謝宏鵬

（湛江天匯設(shè)計(jì)有限公司 廣東湛江 524005）

110kV變電站防止電氣誤操作典型邏輯閉鎖關(guān)系解析

謝宏鵬

（湛江天匯設(shè)計(jì)有限公司 廣東湛江 524005）

防止電氣誤操作閉鎖裝置是為了避免“誤入帶電間隔、帶負(fù)荷誤拉（合）隔離開關(guān)、帶接地開關(guān)（接地線）合隔離開關(guān)、帶電合（掛）接地開關(guān)（接地線）、誤分合斷路器”等惡性事故的發(fā)生，以滿足變電站安全運(yùn)行要求的必備技術(shù)手段。本文針對(duì)110kV變電站常見的幾種電氣閉鎖的邏輯關(guān)系進(jìn)行解析，以理清各設(shè)備之間的閉鎖邏輯關(guān)系，為電力工程二次設(shè)計(jì)詳盡考慮電氣閉鎖回路而打下基礎(chǔ)。

誤操作；邏輯；閉鎖

1 引言

運(yùn)行中的變電站經(jīng)常需要進(jìn)行各種操作，以滿足電網(wǎng)運(yùn)行方式的各種不同需求，但在人為的操作中，往往由于各種各樣的原因而造成“誤入帶電間隔、帶負(fù)荷誤拉（合）隔離開關(guān)、帶接地開關(guān)（接地線）合隔離開關(guān)、帶電合（掛）接地開關(guān)（接地線）、誤分合斷路器”等等誤操作經(jīng)常發(fā)生，從而造成人身傷亡、電力設(shè)備損壞、停電等惡性事故的發(fā)生。防止電氣誤操作閉鎖裝置正是為了避免此類事故的發(fā)生，以滿足變電站安全運(yùn)行的要求，在電氣設(shè)備及其自動(dòng)化控制系統(tǒng)上安裝的對(duì)電氣設(shè)備操作流程、操作位置進(jìn)行閉鎖和提示的裝置，是防止電氣誤操作的必備技術(shù)手段，包括變電站自動(dòng)化系統(tǒng)五防子系統(tǒng)、微機(jī)防誤閉鎖裝置、電氣閉鎖、電磁閉鎖、機(jī)械聯(lián)鎖、機(jī)械程序鎖等。本文僅就110kV變電站常見的幾種電氣閉鎖的邏輯關(guān)系進(jìn)行解析，以便理清各設(shè)備之間的閉鎖邏輯關(guān)系。

2 各設(shè)備的通用閉鎖邏輯關(guān)系要求

變電站內(nèi)電氣閉鎖通常是利用斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)等設(shè)備之間的互鎖來實(shí)現(xiàn)的，各設(shè)備的通用閉鎖邏輯關(guān)系要求如下：

斷路器的通用閉鎖邏輯要求為無條件分合閘，即無論隔離開關(guān)、接地開關(guān)在什么狀態(tài)，只要有需要，斷路器均能直接進(jìn)行分合閘操作，而無需其他任何條件。

隔離開關(guān)的通用閉鎖邏輯：①為防止帶負(fù)荷誤拉（合）隔離開關(guān)，斷路器間隔內(nèi)的隔離開關(guān)應(yīng)在斷路器分閘后才能分合閘；②為防止帶接地開關(guān)（接地線）合隔離開關(guān)，合隔離開關(guān)時(shí)，隔離開關(guān)兩側(cè)接地開關(guān)應(yīng)分開、接地線應(yīng)拆除，包括經(jīng)斷路器、主變、接地變/站變、電纜等連接的接地開關(guān)及接地線；③母線接地開關(guān)合上或母線接上接地線后，母線上的各隔離開關(guān)均不能合上。

接地開關(guān)（接地線）的通用閉鎖邏輯：①接地開關(guān)無條件分閘；②主變中性點(diǎn)接地開關(guān)無條件分合閘；③合接地開關(guān)或接接地線時(shí)，與接地開關(guān)直接相連或經(jīng)斷路器、主變、接地變/站變、電纜等連接的隔離開關(guān)必須在分閘位置、小車必須在試驗(yàn)位置；④母線上的所有隔離開關(guān)、小車?yán)_后，才能合上母線接地開關(guān)或在母線上接接地線。

3 110kV變電站常見的幾種典型閉鎖邏輯關(guān)系解析

3.1 110kV雙母接線方式線路間隔典型邏輯關(guān)系

圖1為110kV雙母接線方式線路間隔典型邏輯關(guān)系，據(jù)上所述各設(shè)備的通用閉鎖邏輯關(guān)系要求，分析如下：

線路斷路器DL閉鎖邏輯為無條件分閘合閘，因此無任何設(shè)備的常開常閉接點(diǎn)串入該斷路器的分合閘回路中。

母線側(cè)隔離開關(guān)1G如要分閘，則需滿足不帶負(fù)荷分閘的條件，因此線路斷路器DL應(yīng)處于分閘狀態(tài)，以保證線路側(cè)無電流通過DL、1G流入/出1M，同樣母線側(cè)隔離開關(guān)2G也應(yīng)處于分閘狀態(tài)，以保證無電流從2M通過2G、1G流入1M，所以，隔離開關(guān)1G分閘的閉鎖邏輯關(guān)系為斷路器DL、隔離開關(guān)2G均為分閘狀態(tài)。同理，隔離開關(guān)2G分閘的閉鎖邏輯關(guān)系為斷路器DL、隔離開關(guān)1G均為分閘狀態(tài)。

隔離開關(guān)1G如要合閘，為避免帶接地開關(guān)（接地線）合隔離開關(guān)和帶負(fù)荷合閘，則應(yīng)使1M所有接地開關(guān)處于分閘狀態(tài)，線路斷路器DL及其兩側(cè)接地開關(guān)B0、C0處于分閘狀態(tài)，2M隔離開關(guān)2G為分閘狀態(tài)。同理，隔離開關(guān)2G如要合閘，應(yīng)使2M所有接地開關(guān)處于分閘狀態(tài)，線路斷路器DL及其兩側(cè)接地開關(guān)B0、C0處于分閘狀態(tài)，隔離開關(guān)1G為分閘狀態(tài)。

圖1 110kV雙母接線方式線路間隔典型邏輯關(guān)系

線路隔離開關(guān)4G如需進(jìn)行合閘操作，則應(yīng)使線路斷路器DL及其兩側(cè)接地開關(guān)B0、C0已分閘，出線線路接地開關(guān)40也處分閘狀態(tài)。線路隔離開關(guān)4G的分閘條件為線路斷路器DL處于分閘狀態(tài)。

斷路器DL兩側(cè)接地開關(guān)B0（或C0）分閘的閉鎖邏輯為無條件，因?yàn)橐坏┙拥亻_關(guān)B0（或C0）已合閘，則說明該線路間隔處于停電狀態(tài)，因此B0（或C0）分閘無需任何閉鎖條件。而接地開關(guān)B0（或C0）如需進(jìn)行合閘操作，則應(yīng)使出線斷路器DL兩側(cè)隔離開關(guān)1G、2G、4G均處于分閘狀態(tài)，以避免帶電合（掛）接地開關(guān)（接地線）的誤操作。

線路接地開關(guān)40的分閘閉鎖邏輯同樣為無。其合閘條件為出線線路隔離開關(guān)4G為分閘狀態(tài)且出線線路無壓。

3.2 110kV母線接地開關(guān)和PT間隔典型邏輯關(guān)系

圖2 110kV母線接地開關(guān)和PT間隔典型邏輯關(guān)系

圖2為110kV母線接地開關(guān)和PT間隔典型邏輯關(guān)系，據(jù)上所述各設(shè)備的通用閉鎖邏輯關(guān)系要求，分析如下：

母線接地開關(guān)（221甲0、222甲0、221乙0、222乙0）分閘閉鎖邏輯為無條件分閘；而其合閘閉鎖邏輯為接地開關(guān)所在母線上所有隔離開關(guān)均應(yīng)為分閘位置。

母線PT隔離開關(guān)（221PT、222PT）分閘閉鎖邏輯條件為無條件分閘；其合閘閉鎖條件為其所在母線所有接地開關(guān)均應(yīng)為分閘狀態(tài)，且PT接地開關(guān)也應(yīng)處于分閘位置。

PT接地開關(guān)（221PT0、222PT0）合閘閉鎖邏輯條件為其對(duì)應(yīng)的PT隔離開關(guān)（221PT、222PT）為分閘狀態(tài)；其分閘條件為無條件分閘。

3.3 110kV母聯(lián)或分段間隔典型邏輯關(guān)系

圖3 110kV母聯(lián)或分段間隔典型邏輯關(guān)系

圖3為110kV母聯(lián)或分段間隔典型邏輯關(guān)系，同樣分析后可得如下分合閘條件：

母聯(lián)/分段斷路器DL閉鎖邏輯為無條件分閘合閘。

母線側(cè)刀閘1G（或2G）的分閘條件為母聯(lián)/分段的斷路器DL為分閘；其合閘條件為1M（或2M）所有接地開關(guān)已分，母聯(lián)/分段斷路器DL及其兩側(cè)接地開關(guān)（B0、C0）均處分位。

母聯(lián)/分段斷路器DL兩側(cè)接地刀閘B0（或C0）分閘閉鎖邏輯為無條件；合閘條件為母聯(lián)/分段斷路器兩側(cè)刀閘1G、2G均處分位。

4 結(jié)束語

安全運(yùn)行是電力工程追求的終極目標(biāo)，而設(shè)計(jì)自然就是為這個(gè)終極目標(biāo)打下良好基礎(chǔ)的一個(gè)重要階段。電氣二次設(shè)計(jì)人員應(yīng)能熟練掌握各典型閉鎖邏輯關(guān)系，詳盡而周全地考慮各種電氣閉鎖回路，從而從根本上消除或減少電氣誤操作發(fā)生的可能性，切實(shí)保障操作人員的人身安全，確保電力設(shè)備以及電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]馬 越.變電站防誤閉鎖裝置技術(shù)分析華東科技：學(xué)術(shù)版，2012（9）：152.

[2]《火力發(fā)電廠、變電站二次接線設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL/T5136-2012）.國家能源局，2012.

[3]《廣東電網(wǎng)公司防止電氣誤操作閉鎖裝置技術(shù)規(guī)范》.2007.

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2016-7-22