論高壓開(kāi)關(guān)柜“五防”聯(lián)鎖功能實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用

龐曉靜+高金茹

摘 要：供電是否具有可靠性前提是供電設(shè)備必須能夠保證安全運(yùn)行，因此所有電力設(shè)備在五防連鎖方面的要求必須達(dá)到，本篇文章對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜五防連鎖功能的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用進(jìn)行闡述，并對(duì)缺乏可靠性的設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，使供電設(shè)備距離高壓開(kāi)關(guān)柜五防聯(lián)鎖的要求更進(jìn)一步。

關(guān)鍵詞：高壓開(kāi)關(guān)柜；五防聯(lián)鎖；實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用

變電運(yùn)行人員在在操作供電設(shè)備時(shí)主要應(yīng)用高壓開(kāi)關(guān)柜這一設(shè)備，高壓開(kāi)關(guān)柜的機(jī)械聯(lián)鎖在供電設(shè)備電力網(wǎng)中尤為重要，它能夠保證電力網(wǎng)在供電設(shè)備中安全運(yùn)行、變電人員在使用設(shè)備是具有安全保障并且降低錯(cuò)誤出現(xiàn)頻率。

1 開(kāi)關(guān)柜的分類

高壓開(kāi)關(guān)柜有兩個(gè)名稱，一是高壓成套開(kāi)關(guān)二是高壓成套配電裝置，生產(chǎn)廠家在有詳細(xì)的電氣一次主接線圖的情況下，將控制電器、保護(hù)電器、測(cè)量電器等以及母線、載流導(dǎo)體、絕緣子等裝置在密閉或者開(kāi)放式的金屬硅內(nèi)部，高壓開(kāi)關(guān)柜在電力系統(tǒng)中的主要工作是接收電能并把電能分配的功能，氣壓等級(jí)規(guī)定在3～35kV之間。高壓開(kāi)關(guān)柜在運(yùn)作過(guò)程中主要以斷路器為主，因此，根據(jù)斷路器的安裝手法可以將開(kāi)關(guān)柜分為兩大類：移開(kāi)式或手車式和固定式。

1.1 移開(kāi)式或手車式（用Y表示）

在可調(diào)節(jié)的手車上都會(huì)安裝斷路器這類柜內(nèi)的重要元件，手車柜在開(kāi)關(guān)方面互換性良好，因此在供電時(shí)能夠確保電路的可靠性。常用的手車類型有隔離手車、計(jì)量手車、斷路器手車、TV手車、電容器手車和站用變壓器手車等。KYN型高壓開(kāi)關(guān)柜體積較小，電流故障問(wèn)題出現(xiàn)頻率低，這種高壓開(kāi)關(guān)柜普遍應(yīng)用在供電系統(tǒng)中。KYN型高壓開(kāi)關(guān)柜主要分為柜體和手車兩個(gè)結(jié)構(gòu)，柜體內(nèi)部被分隔成四個(gè)單獨(dú)空間：斷路器手車式、母線室、電纜室和繼電器儀表室。柜體內(nèi)手車分布在試驗(yàn)位置和工作位置，每一個(gè)位置都有固定范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)手車可以相互轉(zhuǎn)換，固定范圍是為了保障聯(lián)鎖的可靠性。

1.2 固定式（用G表示）

固定式開(kāi)關(guān)柜是指柜內(nèi)一切元件都是被固定在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部，這比移動(dòng)式開(kāi)關(guān)柜操作簡(jiǎn)單，使用起來(lái)更經(jīng)濟(jì)。

2 “五防”聯(lián)鎖功能實(shí)現(xiàn)

DL404-2007《3.6～40.5kV交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備作了明確補(bǔ)充規(guī)定：“為了保證安全和便于操作，金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備中，不同元件之間應(yīng)裝設(shè)聯(lián)鎖，并應(yīng)優(yōu)先采用機(jī)械聯(lián)鎖”。

手車式開(kāi)關(guān)柜和固定式開(kāi)關(guān)柜都要實(shí)現(xiàn)“五防”連鎖功能。開(kāi)關(guān)柜配電量在35kV以下時(shí)，通常將受斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制的機(jī)械機(jī)構(gòu)加在其操動(dòng)機(jī)構(gòu)上，從而達(dá)到操作之間的完美銜接。例如：手車式開(kāi)關(guān)柜體的閉鎖功能含以下幾個(gè)方面：

（1）當(dāng)高壓開(kāi)關(guān)柜處與供電狀態(tài)時(shí)禁止將地刀閘合接，高壓開(kāi)關(guān)柜處與供電狀態(tài)即手車處與工作位置，這時(shí)不允許將地刀閘合接，只有手車處與試驗(yàn)位置時(shí)，才能將地刀閘合接。

（2）防止帶接地刀閘合閘。接地刀閘合閘后，手車被控制在試驗(yàn)位置無(wú)法進(jìn)行移動(dòng)，當(dāng)接地刀閘開(kāi)啟后，手車才能移動(dòng)到工作位置。

（3）防止失誤進(jìn)入帶電的間隔內(nèi)。將閉鎖操作加入到接地刀閘與開(kāi)關(guān)柜后門之間，即只有接地刀閘閉合才能開(kāi)啟開(kāi)關(guān)柜后門，相反，如不關(guān)上開(kāi)關(guān)柜后門，接地刀閘將不能工作，從而實(shí)現(xiàn)防止誤入帶電間隔的目的。

（4）防止帶負(fù)荷拉、合隔離開(kāi)關(guān)。當(dāng)小車在試驗(yàn)或工作位置上，而斷路器卻處與合閘位置，機(jī)械聯(lián)鎖會(huì)將小車約束在試驗(yàn)位置內(nèi)，此時(shí)小車不能工作，當(dāng)斷路器處與分閘位置，機(jī)械聯(lián)鎖接觸對(duì)小車的約束，小車將回到工作位置。

（5）手車二次插件在工作位置是處與約束狀態(tài)的，這時(shí)不能進(jìn)行插入和拔出，但是在試驗(yàn)位置可以完成此操作。

3 高壓開(kāi)關(guān)柜“五防”聯(lián)鎖功能現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

某變電站現(xiàn)安裝有一臺(tái)KYN28A-12型高壓開(kāi)關(guān)柜，開(kāi)關(guān)柜內(nèi)裝有高壓帶電顯示裝置。以下為高壓開(kāi)關(guān)柜“五防”聯(lián)鎖功能的幾點(diǎn)應(yīng)用：

3.1 防止誤分、誤合斷路器。安裝在面板上的防誤型轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)主要作用是防止誤分、誤合斷路器。

3.2 防止誤入帶電間隔。原理是斷路器手車處與試驗(yàn)位置后，靜觸頭盒自動(dòng)被活動(dòng)隔板隔開(kāi)。在電纜進(jìn)線柜、母線分段柜和變壓器方案中，由于進(jìn)線電纜側(cè)帶電，為確保在電纜側(cè)帶電時(shí)不能進(jìn)入電纜室，則在下門上安裝電磁鎖。

3.3 防止帶負(fù)荷誤拉斷路器手車。當(dāng)斷路器手車處與柜體工作位置并且斷路器處與合閘狀態(tài)后，位于底盤車內(nèi)部的閉鎖電磁鐵會(huì)被鎖定在絲杠上，斷路器手車則不會(huì)被拉動(dòng)。

3.4 防止帶接地刀閘操作斷路器手車。當(dāng)接地刀閘處于合閘位置時(shí)，其主軸聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)中的推桿被推入柜中的手車導(dǎo)軌上，于是斷路器手車不能被推進(jìn)柜內(nèi)。

3.5 防止帶電合接地刀閘。斷路器處與工作位置并且斷路器處合閘狀態(tài)，出線側(cè)帶電，此情況接地刀閘不能合閘。接地刀閘主軸聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)中的推桿被阻止，其操作手柄無(wú)法操作接地刀閘主軸。

在高壓開(kāi)關(guān)柜中，雖然以機(jī)械閉鎖為主，還需以其他閉鎖方法為輔，才能全部達(dá)到防誤要求。比如，在高壓開(kāi)關(guān)柜出線電纜側(cè)裝設(shè)高壓帶電顯示裝置和驗(yàn)電器，用于對(duì)線路側(cè)接地刀閘操作的有電閉鎖；對(duì)斷路器的就地操作按鈕加裝閉鎖盒以防止誤分合斷路器；盡管不同的開(kāi)關(guān)柜在結(jié)構(gòu)上有較大的差異，但都具有最基本的隔離開(kāi)關(guān)和接地刀閘之間的機(jī)械閉鎖。

4 “五防”聯(lián)鎖的完整性

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于“五防”的要求，除了防止誤分、誤合斷路器這一條允許提示性的方法外，其余聯(lián)鎖關(guān)系必須在開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)中完備實(shí)現(xiàn)。從開(kāi)關(guān)柜的操作來(lái)看，每一項(xiàng)聯(lián)鎖要求，都在一定的操作程序中體現(xiàn)出來(lái)，因此不管是合閘程序還是分閘程序都要達(dá)到聯(lián)鎖要求。

結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)開(kāi)關(guān)柜五防聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，并對(duì)不可靠的電纜室閉鎖機(jī)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，能更好的防止由暴力操作引起的聯(lián)鎖失效問(wèn)題，本文論述的方案已在開(kāi)關(guān)柜試驗(yàn)及使用中驗(yàn)證了其合理性。但上述機(jī)械聯(lián)鎖只能達(dá)到單臺(tái)柜子防護(hù)要求，后續(xù)研究可以應(yīng)用機(jī)械程序鎖，使開(kāi)關(guān)柜間保護(hù)也可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、可靠的機(jī)械閉鎖。當(dāng)然要保證開(kāi)關(guān)柜的安全運(yùn)行，除了要不斷提升開(kāi)關(guān)柜的機(jī)械聯(lián)鎖的可靠性外，還要綜合電氣聯(lián)鎖，并嚴(yán)格按照規(guī)程操作，才能避免安全事故的發(fā)生。

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