6kV综合显控装置创新设计及应用

6kV综合显控装置创新设计及应用
摘要：
本文通过实例，阐述了6kV系统开关综合显控装置的创新设计及实践应用情况，此项技术的成功应用，在实践中取得了良好的效果，它方便了巡视、便于监盘，利于及时发现开关故障，避免了带电误摇开关的风险，避免因开关故障而进
行的反复无用操作，提高了劳动效率，保证了人身、设备安全，有着广泛的推广
应用前景。

并对同类型设备、同类型问题有着很好的指导和借鉴意义，开创了国
内设计及应用首例，在其它生产、制造、加工型企业也能够得到很好应用和推广，同时也开拓了处理问题、分析问题、电源设计的新思路、新方法。

关键词：综合显控装置开关异常告警逻辑优化创新设计
0.前言
6kV作为电厂重要的电气系统，电压等级高、设备数量多、其安全运行直接
关系到机组的稳定。

而传统的6kV显控装置只有一些常规的显示功能，如接地刀闸、开关等位置指示功能，没有开关故障、异常告警功能，6kV系统一旦发生隐
蔽性开关故障，若不能及时发现、处理，将会引发各种事故，不利于机组的安全
稳定运行。

1.背景
传统的6kV开关显控装置，只有开关、地刀分合闸位置、开关工作位置、试
验位置显示、储能、熔断指示等常规的显示功能。

6kV作为重要的电气系统，其
安全运行直接关系到机组的稳定，若仅有这样的传统的功能，一旦开关发生隐蔽
性故障，如不能及时发现、处理，将造成严重后果。

如：在6KV开关分闸时，此
时出现开关内部故障、机构卡涩等情况，开关其中一相无法正常断开时，将造成
负荷侧电缆、电动机绕组仍有电压，但由于电机缺少两相电源，所以电机不转，
保护不动，综合显控装置、DCS反馈信号显示开关又为分闸状态、这种潜在的隐
患又不容易被发现，此时若发生电机、电缆接地故障，此负荷开关因无法断开，
造成6kV进线开关越级跳闸，事故扩大，整个母线段失电，严重影响机组的安全
稳定运行。

此类事故在其它企业曾发生过多次，其中6kV FC开关中较常见。

如
XX电厂，6kV2A段碎煤机开关为FC开关，在碎煤机停运后2个小时，碎煤机电
机电缆头击穿发生接地事故，碎煤机开关接地保护动作，由于开关C相机构故障，没有正常分开，造成发变组厂变A分支接地保护动作跳开6kV 2A段进线开关，
越级跳闸，6kV2A段整段失电。

经过分析、检查，发现碎煤机开关C相行程机构
托盘碎裂，接触器开关分闸后C相未正常分断，像这种隐蔽性开关故障，6kV综
合显控装置、开关本体机构、DCS反馈都显示为分闸状态，但是C相没有真正断开，电机不转动、保护不动作、DCS没有反馈，不容易被检修和运行人员发现，
未能得到及时处理，使6kV母线电压对碎煤机电机、电缆长期加压，此时该回路
中由6kV母线、电动机线圈、电缆组合成为RLC回路，在电缆末端形成高于额定
电压的容升电压，长时如此最终将绝缘薄弱的电缆头击穿烧毁，电缆接地后B碎
煤机开关C相机构由于故障不能正常分断，高厂变分支零序保护动作，跳开6kV
2A段进线开关，将事故扩大，整个母线段失电，由于调整及时，机组降负荷运行，未造成停机事件。

前车之鉴，总结经验，汲取教训，我司技术人员打破传统的显控装置设计思维，及时将6kV系统开关综合显控装置进行了创新设计，逻辑优化、技术改造，
丰富其功能，使其在开关发生异常时能够及时发出告警信号，及时提醒技术人员
处理，在避免类似事故发生，杜绝安全隐患。

2.新技术特点、优势
创新设计后的显控装置（负荷开关）和传统的相比具有以下特点：
1）硬件优化：增加开关异常告警信号接点，接点送至DCS告警使用；增加
开关异常就地光电告警指示灯。

在开关发生异常时可及时在就地、DCS画面显示
发出告警信号，方便巡视，便于及时发现设备隐患。

2）软件逻辑优化：开关在分闸位置，负荷侧任意一相、两相或者三相有电，延时1S装置发出开关异常告警信号开关在工作位置合闸合闸状态，开关下侧任
意一相、任意两相或者三相不带电，延时1S装置发出开关异常告警信号。

优化设计后的显控装置和传统的相比有以下优点：装置功能多样化，智能化，可以实时监控开关的运行状态；增加了就地、DCS告警指示，方便检修、运行人
员巡视，便于及时发现开关隐患，及时处理设备故障，避免了带电误摇开关的风险，避免因开关故障而进行的反复无用操作，提高了劳动效率，保证了人身、设
备安全。

此新型的显控装置在生产实践中有着广泛的用途：
1）当设备在分闸位置、显控装置、开关机构、DCS都显示为分闸状态，现场
设备又在停运的情况下，人员巡视时往往不会引起足够的重视，若发生开关故障，其中一相处于导通带电状态，此时保护不动，电机不转，就地、DCS没告警指示，此现象又比较隐蔽，故障不容易被发现，这时创新设计的显控装置可以及时在就地、DCS发出开关异常告警信号，及时通知人员处理，避免设备隐患。

2）当在母线检修后送电、电气倒闸操作时，若出现开关异常，可以在送电
合开关之前及时发现设备隐患，及时调整电气运行方式，避免不必要的无用操作，提高劳动效率。

3）当在开关处于备用状态时，可以实施监控开关状态，及时发现问题，及
时处理，使设备处于良好的备用状态，保证机组的稳定运行。

4）另外，在操作6kV开关时，此功能还能避免人生安全事故发生。

当设备
在分闸位置、显控装置、开关机构、DCS都显示为分闸状态，若开关出现故障其
中一相、或者两相处于导通状态，此时操作开关有工作位置转检修、试验位置时，造成带电、就地摇开关，轻者烧坏开关触头，重者威胁人身安全。

创新后的显控
装置可以在操作前及时发出开关异常告警信号，引起操作人员注意，可有效避免
带电、就地摇6kV开关，避免误操作，防止安全事故发生。

3.实践应用情况
创新设计后的显控装置在设备停止、机组停运状态下进行技改，告警反馈信
号通过硬接线送至DCS，安装、接线完成后，在6kV开关柜处带开关进行了一系
列的现场测试：6kV开关在分闸位置，用继电保护测试仪在负荷侧三相感应电压
输入二次端子处施加20V电压，分别模拟负荷侧任意一相、两相、三相有电，装
置均可靠发出告警信号，就地光电告警指示灯亮，远方DCS画面告警显示；6KV
开关在合闸状态（工作位置)，在负荷侧三相感应电压输入二次端子处分别拆除
任意一相、两相、三相二次线，模拟负荷侧任意一相、任意两相或者三相不带电，装置均能可靠发出告警信号，就地光电告警指示灯亮，远方DCS画面告警显示。

经过反复实践、验证，新装置性能稳定，逻辑判断准确，满足现场实际需求。

此项技术的成功创新及应用，在生产实践中取得了良好的应用效果，它方便了巡视、便于监盘，利于及时发现设备开关故障，避免了带电摇开关的风险、避免因
开关故障而进行的反复无用操作，提高了劳动效率，保证了人身、设备安全，有
力的保证了机组安全稳定运行。

4.推广应用前景
华润电力（宜昌）有限公司作为国内首个完成6kV开关显控装置创新设计、
逻辑优化并落实应用的项目，在设计、安装、实践中，经过大量调研、尝试，实
现了该项创新的成功应用，取得良好的技术和经济效益的同时，提高了6kV系统
的安全运行可靠性，开创了国内设计、应用首例，有着很好的推广、应用价值，
在同类型企业及其它生产、加工、制造型等企业都能得到很好的推广和应用，，
同时开拓了处理问题、分析问题的新思路、新方法。