一種6kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備母線接地開關(guān)與母線進線斷路器閉鎖裝置改造方案

陳聰平

摘 要：發(fā)現(xiàn)6kV金屬封閉開關(guān)設(shè)備在實際應(yīng)用中存在帶接地開關(guān)合母線進線斷路器安全隱患和母線接地開關(guān)在合位能夠?qū)⒛妇€進行斷路器推入“工作”位的安全隱患，對此提出一種閉鎖改造方案。

關(guān)鍵詞：金屬封閉開關(guān)；母線；斷路器；接地開關(guān)；閉鎖；電氣設(shè)備狀態(tài)；“五防”

中圖分類號：TM643 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）30-0046-02

目前，各發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)中10kV、6kV系統(tǒng)大多使用金屬鎧裝中置式成套式開關(guān)柜。從使用看，近年來在使用這種開關(guān)柜的單位發(fā)生不少安全事件，其中存在操作人員不清楚開關(guān)柜結(jié)構(gòu)的原因，同時也因為這種成套開關(guān)設(shè)備在防誤閉鎖裝置上存在安全隱患[1]。對此以某廠家生產(chǎn)的金屬鎧裝中置式成套式開關(guān)柜來分析一下母線接地開關(guān)與母線進線斷路器電氣閉鎖設(shè)計存在的安全隱患，并提出一種改造方案。

1 問題提出與原因分析

1.1 目前國家標(biāo)準(zhǔn)對閉鎖裝置要求

電氣設(shè)備狀態(tài)分為：運行狀態(tài)、熱備用狀態(tài)、冷備用狀態(tài)、檢修狀態(tài)，防止在各種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換發(fā)生事故，電氣設(shè)備裝備應(yīng)滿足電氣“五防”的條件：防止誤分、誤合斷路器；防止帶負荷拉、合隔離開關(guān)；防止帶地線（接地開關(guān)）合斷路器（隔離開關(guān)）；防止帶電掛（合）接地線（接地開關(guān)）；防止誤入帶電間隔。

金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備中，不同元件之間裝設(shè)聯(lián)鎖實現(xiàn)“五防”條件，并應(yīng)優(yōu)先采用機械聯(lián)鎖。機械聯(lián)鎖裝置的部件應(yīng)有足夠的機械強度，以防止因操作不正確而造成變形或損壞。下列規(guī)定對主回路是強制性的[2]。

（1）具有可移開部件的金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備斷

路器、負荷開關(guān)或接觸器只有在分閘位置時可移開部件才能

抽出或插入。

可移開部件只有處于試驗位置時，接地開關(guān)才能合閘，相應(yīng)隔室的門才能打開。

可移開部件只有在工作位置、隔離位置、移開位置、試驗位置或接地位置時，斷路器、負荷開關(guān)或接觸器才能操作。

處于合閘位置的接地開關(guān)只有相應(yīng)隔室的門關(guān)閉后才能分閘，可移開部件才能插入。

斷路器、負荷開關(guān)或接觸器只有在與自動分閘相關(guān)的輔助回路均已接通時才能在工作位置合閘。反之，當(dāng)斷路器、負荷開關(guān)或接觸器在工作位置時輔助回路不得斷開，相應(yīng)隔室的門不能打開。

應(yīng)設(shè)可防止就地誤分或誤合斷路器、負荷開關(guān)或接觸器的防誤裝置，可以是提示性的[3]。

（2）裝有隔離開關(guān)的金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備

只有相關(guān)的斷路器、負荷開關(guān)或接觸器處于分閘位置時才能進行隔離開關(guān)的操作。

只有隔離開關(guān)處于分閘位置時，其接地開關(guān)才能合閘，隔室的門才能打開。反之，只有隔室的門關(guān)閉后，處于合閘位置的接地開關(guān)才能分閘。

接地開關(guān)與相關(guān)的隔離開關(guān)之間應(yīng)裝設(shè)聯(lián)鎖。

應(yīng)裝設(shè)可防止就地誤分或誤合斷路器、負荷開關(guān)或接觸器的防誤裝置，可以是提示性的。

附加的或者可選擇的聯(lián)鎖措施應(yīng)根據(jù)制造廠和用戶的協(xié)議。制造廠應(yīng)提供有關(guān)聯(lián)鎖特性和功能的所有必要的資料對于因操作不正確而可能引起損壞，或在檢修時用于建立隔離斷口的主回路元件，應(yīng)裝設(shè)鎖定裝置（如加裝掛鎖）。

1.2 問題的提出

目前，某廠家金屬鎧裝中置式成套式開關(guān)柜，單個開關(guān)柜能夠通過機械閉鎖裝置滿足小車開關(guān)在非“試驗位置”閉鎖接地開關(guān)合閘的要求。但是，母線進線開關(guān)柜如何實現(xiàn)閉鎖母線接地開關(guān)在《3.6kV～40.5kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確規(guī)定，僅規(guī)定母線接地開關(guān)應(yīng)與母線進線開關(guān)裝置聯(lián)鎖。使得在設(shè)備設(shè)計上出現(xiàn)了偏差，導(dǎo)致母線進線斷路器與母線接地開關(guān)之間閉鎖存在安全隱患。

1.3 安全隱患分析

某廠家金屬鎧裝中置式成套式開關(guān)柜母線接地開關(guān)閉鎖合閘電磁扣解鎖條件為：母線進線1斷路器分閘與母線進線2斷路器分閘，如“圖1”。母線進線1、2斷路器允許合閘條件為：母線接地開關(guān)分閘，如“圖2”。

這種設(shè)計存在著一個隱患。如果進線兩個斷路器在“工作”位時，母線接地開關(guān)也能夠通過斷路器本體的合閘按鈕合閘。違反電氣“五防”中的“防止帶接地開關(guān)合斷路器”規(guī)定，存在帶接地開關(guān)合開關(guān)的惡性電氣誤操作事故、設(shè)備損壞等的安全風(fēng)險。

同理，如果母線接地開關(guān)在合閘位，根據(jù)“圖2”可以看出母線進線斷路器小車可以由“試驗”位推入“工作”位，違反電氣“五防”中“防止帶接地開關(guān)隔離開關(guān)”，存在帶接地開關(guān)合隔離開關(guān)的惡性電氣誤操作事故、設(shè)備損壞等的安全風(fēng)險。

1.4 存在隱患原因分析

應(yīng)當(dāng)把操作金屬封閉開關(guān)設(shè)備斷路器小車推入“工作”位、搖至“試驗”位的過程應(yīng)當(dāng)理解為操作隔離開關(guān)的過程。金屬封閉開關(guān)設(shè)備進線斷路器小車在“工作”位時，不論斷路器處于“分”還是“合”都應(yīng)當(dāng)視為“運行”設(shè)備。只要斷路器小車未拉至“試驗”位時認為斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)未拉開，即斷路器未轉(zhuǎn)為“冷備用”不允許合接地開關(guān)。

某廠家二次設(shè)計僅使用母線進線1、2斷路器“分”閘輔助接點作為母線接地開關(guān)解鎖條件，和使用母線接地開關(guān)“分”閘位置接點作為解鎖母線進線斷路器合閘條件，不能夠滿足電氣“五防”中防止帶接地開關(guān)（接地線）合隔離開關(guān)（斷路器）和防止帶地線（接地開關(guān)）合斷路器（隔離開關(guān)）的要求。

總之，金屬封閉開關(guān)設(shè)備斷路器小車在“工作”位時，禁止允許合母線接地開關(guān)；母線接地開關(guān)在“合”時，禁止將斷路器小車推入“工作”位。

1.5 隱患消除

現(xiàn)提出解決該隱患的一種方法。將母線進線斷路器的本體中的“分”閘輔助接點作為解鎖母線接地開關(guān)的條件，改為使用母線進線斷路器小車?yán)痢霸囼灐蔽惠o助接點作為解鎖母線接地開關(guān)的條件，如“圖3”。這樣消除了母線進線斷路器小車在“工作”位置時就能合接地開關(guān)的隱患。將母線接地開關(guān)“分”位信號解鎖母線進線斷路器允許“合”閘條件，改為母線接地開關(guān)“分”位信號解鎖母線進線斷路器小車允許推入“工作”位的條件，如“圖4”。

2 結(jié)束語

防止電氣惡性誤操作是電氣運行值班人員的重點防范對象，除了電氣值班員嚴(yán)格按照電氣安全規(guī)程執(zhí)行好電氣操作票外，各電氣設(shè)備生產(chǎn)廠家在做設(shè)備設(shè)計、制造、安裝上也要配備全面的防誤閉鎖裝置防止電氣值班員誤操作。

參考文獻：

[1]邵沖，楊鈺，劉衛(wèi)東，等.斷路器結(jié)構(gòu)參數(shù)對GIS中特快速暫態(tài)過電壓波形的影響[J].高電壓技術(shù)，2011，37（3）：577-584.

[2]邱少遠.一起220kV線路發(fā)展性故障引起母線解列的事件分析[J].廣東電力，2014（8）：56-59.

[3]湯弋，馮凝，李煜磊，等.雙母雙分段母線保護配置及分段開關(guān)失靈改造[J].華中電力，2011，24（4）：72-75.endprint