Unigear ZS1型10 kV隔離柜電氣閉鎖回路改造

劉會(huì)鵬，康文

(國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司檢修公司，湖南長(zhǎng)沙410007)

鵝城換流站站用電Ⅱ回的外供電源中，換流站湖鎮(zhèn)甲線和埔田丁線線路開(kāi)關(guān)在對(duì)側(cè)變電站，本側(cè)只有隔離刀閘，由于實(shí)際施工過(guò)程中未將對(duì)側(cè)線路開(kāi)關(guān)的輔助接點(diǎn)引入線路刀閘的電氣閉鎖回路，使得運(yùn)行人員可以帶電操作這2個(gè)線路刀閘?？紤]到高壓開(kāi)關(guān)柜手車式隔離刀閘操作的特殊性，需要運(yùn)行人員使用搖把進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作，距離隔離刀閘非常近，帶電操作過(guò)程中一旦刀閘機(jī)械機(jī)構(gòu)或其他原因?qū)е露搪饭收?，將造成設(shè)備故障乃至人身傷亡事故。

本次技術(shù)改造中，通過(guò)使用新型號(hào) (兩幅接點(diǎn))的高壓帶電顯示器，對(duì)鵝城換流站Unigear ZS1型10 kV隔離刀閘電氣閉鎖條件新增一條電氣閉鎖回路。在原電氣閉鎖 (僅防止線路帶電時(shí)合接地刀閘)的基礎(chǔ)上，增加防止線路帶電 (線路對(duì)側(cè)開(kāi)關(guān)合閘)的情況下對(duì)手車式隔離刀閘進(jìn)行操作的電氣閉鎖回路。改造實(shí)施后，只有在線路開(kāi)關(guān)拉開(kāi)、線路停電的情況下才允許操作線路隔離刀閘。解決了廠站使用外供電源時(shí)，開(kāi)關(guān)在對(duì)側(cè)變電站，本側(cè)只有隔離刀閘時(shí)電氣閉鎖回路的設(shè)置和實(shí)際施工過(guò)程中的接線問(wèn)題，保證了隔離刀閘電氣閉鎖回路的完整性，有效防止誤操作，確保設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)操作人員的安全。

1 概述

鵝城換流站站用電主接線如圖1所示。涉及1022/1023隔離柜的操作，因1022/1023隔離柜與線路相關(guān)開(kāi)關(guān) (在線路對(duì)側(cè)變電站，本側(cè)無(wú)開(kāi)關(guān))的電氣閉鎖回路在隔離柜內(nèi)直接短接，106隔離柜與50416刀閘的電氣閉鎖回路在106隔離柜內(nèi)直接短接。當(dāng)湖鎮(zhèn)甲線和莆田丁線及站用降壓變51B帶電時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)1022/1023/106隔離柜的分合閘操作。在日常運(yùn)行操作中，考慮到10 kV刀閘的操作均在就地進(jìn)行，需要運(yùn)行人員使用專用搖把對(duì)刀閘進(jìn)行操作。這在實(shí)際操作中存在危險(xiǎn)，例如當(dāng)隔離刀閘的兩相觸頭之間存在短路 (例如有小動(dòng)物在刀閘兩相之間引起短路)、刀閘兩相之間或單相對(duì)柜體的絕緣降低時(shí)，運(yùn)行人員手動(dòng)將手車推入時(shí)就會(huì)發(fā)生短路，最終釀成事故。

圖1 站用電主接線圖

2 隔離柜電氣閉鎖回路

2.1 1022/1023隔離柜的電氣閉鎖回路

以1023為例，從圖2(a)中可以看出，1023隔離柜的電氣聯(lián)鎖條件包括:1)上游開(kāi)關(guān)柜在拉開(kāi)位置，即埔田丁線線路沒(méi)有充電;2)隔離柜1022(SD2)在拉開(kāi)位置，即湖鎮(zhèn)甲線和埔田丁線不能同時(shí)給備用切換段母線供電。

圖2 電氣閉鎖回路

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，應(yīng)接到上游開(kāi)關(guān)相關(guān)輔助接點(diǎn)的端子 (X3∶11 X3∶17)用1根連接線直接連接，這可能是在施工過(guò)程中，考慮到此接線涉及對(duì)站的開(kāi)關(guān)柜，而未從對(duì)側(cè)接線，采用直接短接的方法實(shí)現(xiàn)。

1022隔離柜的電氣閉鎖回路與1023隔離柜相似。

2.2 106隔離柜的電氣閉鎖回路

106隔離柜電氣閉鎖回路如圖2(b)所示。

從圖2(b)中可以看出，106隔離柜的電氣聯(lián)鎖條件是:500 kV側(cè)50416刀閘在拉開(kāi)位置。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，106隔離柜中X3∶11和X3∶17端子直接短接，沒(méi)有從50416刀閘端子箱中取相關(guān)電氣聯(lián)鎖。

3 整改措施

從1022/1023/106隔離柜的電氣閉鎖回路中，可以看到均有一個(gè)高壓帶電顯示器HL，該電顯示器測(cè)量與手車相連的線路電壓，當(dāng)檢測(cè)到線路有電壓時(shí)由常開(kāi)接點(diǎn) (NO)切換至常閉 (NC)接點(diǎn)，釋放KL繼電器，起到閉鎖作用。KL為閉鎖電磁鐵 (當(dāng)有電勵(lì)磁時(shí)解除閉鎖，失電釋放時(shí)起到閉鎖作用)，在帶有接地刀閘的開(kāi)關(guān)柜或隔離柜中實(shí)現(xiàn)與接地刀閘的電氣閉鎖，通過(guò)閉鎖接地刀閘的搖把插孔，使得運(yùn)行人員無(wú)法操作接地刀閘。

該型號(hào)的帶電顯示器型號(hào)為DXN—Q，只有1對(duì)輔助接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)隔離手車和接地刀閘之間的電氣閉鎖。經(jīng)了解，該廠家有2對(duì)接點(diǎn)、相同尺寸的帶電顯示器產(chǎn)品，型號(hào)為DXN1-Q/L。這樣，可以利用其中1對(duì)接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)接地刀閘和隔離手車的電氣閉鎖，利用另外1對(duì)接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)1022/1023/106刀閘被原本短接的電氣閉鎖，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)湖鎮(zhèn)甲線、莆田丁線及站用降壓變51B帶電時(shí)，閉鎖隔離手車，使得1022/1023/106刀閘只有在無(wú)電的情況下才能進(jìn)行操作。

4 接線方案

如圖3為DXN1-Q/L型帶電顯示器的參考接線圖。當(dāng)有二次電源輸入和額定相電壓5%～100%輸入時(shí)，閉鎖型顯示器應(yīng)能可靠閉鎖，閉鎖燈常亮，輔助接點(diǎn)狀態(tài)為 NC1與 COM1接通，NC2與COM2接通。

圖3 參考接線圖

將原來(lái)的接線端子X(jué)3∶16接入COM1，X3∶10接入NO1。新增2根接線，從X3∶17接入COM2，從X3∶11接入NO2。當(dāng)線路或51B不帶電時(shí)，實(shí)現(xiàn)接地刀閘與隔離手車之間電氣閉鎖的同時(shí)，帶電顯示器的輔助接點(diǎn)COM2和NO2接通，將隔離手車本身的閉鎖電磁鐵Y0勵(lì)磁解除電氣閉鎖。相反，當(dāng)線路或51B帶電時(shí)，帶電顯示器的輔助接點(diǎn)COM2和NC2接通，將隔離手車本身的閉鎖電磁鐵Y0釋放，以起到電氣閉鎖的作用。Y0為隔離手車自身的閉鎖電磁鐵，與KL閉鎖電磁鐵工作原理相似，當(dāng)Y0帶電時(shí)勵(lì)磁以解除電氣閉鎖，當(dāng)Y0失電時(shí)釋放以實(shí)現(xiàn)電氣閉鎖。

5 與原設(shè)計(jì)對(duì)比分析

常規(guī)設(shè)計(jì)中，采取與隔離刀閘相連開(kāi)關(guān)的輔助接點(diǎn)作為隔離刀閘操作的電氣閉鎖條件，即停電時(shí)先拉開(kāi)開(kāi)關(guān)再拉開(kāi)隔離刀閘，送電時(shí)先合隔離刀閘再合開(kāi)關(guān)。在廠站使用的外供電源、線路開(kāi)關(guān)在對(duì)側(cè)變電站、本側(cè)只有隔離刀閘的情況下，本側(cè)隔離刀閘的電氣閉鎖條件不可能取對(duì)側(cè)取線路開(kāi)關(guān)的輔助接點(diǎn) (需要布置二次電纜至對(duì)側(cè)變電站開(kāi)關(guān)柜)。這導(dǎo)致在實(shí)際接線過(guò)程中，直接將該電氣閉鎖條件通過(guò)短接線短接，使得線路刀閘與開(kāi)關(guān)不能形成電氣閉鎖關(guān)系，不符合設(shè)計(jì)要求。

改造后，通過(guò)使用高壓帶電顯示器測(cè)量線路電壓，當(dāng)線路有電壓時(shí)，高壓帶電顯示器的輔助接點(diǎn)動(dòng)作。隔離刀閘的操作通過(guò)使用高壓帶電顯示器的輔助接點(diǎn)形成的電氣閉鎖回路，間接與對(duì)側(cè)變電站線路開(kāi)關(guān)的分合形成電氣閉鎖關(guān)系，有效防止線路帶電時(shí)對(duì)隔離刀閘進(jìn)行操作。該設(shè)計(jì)不需要布置二次線纜至對(duì)側(cè)變電站，易于實(shí)現(xiàn)接線，僅在本側(cè)隔離刀閘柜內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)接線，大大節(jié)約了材料成本和施工成本。

6 結(jié)論

按照新設(shè)計(jì)修改電氣閉鎖回路后，有效防止帶電的情況下對(duì)隔離刀閘進(jìn)行操作，有效防止誤操作，有效預(yù)防設(shè)備損壞事故和人身傷亡事故的發(fā)生，大大提高了設(shè)備操作的安全水平，實(shí)際應(yīng)用情況良好。

〔1〕廈門ABB開(kāi)關(guān)有限公司.三峽直流輸電惠州換流站站用變改造圖紙〔R〕.2005.