Устройство блокировки электроустановок

 

Изобретение относится к блокирующим устройствам электроустановок, например, подстанций и распределительных устройств электростанций. Устройство блокировки выполнено в виде системы подвижных продольных и поперечных реек, отображающих системы и секции шин и присоединения линий, выключателей и трансформаторов к шинам в соответствии с общей схемой всех распределительных устройств электроустановки, часть поперечных реек выполнена сложной конфигурации и размещена на разных уровнях внахлест и снабжена двухъярусными блок-замками, а отдельные продольные рейки выполнены разрезными. 4 з.п.ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к блокирующим устройствам электроустановок, например, подстанций и распределительных устройств электростанций.

Известно устройство для блокировки электроустановки, в частности дверей высоковольтного отсека комплектной трансформаторной подстанции, содержащее блок-замок системы Гинодмана с ключом, находящимся в рабочем положении на блок-замке привода высоковольтного разъединителя, и две скобы с отверстиями, при этом блок-замок имеет второй ключ, который снабжен пальцем для ограничения угла поворота до 90^o. Отверстия скоб совпадают при закрытых дверях, а второй ключ при повороте на 90^o освобождает скобу наружной двери [1].

Известно устройство для блокировки разъединителей и выключателей при помощи двухключевых замков, установленных на приводах разъединителей и объединенных взаимной ключевой связью, и электромеханических замков, в которых заперты первые ключи линейных разъединителей с возможным извлечением ключей из них только при отключенном выключателе. Электромеханические замки установлены на щите управления и выполнены так, что при вынимании из них ключей замыкается цепь управления того выключателя, с разъединителями которого производится операция [2].

Известно устройство для блокировки электроустановок, в частности разъединителей распределительного устройства высокого напряжения, содержащее систему электрозамков, блок-контакты и кабели. Устройство снабжено переключателем с н.з. и н.о. контактами без нулевых положений и замком, запирающим его переносную рукоятку [3].

Это устройство имеет ограниченную сферу использования и позволяет осуществлять ремонт без нарушения блокировки только шинных разъединителей.

Известно наиболее близкое к предлагаемому устройство блокировки электроустановок, содержащее систему блок-замков, смонтированных на приводах коммутационных аппаратов, и два обменных блока, выполненных из корпуса и установленного в нем подвижного элемента - продольной рейки, передвигаемой вручную из одного крайнего положения в другое, и системы блок-замков, установленных на корпусе. В одном крайнем положении рейка запирается блок-замками, к которым подходят ключи от блок-замков выключателей секции, а в другом положении рейка запирается блок-замком, к которому подходит ключ от блок-замка на секционном разъединителе [4].

Это устройство имеет ограниченную область использования, решает частную задачу блокирования секционного разъединителя с выключателями секции, не решает задач блокировки заземляющих ножей и обеспечения ремонта разъединителей и заземляющих ножей без нарушения блокировки.

Задачей изобретения является расширение области использования и технологических возможностей блокировки до взаимного блокирования всех разъединителей и заземляющих ножей различных схем электроустановок (распределительных устройств и целых подстанций) во всех режимах работы.

Эта задача решается тем, что в устройстве блокировки электроустановок, содержащем систему блок-замков, смонтированных на приводах коммутационных аппаратов, и обменный блок с системой блок-замков, взаимодействующих с подвижной реечной системой, выполненной в виде сочетания продольных и поперечных реек, при этом поперечные рейки размещены над продольными, в плане система продольных и поперечных реек отображает электрическую схему электроустановки, продольные рейки отображают системы и секции шин, а поперечные отображают присоединения линий, выключателей, трансформаторов к шинам, кроме того, часть поперечных реек выполнена разной конфигурации, например С, П, Т - образной.

Отдельные поперечные рейки размещены друг над другом на разных уровнях.

Часть продольных реек выполнена разрезными из нескольких участков.

Отдельные поперечные рейки снабжены двухъярусными блок-замками.

На фиг. 1 изображен план обменного блока устройства блокировки подстанции (ПС) 110/10 кВ N 1; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 - электрическая схема подстанции (ПС) 110/10кВ N 1; на фиг. 5 - электрическая схема ПС 110/10 кВ N 2 ; на фиг. 6 - план обменного блока устройства блокировки ПС 110/10 кВ 2; на фиг. 7 - разрез А-Б-В-Г блока.

Устройство блокировки ПС 110/10 кВ N 1 электроустановки содержит систему механических блок-замков Гинодмана, установленных на приводах коммутационных аппаратов как правило по одному замку на привод (эти блок-замки на чертеже не показаны) и обменный блок (фиг. 1).

Обменный блок содержит блок-замки 1-8, установленные снаружи корпуса 9, а внутри корпуса 9 размещена система подвижных реек 10-22 (продольных и поперечных).

Блок-замки 2, 3, 4, 6, 7, 8 установлены на крыше корпуса 9, над пересечениями поперечных реек 16-22 с продольными рейками 10-15 или над участками, где поперечные рейки размещены друг над другом: рейка 17 над рейкой 22, рейка 16 над рейкой 21 (см. фиг.2), закреплены на поперечных рейках 16-22 и могут перемещаться вместе с ними, не теряя контакта с крышкой. При выдвижении плунжеры блок-замков 2, 3, 4, 6, 7, 8 входят в отверстия на поперечных и продольных рейках, связывая их. Блок-замки 2, 3, 4, 6, 7, 8 фиксируют отключенное положение всех блокируемых разъединителей.

Блок-замки 1, 5 установлены на боковых поверхностях обменного блока, их плунжеры соединены с продольным 10-15 и поперечными 16-22 рейками и могут перемещать их. Блок-замок 1 фиксирует отключенное положение заземляющих ножей на блоке, дают разрешение на включение заземляющих ножей. Блок-замок 5 дает информацию об отключении оперативного тока в цепях управления включенного секционного выключателя 110 кВ.

В плане продольная рейка 10 (фиг. 1) отображает первую секцию шин 1СШ 110 кВ, продольная рейка 13 - обходную систему шин ОСШ110кВ, продольная рейка 14 - вторую секцию шин 2СШ10кВ, продольная рейка 15 - первую секцию шин 1СШ10кВ. Поперечная левая рейка 16 отображает присоединение линии Л1 к первой секции шин 1СШ10кВ и обходной системе шин ОСШ 110кВ. поперечная правая рейка 16 - присоединение линии Л2 ко второй секции шин 2СШ110кВ и обходной системе шин ОСШ 110кВ, поперечная рейка 18 - присоединение обходного выключателя ОВ 110кВ к первой и второй секциям шин 1 и 2 СШ110кВ и обходной системе шин ОСШкВ, левые рейки 22 и 17 - присоединения трансформатора Т1 и его выключателя 110к1СШ 110кВ и 1СШ10кВ, правые рейки 22 и 17 - присоединения трансформатора Т-2 и его выключателя 110кВ к обходной системе шин ОСШ 110кВ и к вторым секциям 2СШ 110кВ и 2СШ 10кВ, поперечная рейка 19 - присоединение секционного выключателя СВ 110 к первой 1СШ и второй 2СШ10кВ секциям, поперечная рейка 20 - присоединение секционного выключателя СВ 10кВ к первой и второй 1 и 2 СШ 10кВ секциям.

Поперечные рейки 16-22 могут быть выполнены как простой прямолинейной формы для управления заземляющими ножами в случае одного простого присоединения, например рейка 18 для обходного выключателя, так и сложной конфигурации, например рейка 20 П-образной формы. Возможны и другие формы, например С и Т-образные. Конфигурация поперечных реек 16-22 зависит от конкретного взаимного расположения связываемых ими продольных реек или других поперечных.

Все поперечные рейки 16-22 размещены сверху над продольными рейками 10-15, кроме того, отдельные поперечные рейки могут быть размещены друг над другом, на разных уровнях, например рейки 17, 22 (фиг. 1, 2).

Отдельные продольные рейки могут быть выполнены разрезными и состоять из отдельных участков, например рейки 14, 15.

Отдельные поперечные рейки могут быть снабжены двухъярусными блок-замками, например блок-замком 1 для рейки 22, позволяющими увеличить количество ключей, вынимаемых из одного замка.

Для некрупных электроустановок обменный блок может иметь общий корпус на все распределительные устройства, а для крупных электроустановок блок может состоять из нескольких корпусов, связь между которыми может осуществляться как механически поперечными рейками, так и без механической связи - при помощи схемы блок-замков и ключей.

В исходном положении, когда электроустановка (подстанция) находится в работе, все ее разъединители ШР и ЛР (фиг.4), кроме обходных разъединителей ОР (фиг. 4) присоединений 110кВ и одного из двух ШР-шинных разъединителей обходного выключателя ОВ, включены. У включенных разъединителей ключи, фиксирующие их положение, находятся в блок-замках приводов, а у блок-замков 2, 3, 4, 0, фиксирующих включенное положение разъединителей на обменном блоке, плунжеры выдвинуты и находятся в отверстиях поперечных и продольных реек и взаимно их связывают, препятствуя их перемещению и повороту ключей в блок-замках 1.

Для вывода в ремонт, например, выключателя 110кВ в цепи трансформатора Т1 (фиг. 4), отображенного в обменном блоке (фиг. 1 и 2) поперечной рейкой 17, производят отключение выключателя В, получают ключ, фиксирующий его отключенное положение в блок-замке на приводе выключателя, и этим ключом отпирают блок-замки на приводах линейного ЛР и шинного ШР разъединителей данного выключателя, отключают эти разъединители и запирают их приводы блок-замками в отключенном положении. Полученные ключи переносят на обменный блок на соответствующие блок-замки 8 и 3. Поворотом ключей отпирают замки, при этом плунжеры втягиваются внутрь блок-замков и освобождают взаимную связь поперечной рейки 17 с продольной рейкой 10 и поперечной рейкой 22 (фиг. 1, 2), что позволяет поворотом ключей в блок-замке 1 передвинуть в направлении, указанном стрелкой, рейку 17 с закрепленными на ней замками 8 и 3, уводя их от отверстий в рейках 10 и 22. При этом ключи из блок-замков 8 и 3 вынуть нельзя, а из замка 1 рейки 17 можно получить ключи и ими отпереть замки на приводах заземляющих ножей выключателя 1 и 2 3НМВ на шинном ШР и линейной ЛР разъединителях и включить эти заземляющие ножи. Исходный ключ из замка выключателя 8 может быть возвращен в исходное положение, то есть в замок на приводе выключателя. Таким образом осуществляется вывод в ремонт выключателя. Ввод в работу производится в обратном порядке.

Аналогично производятся операции со всеми выключателями установки.

Для вывода в ремонт, например, трансформатора Т1 (фиг.4), отображенного в обменном блоке рейкой 22 (фиг. 1 и 2), требуется отключать его выключатели В 10кВ и 110кВ, выкатить тележку выключателя 10кВ ТВ 10 и отключить линейный разъединитель ЛР 110кВ, запереть замки на их приводах, а также на приводе отключенного обходного разъединителя ОР в цепи трансформатора Т1, получить из них ключи и отпереть этими ключами замки 6, 3, 4, фиксирующие на обменном блоке положение указанных разъединителей, освобождая рейку 22 от связей с рейками 17, 13, 15. Поворотом ключей в двухъярусном замке 1 рейки 22 перемещается эта рейка с закрепленными на ней замками 6 и 4, уводя их от отверстий в рейках 15 и 13. Из-под остающегося неподвижным замка 3 отводится отверстие в рейке 22. Получаем ключи для включения заземляющих ножей трансформатора на линейном ЛР и обходном ОР-разъединителях 110кВ и в ячейке 10кВ ТВ10. Ключи из замков 3, 4, 6 на время ремонта трансформатора вынуть невозможно, кроме случаев, когда ремонт разъединителей готовится специально.

Включение в работу трансформатора производится в обратном порядке.

В случае ремонта линейного разъединителя ЛР (фиг. 4) в цепи трансформатора Т1, положение которого фиксируется замком 3 на обменном блоке (фиг. 1 и 2), выполняются все действия по вводу в ремонт трансформатора Т1 и его выключателя в 110кВ. При этом передвинутые в одном направлении рейки 22 и 17 совместно с замком 3 обеспечивают совпадение плунжера замка 3 с отверстиями в рейках 17 и 22 и получение из замка 3 при выдвижении его плунжера ключа для отпирания замка на линейном разъединителе ЛР трансформатора Т1, разрешая операции с ним при ремонте, безопасность обеспечивается блокировкой на время ремонта в отключенном положении всех разъединителей, а именно ШР, ОР 110 в цепи Т и ТВ10 в цепи Т-1 (фиг. 1), которыми может быть подано напряжение к месту работ и включением заземляющих ножей также со всех сторон ремонтируемого разъединителя, а именно 3НТ на ОР и 3Н МВ на ШР в цепи Т (фиг. 1).

По окончании ремонта линейного разъединителя трансформатор отключается, замок на его приводе запирается, ключ из него переносится на обменный блок, им отпирается замок 3, чем разблокируются рейки 17 и 22, после чего может вводиться в нормальную работу трансформатор с выключателем 110кВ.

В общем случае для ввода в ремонт любого элемента схемы установки (выключателя, трансформатора, системы, секции шин, линии) необходимо отключить все связанные с этим элементом выключатели и разъединители; ключи от замков отключенных и запертых разъединителей перенести в замки, фиксирующие положение этих разъединителей на обменном блоке, отпереть эти замки, поворотом ключей в соответствующих замках 1 передвинуть рейки и получить ключи для включения заземляющих ножей ремонтируемого элемента схемы. Ключи отключенных разъединителей из замков на обменном блоке после этого взять невозможно. Ввод в работу производят в обратном порядке.

Для ремонта разъединителей в общем случае нужно вывести в ремонт два элемента схемы, которые связывают ремонтируемый разъединитель. Например, для ремонта линейного разъединителя ЛР необходимо вывести в ремонт выключатель В и соответствующий трансформатор Т1 или Т2 или линию Л1 или Л2, а для ремонта разъединителя ШР (шинного) - соответствующие выключатель В и секцию шин 1(2)СШ, для ремонта обходного разъединителя ОР - обходную систему шин ОСШ и трансформатор Т1 или Т2 или линию Л1 или Л2 и т.д., после чего из замка, фиксирующего положение подготавливаемого к ремонту разъединителя, получить ключ и выдать его ремонтной бригаде. Безопасность при этом обеспечивается блокированием всех ключей замков разъединителей, которыми можно подать напряжение к рабочему месту.

Для дополнительного подтверждения того, что расположение продольных и поперечных реек в плане обменного блока отображает электрическую схему электроустановки, приведены на фиг. 5, 6 и 7 электрическая схема ПС 110/10кВ N 2, план и разрез обменного блока для устройства блокировки ПС 110/10кВ N2.

Для наглядности и упрощения чертежа рейки изображены их осевыми линиями, не изображены отверстия в рейках.

Сравнивая расположение секций шин 1 и 2СШ 110 и 10кВ и присоединений к ним включателей 110кВ В1 и В2, линии ВЛ-110кВ, секционных выключателей СВ 110 и 10кВ, трансформаторов Т-1, Т-2 на электрической схеме ПС 110/10кВ N 2 и расположение отображающих их (соответствующих им) реек Р1 и 2 СШ 110 и 10кВ, РВ1 и РВ2, РВЛ110кВ, РОВ 110 и 10кВ, РТ1 и РТ2 в плане обменного блока можно убедиться в идентичности схемы и плана.

Выполнение обменного блока в виде указанного сочетания продольных и поперечных реек с отображением продольными рейками систем и секций шин, а на поперечными - присоединений линий, выключателей и трансформаторов к шинам, а также установка на обменном блоке блок-замков, фиксирующих положение всех разъединителей и заземляющих ножей электроустановки, а также выполнение поперечных реек сложной конфигурации, например С, П, Т - образной формы, а продольных реек разрезными из нескольких участков, размещение отдельных поперечных реек друг над другом на разных уровнях позволяет отображать в обменном блоке, как в плане, любые сложные схемы электрических установок, например всю подстанцию, при помощи чего совместно с системой замков на приводных коммутационных аппаратов можно осуществлять полную и комплексную блокировку всех электрически связанных коммутационных аппаратов электроустановки во всех режимах работы, находящихся как в одном, так и в разных распределительных устройствах, унифицировать операции с коммутационными аппаратами и блокировкой, упростить их, а также схему расстановки блок-замков на приводах коммутационных аппаратов. Предложенное устройство обеспечивает возможность ремонта всех разъединителей и заземляющих ножей без нарушения и с соблюдением требований правил безопасности.

Разделение обменного блока на несколько частей позволяет сократить длину переходов при переключениях в протяженных распределительных устройствах.

Указанное устройство блокировки, объединяющее коммутационные аппараты трех распределительных устройств, изготовлено и находится в опытной эксплуатации на подстанции Череповецких электрических сетей. Опытная эксплуатация подтвердила его эффективность. Имеются технические разработки подобных блокировочных устройств для нескольких типов схем подстанций.

Формула изобретения

1. Устройство блокировки электроустановок, содержащее систему блок - замков, смонтированных на приводах коммутационных аппаратов, и обменный блок с системой блок - замков, взаимодействующих с подвижной реечной системой, отличающееся тем, что реечная система выполнена в виде сочетания продольных и поперечных реек, при этом поперечные рейки размещены над продольными, в плане система продольных и поперечных реек отображает электрическую схему электроустановки, продольные рейки отображают системы и секции шин, а поперечные - присоединения линий, включателей, трансформаторов к шинам.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть поперечных реек выполнена разной конфигурации, например С-, П-, Т-образной.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отдельные поперечные рейки размещены одна над другой на разных уровнях.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть продольных реек выполнена разрезной из нескольких участков.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отдельные поперечные рейки снабжены двухъярусными блок-замками.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7