胡慧貞

（廣東電網(wǎng)公司深圳供電局，深圳 518100）

變電站內(nèi)設(shè)備的操作通常是指對斷路器、隔離開關(guān)及接地刀閘等電氣設(shè)備的操作。這些電氣設(shè)備在變電站內(nèi)相互間有邏輯關(guān)系，操作這些電氣設(shè)備必須具有正確的先后次序和相應(yīng)的邏輯條件。因此，為防止惡性誤操作事故的發(fā)生必須采取可靠的防誤閉鎖措施來進(jìn)行“五防”：防止誤入帶電間隔,防止誤分、合斷路器；防止帶負(fù)荷誤拉（合）隔離開關(guān)，防止帶電合（拉）接地開關(guān)（接地線），防止帶接地開關(guān)（接地線）合斷路器（隔離開關(guān)）。

目前使用的防誤閉鎖裝置方面，主要有機(jī)械閉鎖、電氣閉鎖、微機(jī)防誤閉鎖裝置等3種閉鎖。機(jī)械閉鎖是利用電氣設(shè)備的機(jī)械聯(lián)動部件對相應(yīng)電氣設(shè)備操作構(gòu)成的閉鎖，主要為隔離開關(guān)或開關(guān)柜本身自帶閉鎖裝置.微機(jī)防誤閉鎖由計(jì)算機(jī)主機(jī)、電腦鑰匙、電氣編碼鎖、機(jī)械編碼鎖等硬件組成，通過設(shè)置在系統(tǒng)內(nèi)的軟件實(shí)現(xiàn)防誤邏輯閉鎖功能。而電氣閉鎖屬于電氣邏輯閉鎖，是將斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘等設(shè)備的輔助觸點(diǎn)接入電氣操作電源回路構(gòu)成的閉鎖，其特點(diǎn)是沒有過多的附屬設(shè)備，外表十分簡捷，操作簡單、可靠，適用于電動操作的設(shè)備機(jī)構(gòu)上，可采用完善的閉鎖邏輯關(guān)系防止誤操作。

1 刀閘電氣閉鎖回路缺陷情況分析

在對某110kV變電站輸變電工程驗(yàn)收過程中，發(fā)現(xiàn)110kV GIS設(shè)備結(jié)構(gòu)特殊，其刀閘與地刀存在聯(lián)動操作，電氣閉鎖回路存在缺陷，防誤操作功能不完善，有導(dǎo)致電氣誤操作的潛在風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)采用一個線路間隔單元就該問題進(jìn)行闡述。

1.1 GIS設(shè)備結(jié)構(gòu)簡介

該變電站110kV GIS設(shè)備為成套設(shè)備（操作機(jī)構(gòu)為彈簧操縱機(jī)構(gòu)），其線路間隔一次接線圖如圖1所示。

這種GIS設(shè)備的特殊之處在于，母線刀1G與B0地刀存在聯(lián)動操作關(guān)系，線路刀4G與C0地刀存在聯(lián)動操作關(guān)系。即在物理結(jié)構(gòu)上，1G刀閘與B0地刀共用一個公共動刀頭，當(dāng)1G在分位時(shí)，其動刀頭自動接通B0靜刀頭而形成B0地刀合位；當(dāng)1G合位時(shí)，其動刀頭自動與B0靜刀頭分離而形成B0地刀分位。在電氣控制回路上，1G與B0在GIS匯控柜共用一個KK把手，用以控制動刀頭的分合，其廠家標(biāo)識為1G刀閘分合控制把手。同樣，對4G線路刀與C0地刀情況類似，不再累述。

1.2 刀閘電氣閉鎖回路原理

線路的刀閘電氣閉鎖原理如圖2所示。因?yàn)?G刀閘與B0地刀的聯(lián)動關(guān)系，1G刀閘的閉鎖回路上可免去B0地刀的輔助接點(diǎn)的接入，在電氣原理上表現(xiàn)出1G刀閘只受斷路器DL和110KV I母接地刀I0G的閉鎖。即在1G合分控制回路中串入斷路器DL的一對輔助常閉接點(diǎn)和I母接地刀I0G的一對輔助常閉接點(diǎn)。即只有當(dāng)斷路器DL和I0G都處于分位狀態(tài)下，才能對1G刀閘進(jìn)行合分控制。同樣，4G刀閘只受斷路器DL和40地刀的閉鎖。40地刀受4G刀閘和線路無壓閉鎖。

1.3 電氣閉鎖回路的缺陷

基于以上結(jié)構(gòu)模式，此種成套GIS設(shè)備的刀閘電氣閉鎖回路無法防止以下兩種電氣誤操作，如圖3所示：

（1）4G在分位（此時(shí)C0地刀在合位），合上1G，再合上斷路器DL。這相當(dāng)于母線通過母線刀閘和斷路器對地短路。

（2）1G在分位（此時(shí)B0地刀在合位），合上4G，再合上斷路器DL。這相當(dāng)于線路通過線路刀閘和斷路器對地短路。眾所周知，典型的帶地刀合開關(guān)事故，將引起母線失壓，負(fù)荷損失，并不同程度地造成設(shè)備損壞，局部電網(wǎng)供電中斷，對整個電網(wǎng)的安全構(gòu)成很大威脅。因此應(yīng)在設(shè)備投產(chǎn)前就消除電氣閉鎖回路上的缺陷。

2 解決方案的比選

在驗(yàn)收當(dāng)中，按上述步驟操作，情況確實(shí)如此。由于GIS設(shè)備已成型，我們不能改變刀閘與地刀的這種聯(lián)動操作關(guān)系。為了消除此缺陷，本研究遵循以下兩個原則：①只有在1G、4G刀閘同時(shí)在合位、或者同時(shí)在分位的情況下，斷路器DL才能進(jìn)行合閘操作；②1G、4G刀閘只有在DL在分位的情況下才能進(jìn)行合閘操作，初擬了兩個解決方案：

方案一：通過在1G控制回路中串接C0地刀常閉接點(diǎn)，在4G控制回路中串接B0地刀常閉接點(diǎn)來解決，如圖4所示。但這個方案，在1G，4G都在分位情況下（此時(shí)C0，B0都在合位，其輔助常閉接點(diǎn)都處于分位），1G，4G兩把刀閘都不能合閘，因此該方案不能采用。

方案二：考慮到圖3中的兩種電氣誤操作情況，都是在只合上一把刀閘，而另一把刀閘處于分位的情況下（即與它聯(lián)動的地刀處于合位的情況下），造成母線接地或線路接地的誤操作的，因此在斷路器DL的合閘控制回路中串入B0地刀和C0地刀的一對輔助常閉接點(diǎn)，如圖5所示。斷路器DL的合閘受B0地刀和C0地刀的閉鎖，只有當(dāng)1G刀閘合上時(shí)（即B0地刀處于分位），并且4G刀閘合上時(shí)（即C0地刀處于分位），才能對斷路器DL進(jìn)行合閘操作。為了使線路在檢修狀態(tài)下能分合開關(guān)，引進(jìn)GIS開關(guān)柜上的 “遠(yuǎn)方/就地/檢修”轉(zhuǎn)換開關(guān)S04的一對常開接點(diǎn)，與B0地刀和C0地刀的輔助常閉接點(diǎn)并聯(lián)。當(dāng)S04置于檢修位置時(shí)，該常開接點(diǎn)閉合，斷路器DL在檢修狀態(tài)下依然能分合開關(guān)。經(jīng)考察，現(xiàn)場滿足所需引入的輔助接點(diǎn)的要求，此方案可行。

3 解決方案效果評價(jià)

方案二在斷路器DL的合閘控制回路中串入B0地刀和C0地刀的一對輔助常閉接點(diǎn)，可以可靠地杜絕母線接地和線路接地這兩種誤操作，消除了刀閘閉鎖回路的缺陷。并且現(xiàn)場能滿足引入B0地刀、C0地刀的輔助常閉接點(diǎn)以及轉(zhuǎn)換開關(guān)S04的一對常開接點(diǎn)的要求，工程量小，經(jīng)濟(jì)成本低，便于實(shí)施。實(shí)踐證明，該電氣閉鎖回路完善后，從設(shè)備投產(chǎn)運(yùn)行至今，未發(fā)生過由于此閉鎖回路引起的帶接地線合開關(guān)的惡性誤操作，大大降低電氣誤操作的風(fēng)險(xiǎn)，對防止電氣誤操作事故，以至進(jìn)而引發(fā)的人身、電網(wǎng)和設(shè)備事故起到了重要作用，從而確保了設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)論

電氣閉鎖是變電站常規(guī)防誤閉鎖中比較簡單、可靠的一種閉鎖方式，這種方式適用于電動操作的設(shè)備機(jī)構(gòu)上，閉鎖邏輯關(guān)系不宜太復(fù)雜，對輔助開關(guān)質(zhì)量和運(yùn)行環(huán)境要求較高，是防誤閉鎖功能的一個重要組成部分。因此，在變電站二次回路驗(yàn)收中，需對每個電氣閉鎖回路認(rèn)真把關(guān)。

本文在驗(yàn)收某成套GIS設(shè)備的刀閘電氣閉鎖回路時(shí)，發(fā)現(xiàn)由于母線刀1G與B0地刀、線路刀4G與C0地刀存在聯(lián)動操作關(guān)系，極易導(dǎo)致容易發(fā)生母線接地或線路接地的惡性誤操作。本研究提出了兩種解決方案。經(jīng)過分析比較，最終采用方案二，此方案遵循斷路器DL只有在兩側(cè)刀閘同時(shí)合位或者同時(shí)分位的情況下才能進(jìn)行合閘操作的原則，將B0地刀和C0地刀的一對輔助常閉接點(diǎn)串入斷路器DL的合閘控制回路，符合“五防”中“防止帶接地開關(guān)（接地線）合斷路器（隔離開關(guān)）”的要求，且現(xiàn)場便于實(shí)施，可靠地消除了缺陷，確保了設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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[3]丁峰，陸承宇，基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站防誤閉鎖工程應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010，38（9），96-99.