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《配电网建设改造行动计划(2015—2020)》背景下配网防误闭锁技术实用化建设理念

发布日期:2016/10/28  (阅次)

     “配电网是国民经济和社会发展的重要公共基础设施。近年来,我国配电网建设投入不断加大,配电网发展取得显著成效,但用电水平相对国际先进水平仍有差距,城乡区域发展不平衡,供电质量有待改善。建设城乡统筹、安全可靠、经济高效、技术先进、环境友好的配电网络设施和服务体系一举多得,既能够保障民生、拉动投资,又能够带动制造业水平提升,为适应能源互联、推动“互联网+”发展提供有力支撑,对于稳增长、促改革、调结构、惠民生具有重要意义。”

20158月,国家能源局发布了《配电网建设改造行动计划(20152020)》(以下简称行动计划),对“十三五”期间配电网建设方向及技术内容提出了明确的要求,给下一步配电网防止电气误操作提出了明确的要求。

安全生产,一直是电力企业生产管理的重中之重,而配电网作为电力供应的终端环节,保证安全生产的意义更加重大。在配电网安全作业中应用防误闭锁技术,以防止人身伤害为根本目的,是保证安全生产的重要技术手段。

行动计划对防误闭锁的要求

“到2020年,中心城市(区)智能化建设和应用水平大幅提高,供电可靠率达到99.99%,用户年均停电时间不超过1小时,供电质量达到国际先进水平;城镇地区供电能力及供电安全水平显著提升,供电可靠率达到99.88%以上,用户年均停电时间不超过10小时,保障地区经济社会快速发展;”

在行动计划中,供电可靠率、用户年均停电时间将是考核配电网供电服务的主要指标,除去计划性停电外,误操作或不按规范操作导致的事故停电也是终端用户停电时间较长的主要原因之一;同时,误操作或不按照规范操作导致的事故往往伴随着人身伤害或设备损坏,给配电网安全生产带来很大的不良影响,在配电网中应用防误闭锁技术,提高供电可靠率、降低用户年均停电时间,是当前配电网建设的必然选择。

而对于配网防误闭锁建设方面的要求,行动计划也提出了明确的要求:

“提升配电网开关动作准确率,对防误装置不完善、操作困难的开关设备进行重点升级改造(重点任务,专栏7)”。

防止电气误操作的常规措施

目前国内外对配网设备操作进行防误闭锁有两种理念:

1)一次设备间的机械闭锁

当前为了防止操作人员发生开关没有拉开而合地刀的情况,一次设备厂家在设计开关柜、环网柜时采用了机械连锁或互斥结构设计:机械连锁设计、三工位一体化操作孔设计,来实现防误功能。

机械结构防误设计有效地防止本间隔内“有电合地刀”误操作的发生,但在环网供电及手拉手网络接线方式时,这种设计无法对电源进线线路侧的带电情况进行有效闭锁,容易发生“线路有电合接地闸刀”的恶性误操作事故;

2)利用变电站防误闭锁技术对配网设备进行防误闭锁

在机械闭锁设计的基础上,借鉴变电站防误技术,结合配网自身的特点,利用接线图模拟进行防误闭锁,分析该种防误闭锁技术要点,设备状态信息依赖系统记忆,强调操作前的模拟,如果没有模拟就不能进行防误判断,紧急抢修的情况下,依赖万能解锁钥匙解锁,存在很大的安全隐患,同时操作前的提前模拟给运行人员带来了一定的工作量,不是很合理,需要进一步改进。

由于配网电气操作与变电站存在较大差异,直接套用变电站防误闭锁方案不能有效解决配网的防误操作需求。

综上所述,明确目的,抓住重点,解决重点问题,设计实用化的配电网防误闭锁设备是最有效的手段。

配网防误闭锁的要求

在配电网中应用防误闭锁技术,首先必须明确配电网生产作业过程中对防止电气误操作的具体要求及防误重点,考虑以下重点防误内容,采用实用化建设思路,为配网安全生产提供技术保障手段:

1、地刀防误

配网操作时,最容易出现的误操作事故是:“有电合地刀(或挂接地线)”、“有接地设备在合位送电”,通过防误闭锁技术手段,防止“有电合地刀(或挂接地线)”、防止“有接地设备在合位送电”是建设配电网防误闭锁首先要考虑的重点。

2、防止“误进入非许可区域”

防止“误进入非许可区域”,是在防止“误入带电间隔”的基础上,结合安全管控的要求,衍生出来的新思路,即对进入户外站房、环网柜、箱变等带电危险区域进行安全、可控的管理。

配网管辖大量开闭所、环网柜、配电室等带电危险区域,其铁门或柜门、电缆井盖、电表柜门等既要考虑闭锁防止无关人员侵入,又要考虑各班组人员每次巡检、检修、倒闸操作或抄电表时的开锁的方便性及有效性管理;如出了安全事故也一下无从查证到底是谁在什么时间开了门,是否有得到授权等等。

配电操作日常运行维护涉及开锁的工作内容有三项:设备操作开锁、巡视开门开锁、外接班组授权开锁:

设备操作开锁:即在操作一次设备时,需根据操作票的要求,对设备防误闭锁锁具进行开锁;在设备解锁前需要根据设备情况对门锁进行授权开锁。

巡视开门开锁:即进行巡检工作时,授权对门锁进行开锁,设备闭锁锁具无权开锁;

外接班组授权开锁:对于外来施工班组,通过授权监护对门锁或是闭锁锁具进行开锁。

根据这三种工作性质的要求,需要提供智能化管理方案,满足防误闭锁、门锁智能化管理及安全运行的要求;

当前对带电危险区域门锁钥匙管理主要有以下两种:

1)采用普通民用锁,即一把钥匙对应一把锁

a)优点:

一把钥匙对应一把锁,不存在误入其他危险区域的可能;

不存在误入其他危险区域的风险;

管理思路简单,普及率高;

b)缺点:

钥匙数量众多,管理、编号、更新的工作量比较大,容易出错;

钥匙查找费时,现场携带钥匙出错将不得不返回重新查找钥匙,大大影响工作效率。

并用钥匙、锁具,钥匙外借后容易出现被复制的情况;

锁具防盗性、安全性比较差;

2)针对传统做法的弊端,许多地区引入了通用钥匙的做法,即一把钥匙可以打开多把锁头

a)优点:

大大减少钥匙数量,管理、编号等容易管理,提高了工作效率;

管理思路简单,普及率高;

b)缺点:

存在误入其他危险区域的安全隐患;

钥匙外借给外来施工班组使用时,无法进行有效监管;

锁具防盗性、安全性比较差;

同时开闭所、环网柜等多位于户外,且大多位于开放环境,如路边、草地、小区等,无法进行有效的监控管理,因此,户外设备的高安全性防盗管理也是非常迫切的要求。

总结现有管理现状,可以看出:

开闭所、环网柜数量众多,钥匙数量较多;不方便使用,同时实际工作中,通用钥匙可以打开大多数区域的门锁,而且通用钥匙太多,无法进行有效的授权,不能进行智能化管理。

部分门锁使用通用性民用挂锁,即一把钥匙可以开很多锁头,在借给外来施工人员后,即对钥匙失去控制,外来施工人员存在误入其他区域的安全隐患。

开闭所、环网柜等多位于户外,对锁具的防盗性能提出一定的要求;

建设思路

配网智能安全锁控系统是针对配网防误闭锁要求提出的简单、实用的智能化系统,对地刀设备实现强制验电闭锁,重点解决“有电合地刀(或挂接地线)”、“有接地设备在合位送电”的误操作问题,并对带电危险区域采用智能化、高安全性闭锁,实现防止“误入非许可区域”,做到解锁内容可控授权、解锁过程可靠管理、解锁结果完整汇报。






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