张河湾公司10 kV开关柜带电显示装置改造

刘旭阳，李苜苒，高 磊，李 倩，韩明明

（河北张河湾蓄能发电有限责任公司，河北 石家庄 050300）

1 概述

张河湾电站地下厂房10 kV开关柜共分三段，其中第一段和第三段均为两路电源进线，来自厂变低压侧，两路电源热备用，互为闭锁，第二段母线电源来自厂外35 kV变电站10 kV电源，正常为备用状态；其中10 kV I段开关柜共24面，10 kV I段开关10面，II段开关10面，III段开关2面，母联开关2面。开关柜后柜门采用螺栓锁定，不具备带电闭锁功能，存在误入带电间隔的风险；10 kV开关柜带电显示装置无自检功能，当带电显示装置指示灯异常时，无法判断开关柜是否带电，易造成运维人员误判断。

根据《水电厂重大反措》及《国网安质部关于开展防误闭锁专项隐患排查治理工作的通知》(安质—〔2016〕19号)附件1“防误闭锁专项隐患排查重点内容”要求，对张河湾电站10 kV开关柜带电显示装置及后柜门进行改造，提高设备运维的可靠性及安全性。

2 存在问题

根据《水电厂重大反措》1.1.1.2 ：“成套高压开关柜五防功能应齐全、性能良好，具有机械联锁或电气闭锁；开关柜出线侧应装设带电显示装置，带电显示装置应具有自检功能，并与线路侧接地刀闸实行联锁；电动或手动操作时应具有强制防止电气误操作闭锁功能；应有释压通道。”《国网安质部关于开展防误闭锁专项隐患排查治理工作的通知》(安质—〔2016〕19号)附件1“防误闭锁专项隐患排查重点内容（三）开关柜作业防误第14条开关柜（含母线PT、避雷器、主变柜等）除仪表仓门、手车柜门外，其它可开启的柜门包括用螺栓锁住的屏护板应具备带电强制闭锁功能。”及《国网新源公司生产设备大修原则》2.3.3.4.1 要求：“不能满足五防要求的开关柜，应进行大修”。我厂10 kV开关柜存在如下2个问题。

2.1 10 kV开关柜带电显示装置无自检功能

当带电显示装置指示灯异常时，无法判断开关柜是否带电，易造成运维人员误判断，需新增带自检功能的带电显示装置。

2.2 10 kV开关柜后柜门仅采用螺栓锁定，不具备带电闭锁功能

存在误入带电间隔的风险，需对后柜门安装防误闭锁装置，并将10 kV开关柜门锁纳入全厂微机五防系统。

2017年新源公司对我厂进行反措防误检查，发现以上2条问题需整改，在国网新源公司安质部关于印发反措与防误专项督查报告的通知 安质【2018】5号文中强调了带电装置的闭锁要求，我厂按照公司相关要求对厂房10 kV开关柜带电显示装置进行了整改。

3 改造思路

因带电显示装置采用电容式传感器单元获取一次母线带电信号，涉及到厂用电一次接线，须结合厂用电停电进行升级改造。厂用电10 kV 三段母线全停将影响我厂正常生产作业，故采用三段母线轮停的方式进行该项工作。各段母线停电后具体工作流程如下:

（1）原带电显示装置拆除；

（2）新带电显示装置（带自检功能）安装、调试；

（3）10 kV开关柜前后柜门防误闭锁装置安装；

（4）开关柜带电后标定带电显示装置；

（5）安装完成后将10 kV开关柜前后柜门电磁锁接入微机五防系统，并对五防闭锁逻辑进行增加及修改。

4 产品介绍

本次10 kV开关柜带电显示装置改造采用珠海优特GSN2G高压带电显示闭锁装置，该装置采用电容式支柱传感器、数字信号处理技术、高亮LED显示元件及抽屉式组合结构设计。装置具有带电状态闪光显示、连续自检、带电闭锁接点输出、核相连接点输出、工作模式设置、无线编码的防误钥匙验电等诸多功能，具有检测精度高、使用寿命长、验电识别准确、闭锁接口丰富、闭锁操作安全可靠、体积小巧、不开柜门即可维护更换的特点。

GSN2G高压带电显示闭锁装置面板上有A、B、C 3个带电状态指示灯，1个“运行”指示灯、1个“故障”指示灯和1个“闭锁”指示灯，A、B、C 3个核相连接点输出孔和1个E即“地”孔，1个自检按钮及1个电脑钥匙验电接口，正常工作时“运行”指示灯闪烁，装置或传感器故障时，“故障”指示灯闪烁。

GSN2G高压带电显示闭锁装置电容式传感器单元接线原理图1。

图1 传感器单元接线原理图

GSN2G高压带电显示闭锁装置出线端子说明如表1。

表1 GSN2G显示单元出线编号表

GSN2G高压带电显示闭锁装置指示灯显示信息说明如表2。

表2 GSN2G显示单元指示信息说明表

5 现场实施

5.1 将原带电显示装置全部拆除

原带电显示装置无外接电源，接线简单，拆除方便，只需将带电显示装置从面板取下，并从开关柜内一次母线绝缘子处将该装置的电容传感器使用螺丝刀拧下即可，装置接地线通过连接盘柜实现接地。（如图 2、3、4）。

图2 原带电显示装置接线原理图

图3 原带电显示装置外形

图4 原带电显示装置电容传感器

5.2 新带电显示装置安装

按照GSN2G高压带电显示闭锁装置安装说明，新带电显示装置安装顺序如图5。

图5 新带电显示装置安装顺序

本次10 kV开关柜带电显示装置改造计划将新高压带电显示闭锁装置替换掉原带电显示装置，在原带电显示装置位置安装新高压带电显示闭锁装置，无需重新开孔，采用自攻螺丝钉固定。新带电显示装置传感器与原带电显示装置形式一致，均为电容式传感器，安装方式与原带电显示装置一致。

GSN2G高压带电显示闭锁装置为带自检功能的带电显示装置，需要外接220 V交流电源，计划从开关柜内交流母排取电，接线原理图如图6。

图6 新带电显示装置柜内电源接线

GSN2G高压带电显示闭锁装置同样采用电容式母线带电监测传感器，安装方法及位置与原带电显示装置相同，在柜内出线母线绝缘子上取信号，固定传感器即可，装置接地线通过连接盘柜实现接地。

GSN2G高压带电显示闭锁装置整体接线原理图如图7。

图7 GSN2G高压带电显示闭锁装置整体接线原理图

5.3 10 kV开关柜前后柜门防误闭锁装置安装及电气五防逻辑设置

将柜门原有普通机械钥匙锁具改为电气五防锁，并将新加锁具接入全厂电气五防系统，在电气五防闭锁逻辑中加入柜门不可带电的闭锁，通过将五防钥匙插入GSN2G高压带电显示闭锁装置验电接口中验证装置是否带电，只有在柜体停电情况下才可以使用电气五防钥匙打开柜门。

6 结论

GSN2G高压带电显示闭锁装置具备带自检功能，可防止因指示灯故障而出现误判带电设备的情况，且运行稳定，装置维护成本低，在系统内具有较好的推广意义。