一屏多保护防误碰安全罩的应用

朱　腾　朱　黎

[摘要]针对一屏多保护校验工作的性质特点，作者从专业管理和现场实际工作角度出发，通过深入研究和论证，中南民族大学计科院提出设计方案，提出了一屏多保护校验工作防误碰可行性控制措施，发明了工作现场用一屏多保护防误碰安全装置，并获得了淮北市第十二届青年“五小”科技成果一等奖。该装置的应用，不但解决了现场一屏多保护校验工作安全控制措施难的问题，而且可以独立的为一屏多保护装置的单一校验工作提供可靠的安全屏障措施，有效的防止了工作人员工作时误入其他运行间隔和“三误”事故发生的可能性。从根本上完善了一屏多保护校验工作的安全措施布置问题。

[关键词]继电保护一屏多保护安全罩控制措施

1发明背景

目前我国基本上进入电网高度自动控制的新时代。由于科学技术的进步，微机保护和各种自动化装置设备被广泛应用于变电站和发电厂，体积庞大的原多种类保护和自动装置被浓缩集中于一屏或更小的装置，尽管有保护动作率高和节省场地的许多优点，但由于自动化设备体积小、多保护集一屏，相邻上下左右间隔距离近，检修工作面小，在检修校验独一线路保护时，一不小心很容易碰触和误入同屏的相邻运行间隔。

此类设备检修和保护校验时，相应的安全防误措施的设置并没有随之得到彻底改观，在很多变电站和发电厂仍然沿袭使用着旧的安全设施防误措施，近年来发生的各种误整定、误接线、误碰等“三误”事故就是由于工作现场缺乏相应的针对性的反事故措施，和没有行之有效的手段来防止作业人员的失误、疏忽造成的。任何对自动保护装置的误碰，都可能带来巨大的经济损失。

2发明思路

针对一屏多保护校验工作的性质特点，除了要求提高作业人员安全意识和素质外。对各种自动保护装置校验工作时的安全措施设置提出了更高的要求，特别对变电站发电厂运行单位的现场安全措施的布置提出了更高的要求和标准。但是到目前为止还没有行之有效的方法和具体防范措施，来防止这类事故的发生。

目前变电站现场传统使用的红布幔、木遮拦等传统安全设施，只能对运行设备进行部分的遮挡，而且很容易被工作人员移开和撤除，没有从根本上解决防止“三误”问题。

开启式可变移动保护校验防误碰安全罩(装置)，就是基于以上情况而发明的，它的最大功能特点，就是可以独立的为一屏多保护装置的单一校验工作，提供可靠的安全屏障措施，防止工作人员工作时误入其他运行间隔。从根本上解决了一屏多保护校验工作的安全措施布置完善问题。

3成果介绍

该装置的主要工作原理：当一屏多保护上的某一单元校验时，运行人员根据检修单元窗口来设定窗口大小，窗口大小可以任意设定和变换，通过有线可变调节开关对装置四周边拉幕(橡胶树脂做)，上、下、左、右移动进行控制。拉幕颜色是透明的。拉幕的表面应有“此盘运行，禁止工作”的字样。装置的四边拉幕不工作时卷缩在装置的外框边缘卷筒内。边框卷筒内拉幕由电机带动出入，工作时通过连线控制开关，将边框卷筒内拉幕拉出。通过控制键上下左右进行控制，上下左右拉幕可以随意滑动，工作窗口可大可小，可上可下，可左可右。定位位置根据检修单元的面积大小来设定，拉幕内边缘四周形成的窗口空洞的边面积即为工作范围区域。对检修单元是敞开的。而对运行装置是遮挡封闭的，窗口边缘运行屏和检修屏是隔离的，一旦窗口(检修单元)定位，工作窗口就被确定，加装闭锁装置，将窗口进行固定闭锁，并由运行人员来对闭锁钥匙进行管理。任何人将无法变更设置的工作区间和范围。工作人员无法触摸到运行设备。

另外该装置在屏两侧卷筒柱上加装了活动挡板与相邻运行设备隔离；活动挡板不工作时是隐藏的，工作时通过装置左右两侧固定的上下轨道拉出。高度略低于屏。顶部有照明设备，供检修使用。装置底部装有两套备用蓄电池和电脑控制装置，蓄电池为装置系统提供照明和操作电源，电脑控制装置主要用于系统的运行控制、窗口大小的调节，闭锁钥匙的程序管理、检修校验时间记录、信息的输出和输入等工作。工作终结和结束后，开启和变更工作范围区间必须由运行人员来解锁。新的保护设备单元检修校验时需重新履行变更手续。此装置也适用于其他的二次工作的安全措施设置。

4成果应用效益及前景

自防误安全罩使用以来，在华东电网南方几个省份供电公司变电站和发电厂升压站成功的将此装置率先运用在保护校验的安全措施布置工作面上，并得到了广泛应用，发挥了较大作用。效果非常明显。一是工作效率高，二是安全措施布置快捷、可靠、完善到位，此装置得到了变电站运行人员的认可和肯定。

2007年12月和2008年4月分别对南方几个供电公司几十个变电站的运用情况进行调查，绝大部分集控站的35kV线路保护都是集中式微机保护，每4套保护集中在一个控制屏上，任何一套保护的检修和校验工作，安全措施不完善，都有可能影响到其他保护的正常运行，如果没有一套完善的安全设施，很难保证现场的工作安全和设备安全，在没有使用可变移动保护校验防误碰安全罩前，按照原来的停电计划，每次停电报申请只能报两回间隔，停电间隔时间长。

某变电站35kV间隔单元共23回，需要十一天的工期，而且母差改造期间的主接线方式为单母线运行。主网结构非常簿弱，随时都有可能出现异常。主要原因是被每个单元停电后的工作许可时间耽误的，而工作许可重要的一点就是现场安全措施的布置。因为一套保护检修时，其他的运行保护间隔，是逐一做安全措施的，使用红布幔对运行屏进行封闭，并且都要单独交待，平均每套保护的使用封闭时间在12min左右，三套保护计36min。尽管这样，其最大弱点就是不能对运行屏登陆窗进行正常监视，无法了解到设备的正常工作状态，工作人员可以随意移动和撤除检修窗口附近的遮拦和遮挡物，误入带电间隔。

在35kV母差的改造中，由于使用了一套完整的可变移动保护校验防误碰安全罩，同屏的安全措施的布置一次性完成，时间仅为9min。大大缩短了许可时间，单元停电间隔由原来时间2h改为35min。每天由停2回间隔改为4条到5条。工期也缩短为5天，工作范围周边的运行屏

SF₆断路器是理想的小电感电流开关电器。SF₆有较强绝缘性能和灭弧能力，当压力达到3个大气压时，相当于油的绝缘强度，而静态一个气压时，灭弧能力是空气的100倍。在自能灭弧情况下，开断小电感电流时，SF₆断路器基本没有截流情况。通常SF₆开关电器触头开距较大，适当加大分闸速度，增加SF₆气体压力可以获得较大介质恢复强度，这对用于电容器组的开关是有利的。当然目前有的行业同仁认为，SF₆是京都会议限制的六种温室效应气体之一，要加以限制。实际上在六种温室效应气体之中，CO₂数量最大，影响占40％以上，目前还在大量排放。而SF₆气体使用量极低，总体影响量很少，尚没有一种绝缘灭弧介质可以取代。因此尽量少用，降低泄漏，寿命期后采取加强回收等措施，笔者认为仍可使用，不能偏废。

5改进小电流开断性能的建议和措施

根据以上介绍和分析，改进小电流开断性能可以采取以下一些措施：

(1)首先应进行市场调研，了解目前国内需要哪些开、合小电流开关设备，如中压电抗器开关、电容器组开关、变压器开关等，市场有多大，用户有哪些技术要求等；

(2)开发专用开、合小电流(小电感、空缆和电容器组)SF₆负荷开关或兼有开、合短路电流的SF₆断路器；

(3)应改进真空开关，适用于开、合电容器组及小电感电流开关，或开发满足于小电流开合的专用真空负荷开关(主要是调节触头材料配方，改进灭弧结构)；

(4)建立满足电容器组及电抗器、变压器试验室的试验条件，能在试验室完成研究性试验和型式试验；

(5)开展特高压、超高压断路器开、合空载架空线的(特别是在断口电压较高的情况下)试验研究，以便更好地降低操作过电压水平，提高输变电设备技术经济指标。