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機械鑰匙閉鎖在蓄能電廠的應用
鄭昌盛
廣州金創安科技有限公司,廣東廣州 510627
摘要:
随着控制中心和無人值守電站的出現,防誤系統新技術的推廣和運用,已成為電站運行管理工作的主要内容之一,為避免誤操作事故對電網、設備、人身的安全威脅性和由此造成的損失越來越嚴重,因此采用防誤裝置已成為防止誤操作事故的一種重要且行之有效的技術措施。本文結合機械鑰匙閉鎖在抽水蓄能電廠的運用,從而介紹了機械鑰匙閉鎖在電廠運行中的重要性;
關健詞:機械鑰匙閉鎖裝置;五防;重要性;
一、鑰匙閉鎖裝置在電廠中的重要性
随着電網的不斷發展,技術的不斷更新,少人、無人值班電站正在慢慢地取代有人值班電站,結合曆年來發生的許多因操作人員誤操作而導緻的重大事故,造成人員傷亡、設備損壞、大面積停電、甚至引起電網的振蕩和瓦解,經濟損失慘重。在電力生産中,要進行大量的操作,為避免誤操作而帶來的人員傷亡和設備損壞,我國早在1990年(能源安保[1990]1110号文規定:凡有可能引起誤操作的高壓電氣設備,均應裝設防誤裝置)就提出了電氣設備五防的要求。所以安裝五防聯鎖裝置已成為電廠運行維護不可缺少的組成部分。
防誤閉鎖裝置的概念:電力系統為防止現場操作人員在現場操作過程中發生五種惡性事故而采取的一種防範措施。
五種防範的惡性事故為:
1、防止帶負荷拉、合刀閘;
2、防止誤入帶電間隔;
3、防止誤分、合斷路器;
4、防止帶電挂接接地線;
5、防止帶地線合刀閘;
二、目前主要應用的閉鎖系統介紹
“五防”閉鎖系統是我國電力系統對發電廠,變電站輸配電過程中防止發生倒閘誤操作的一種控制系統,主要是以技術手段限制:誤入帶電間隔;誤拉合開關;帶負荷拉合刀閘;帶電合地刀(接地線);帶地刀(接地線)合閘。目前主要應用的防誤閉鎖系統有如下幾種:
1、機械閉鎖:是在開關櫃或戶外閘刀的操作部位之間用互相制約和聯動的機械機構來達到先後動作的閉鎖要求,機械閉鎖在操作過程中無需使用鑰匙等輔助操作,可以實現随操作順序的正确進行,自動地步步解鎖;在發生誤操作時,自動閉鎖,阻止誤操作。機械閉鎖可以實現正向和反向的閉鎖要求,具有強度高、不容易損壞、閉鎖直觀、操作方便、閉鎖可靠等特點,但要實現斷路器與斷路器之間,或者斷路器與其他斷路器回路隔離開關的閉鎖就非常困難,還需要輔以其他閉鎖方法。對于成套的高壓開關設備應優先采用機械閉鎖,對于電站,則機械閉鎖僅應用于隔離開關與接地開關之間的閉鎖;
2、電磁閉鎖:電磁閉鎖是利用斷路器、隔離開關等一次設備的位置輔助接點或電磁鎖自帶的輔助接點組成電氣閉鎖邏輯控制回路,接入電磁鎖的電源回路中,對電氣設備的手動操作機構實施閉鎖,從而實現開關設備之間的相互閉鎖;理論上邏輯可靠,但實際上存在如下一些問題:
2.1斷路器、隔離開關等設備提供的輔助觸點有限,而且不同電壓等級聯系不便,從而會在閉鎖回路上出現閉鎖冗餘或閉鎖不到的情況;
2.2電氣防誤閉鎖的實現需要接入大量的二次電纜,會造成接線方式複雜、運行維護困難、運行中一些開關輔助觸點工作不可靠等問題;
2.3電氣閉鎖防誤功能由二次接線确定,不利于增加和修改;
2.4電氣閉鎖隻能防止斷路器、隔離開關和接地開關的誤操作,對于誤入帶電間隔、封(拆)接地線無能為力,不能實現完整的五防功能。
3、微機防誤閉鎖:通常由主機、電腦鑰匙、機械編碼鎖和電編碼鎖等功能元件組成。微機五防閉鎖的原理是,事先建立全站一次設備的接線圖,防誤計算機通過接口采集斷路器、隔離開關及接地刀閘的當前位置,操作人員先采用計算機圖形模拟操作系統進行模拟操作,計算機根據五防閉鎖專家系統自動判斷模拟預演操作的正誤,并将正确的模拟操作序列通過圖形通訊适配器,傳送至電腦鑰匙中,随後操作人員持電腦鑰匙到現場實施倒閘操作;在操作過程中,運行人員的實際操作與電腦鑰匙的提示不符,電腦鑰匙将發出報警并強制閉鎖,從而避免誤操作事故的發生,但該閉鎖方式不具備強制閉鎖功能,不能解決因監控系統軟、硬件故障時運行人員操作不當造成的電氣設備誤動。
4、機械鑰匙閉鎖:
機械鑰匙閉鎖是用鑰匙随着操作程序傳遞或置換而達到先後開鎖操作的要求;其通過鑰匙交換,能夠确保電氣設備隻能在預先設定好的程序下工作。在這預先設定程序的每一步驟中,都必須滿足安全要求所規定的條件,才可以進行下一步操作;其優點在于将操作順序固化成程序,有利于運行人員在操作過程中保持清晰的思路,并通過操作鑰匙的取用剛性實現,避免了人為因素改變操作步驟的可能性,且不需要事先模拟;最大優點是鑰匙傳遞不受距離的限制,所以應用範圍較廣。程序鎖在操作過程中有鑰匙的傳遞和鑰匙數量變化的輔助動作,符合操作票中限定開鎖條件的操作順序的要求,與操作票中規定的行走路線完全一緻,所以也容易為操作人員所接受。
機械鑰匙閉鎖具有操作簡單、維護方便、安全可靠和人機功效強等特點,并且鑰匙傳遞不受距離的限制,已在國内外一些大型電廠中廣泛采用。
三、機械鑰匙閉鎖系統在抽水蓄能電站廠用電的應用
抽水蓄能電站廠用電系統電氣設備交叉部分多,運行中相關性強,運行人員操作範圍大,操作設備多,為進一步提高設備安全管理水平,确保工作人員安全,避免誤操作事故的發生。同時安全可靠的機械鑰匙閉鎖系統也為電站運行管理機構的精簡化和日後推進少人值守、無人值班、創建一流水電廠奠定必要的安全技術條件。
3.1 機械鑰匙閉鎖系統的構成
機械鑰匙閉鎖系統主要由固定鎖具、鑰匙、設備附件的鑰匙置換闆、标注有鎖具鑰匙位置和隔離步驟的主接線圖、備用鑰匙(緊急解鎖)以及閉鎖的核心——邏輯結構所組成。機械鑰匙閉鎖裝置裝設在15.75KV進線開關、高壓廠變、10KV母線、10KV/0.4KV變壓器等廠用電系統的設備上,并根據各電氣設備、系統間的具體閉鎖邏輯關系,通過鑰匙開啟和關閉機械鎖來實現設備之間的先後開啟與關閉,來實現設備檢修安全隔離閉鎖;
3.2機械鑰匙閉鎖系統的特點
3.2.1 一把鑰匙置換出多把鑰匙或多把鑰匙置換出一把鑰匙;
3.2.2 閉鎖鑰匙被集中在保持在鑰匙聯鎖裝置上,不解鎖的情況下無法取得。
3.2.3 所有開關、刀閘、地刀、臨時接地線、網門鎖具一一對應,均刻的編碼;
3.2.4 操作順序錯誤時無法取得鑰匙。
3.3隔離閉鎖系統的鑰匙管理
全廠設備配備一套備用鑰匙,用于事故情況下的緊急處理,正常情況下,此套鑰匙交由專人管理,正常工作情況下必須按規定程序流程進行解鎖。
四、結論:
經過多年的發展,機械聯鎖裝置機構技術不斷成熟,已經成為國内外發電廠和變電站建設和改造中不可缺少的一部分,在保障電力生産的安全運行中起着越來越重要的作用。
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