1 問(wèn)題的提出

110kV及以上高壓、超高壓電網(wǎng)是目前國(guó)內(nèi)電網(wǎng)的主架網(wǎng)絡(luò)，保證電力系統(tǒng)中高壓斷路器等元件正確倒閘操作，是維護(hù)電網(wǎng)安全運(yùn)行的基本要求。但是，由于各方面的原因，每年電網(wǎng)運(yùn)行中因倒閘操作引發(fā)的安全事故仍屢禁不絕，特別是帶地刀合閘、帶負(fù)荷拉合刀閘事故對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行構(gòu)成極大威脅。

筆者對(duì)帶地刀合閘等類(lèi)事故進(jìn)行分析，認(rèn)為發(fā)生這類(lèi)事故的原因有如下幾方面：

1．1 由于運(yùn)行中微機(jī)閉鎖或其它形式的機(jī)械程序鎖總會(huì)因故退出運(yùn)行，例如閉鎖裝置故障、人為解鎖等。

1．2 新建、改建、擴(kuò)建項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)行初期，有些單位并沒(méi)有確保閉鎖裝置的三同時(shí)（同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投運(yùn)），有時(shí)僅用掛鎖臨時(shí)使用。

1．3 微機(jī)閉鎖裝置處理不及時(shí)。微機(jī)閉鎖因其智能化優(yōu)勢(shì)而使其它閉鎖形式無(wú)法比擬，但是一旦其程序出錯(cuò)或程序設(shè)計(jì)不全，會(huì)使閉鎖功能完全喪失。

因此，為進(jìn)一步防止該類(lèi)事故發(fā)生，應(yīng)在電動(dòng)刀閘控制回路加入相應(yīng)接地刀閘輔助開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)鎖，達(dá)到防誤閉鎖裝置的雙重化。

2 實(shí)現(xiàn)電氣閉鎖的思路

2．1 各間隔接地刀閘均與其相應(yīng)刀閘有機(jī)械連鎖（如圖1中01G與1G，02G、03G與3G之間），故不再考慮它們之間的電氣閉鎖，但01G與2G之間應(yīng)實(shí)現(xiàn)電氣閉鎖，即當(dāng)01G地刀合上時(shí)，2G刀閘電動(dòng)操作回路被自動(dòng)切斷。



圖1 某變電站一次接線(xiàn)示意圖

2．2 倒閘操作程序規(guī)定，開(kāi)關(guān)停電應(yīng)先拉線(xiàn)路刀閘，再拉母線(xiàn)刀閘。為盡可能簡(jiǎn)化接線(xiàn)，防帶負(fù)荷拉、合刀閘，原則上僅考慮線(xiàn)路刀閘。

2．3 微機(jī)閉鎖中已設(shè)置強(qiáng)制性開(kāi)關(guān)閉鎖接點(diǎn)，故不再考慮防誤拉、合開(kāi)關(guān)措施。

3 方案設(shè)計(jì)

下面以圖2某220kV變電站接線(xiàn)為例，詳細(xì)說(shuō)明該方案實(shí)現(xiàn)方法及原理。



圖2 設(shè)計(jì)方案原理圖

01G——各間隔開(kāi)關(guān)母線(xiàn)側(cè)地刀

02G——各間隔開(kāi)關(guān)線(xiàn)路側(cè)地刀

03G——各間隔開(kāi)關(guān)線(xiàn)路地刀

1G、2G——各間隔開(kāi)關(guān)母線(xiàn)側(cè)刀閘

3G——各間隔開(kāi)關(guān)線(xiàn)路側(cè)刀閘

4G——各間隔開(kāi)關(guān)旁路刀閘

KM1、KM2——分、合閘交流接觸器

SB1、SB2——電動(dòng)機(jī)分、合閘按鈕

SL1——限位開(kāi)關(guān)

KT——溫度繼電器

以1E間隔為例，當(dāng)211DL由開(kāi)關(guān)及線(xiàn)路檢修后恢復(fù)運(yùn)行時(shí)（01G、02G、03G處合上位置），恢復(fù)送電順序?yàn)椋豪_(kāi)01G、02G、03G地刀，合上1G（或2G）、3G，合上211DL。

3．1 當(dāng)母線(xiàn)地刀處合閘位置時(shí)，其二次輔助開(kāi)關(guān)斷開(kāi)（如圖2a），則相應(yīng)母線(xiàn)所有刀閘操作電源均被閉鎖，以避免該間隔作為電源向母線(xiàn)送電時(shí)，發(fā)生帶母線(xiàn)地刀合閘事故。

3．2 當(dāng)01G合閘位置時(shí)，若采取經(jīng)I母送電（如圖2b），因01G與1G之間機(jī)械聯(lián)鎖作用，所以1G合不上。若采用經(jīng)II母送電，由于2G刀閘合閘回路串入了01G的常閉輔助開(kāi)關(guān)（如圖2c），實(shí)現(xiàn)了電氣閉鎖。另外，在1G、2G回路串入了3G輔助開(kāi)關(guān)，即當(dāng)3G處斷開(kāi)情況時(shí)，本刀閘方可操作，實(shí)現(xiàn)程序性閉鎖。

3．3 當(dāng)02G、03G任一處合閘或均處合閘裝態(tài)時(shí)，3G通過(guò)機(jī)械閉鎖實(shí)現(xiàn)閉鎖合閘，另外為防止在開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)的情況下拉合刀閘，引發(fā)帶負(fù)荷拉合刀閘事故，其回路串入了開(kāi)關(guān)的輔助接點(diǎn)。

3．4 當(dāng)旁路母線(xiàn)有多組地刀時(shí)，如其中任意一組處合閘狀態(tài)，則所有旁路刀閘操作電源均被切斷，以避免帶旁路接地刀閘送電誤操作事故。

3．5 對(duì)于主變間隔，考慮到高壓側(cè)和中壓側(cè)均可能作為電源點(diǎn)，為防止變壓器一側(cè)送電時(shí)帶另一側(cè)地刀合閘（如接線(xiàn)圖中201DL送電時(shí)，101DL側(cè)主變地刀03G未拉開(kāi)，造成帶地刀合閘），可將03G輔助開(kāi)關(guān)接入201DL的3G、4G操作電源回路中。

3．6 母聯(lián)開(kāi)關(guān)間隔電動(dòng)機(jī)操作回路可按線(xiàn)路刀閘3G方法設(shè)計(jì)，在此不在贅述。另外，為了符合倒母線(xiàn)操作的需要，圖2b和圖2c中分別串入了2G、1G常開(kāi)接點(diǎn)控制。

4 方案特點(diǎn)

4．1 現(xiàn)場(chǎng)需增設(shè)部分電纜，但只需敷設(shè)在高壓廠(chǎng)區(qū)，距離短、用量少。

4．2 接地刀閘均帶輔助開(kāi)關(guān)，能提供相應(yīng)的接點(diǎn)，由于該回路的電流小，正常時(shí)不帶電，因此不存在發(fā)熱問(wèn)題。

4．3 開(kāi)關(guān)合閘回路不受其控制，因此不影響合閘。

4．4 不增加輔助操作步驟。

當(dāng)然，在電動(dòng)刀閘操作電源回路串入了相應(yīng)接點(diǎn)，會(huì)使該回路的故障發(fā)生率提高，為提高接點(diǎn)的可靠性，可采用兩對(duì)接點(diǎn)并聯(lián)使用的方式。

5 方案的可行性

完成上述設(shè)計(jì)之后，筆者對(duì)一些廠(chǎng)站進(jìn)行了實(shí)地考察，發(fā)現(xiàn)：①現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中接地刀閘的輔助接點(diǎn)很多廠(chǎng)站未做任何用途，個(gè)別廠(chǎng)站僅將該接點(diǎn)用做遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)用；②高壓斷路器均有幾組備用接點(diǎn)；③電動(dòng)操作的刀閘生產(chǎn)廠(chǎng)家在設(shè)計(jì)電動(dòng)操作回路中已考慮到用戶(hù)接入其它輔助接點(diǎn)控制；④實(shí)施工程量小，工程所需費(fèi)用低廉，如在初設(shè)時(shí)就考慮，則效果更佳。通過(guò)以上調(diào)查表明，該項(xiàng)目的實(shí)施是可行的。

總之，電動(dòng)操作方式的刀閘應(yīng)用越來(lái)越廣泛，為我們實(shí)現(xiàn)防誤閉鎖裝置的雙重化提供了可能，通過(guò)合理設(shè)計(jì)，與原有的機(jī)械聯(lián)鎖、開(kāi)關(guān)強(qiáng)制性閉鎖結(jié)合成一體，可以成為較完善的第二套自動(dòng)程序鎖，為電網(wǎng)倒閘操作提供了一道必要的安全保障。

（陳朝明 伍謨煊 彭翾）