中，由于使用了一套完整的可變移動保護校驗防誤碰安全罩，同屏的安全措施的布置一次性完成，時間僅為9min。大大縮短了許可時間，單元停電間隔由原來時間2h改為35min。每天由停2回間隔改為4條到5條。工期也縮短為5天，工作范圍周邊的運行屏

SF₆斷路器是理想的小電感電流開關電器。SF₆有較強絕緣性能和滅弧能力，當壓力達到3個大氣壓時，相當于油的絕緣強度，而靜態(tài)一個氣壓時，滅弧能力是空氣的100倍。在自能滅弧情況下，開斷小電感電流時，SF₆斷路器基本沒有截流情況。通常SF₆開關電器觸頭開距較大，適當加大分閘速度，增加SF₆氣體壓力可以獲得較大介質恢復強度，這對用于電容器組的開關是有利的。當然目前有的行業(yè)同仁認為，SF₆是京都會議限制的六種溫室效應氣體之一，要加以限制。實際上在六種溫室效應氣體之中，CO₂數(shù)量最大，影響占40％以上，目前還在大量排放。而SF₆氣體使用量極低，總體影響量很少，尚沒有一種絕緣滅弧介質可以取代。因此盡量少用，降低泄漏，壽命期后采取加強回收等措施，筆者認為仍可使用，不能偏廢。

5改進小電流開斷性能的建議和措施

根據(jù)以上介紹和分析，改進小電流開斷性能可以采取以下一些措施：

(1)首先應進行市場調研，了解目前國內需要哪些開、合小電流開關設備，如中壓電抗器開關、電容器組開關、變壓器開關等，市場有多大，用戶有哪些技術要求等；

(2)開發(fā)專用開、合小電流(小電感、空纜和電容器組)SF₆負荷開關或兼有開、合短路電流的SF₆斷路器；

(3)應改進真空開關，適用于開、合電容器組及小電感電流開關，或開發(fā)滿足于小電流開合的專用真空負荷開關(主要是調節(jié)觸頭材料配方，改進滅弧結構)；

(4)建立滿足電容器組及電抗器、變壓器試驗室的試驗條件，能在試驗室完成研究性試驗和型式試驗；

(5)開展特高壓、超高壓斷路器開、合空載架空線的(特別是在斷口電壓較高的情況下)試驗研究，以便更好地降低操作過電壓水平，提高輸變電設備技術經濟指標。