五防保安全--高壓開關柜機械聯(lián)鎖的探討

1、中國電力（）“五防”保安全-高壓開關柜機械聯(lián)鎖的探討    日期：2005-08-08     來自：俞慧忠舒玉斌 高壓開關柜的"聯(lián)鎖"是保證電力網安全運行、確保設備和人身安全、防止誤操作的重要措施。GB3906-19913-35千伏交流金屬封閉開關設備對此作了明確規(guī)定。一般把"聯(lián)鎖"描述為:防止誤分、誤合斷路器;防止帶負荷分、合隔離開關;防止帶電掛(合)接地線(接地開關);防止帶接地(開關)合閘;防止誤入帶電間隔。上述五項防止電氣誤操作的內容,簡稱"五防"。"五防

2、"裝置一般可分為機械、電氣和綜合三類。目前,市場上高壓開關梧類型很多,大多數(shù)都有較完善的聯(lián)鎖方式。但仍有不少高壓開關柜的聯(lián)鎖尤其是機械聯(lián)鎖不完善,尚不能完全達到"五防"要求。為此,本文著重就機械聯(lián)鎖提出一些看法,與同仁探討。聯(lián)鎖實現(xiàn)方式在固定柜和手車柜中。眾所周知隔離開關無專門的滅弧裝置,一般不能用來接通或切斷負荷電流。在固定柜中,斷路器與隔離開關的聯(lián)鎖關系明確,即只有在斷路器分斷的情況下才能操作隔離開關,隔離開關和斷路器之間的機械聯(lián)鎖關系較易實現(xiàn)。如在CC-1A(F)中,為防止帶負荷分、合隔離開關,常采用一個扇形撞塊和圓板結構,與操作隔離開關的CS6-1機構上的

3、彈性定位鎖配合,在斷路器合閘時,圓板阻止定位鎖拔出,從而防止帶負荷分閘。但手車柜的情況有所不同,手車迸出實際上相當于固定柜中隔離開類的合分操作,因而對隔離開關的聯(lián)鎖要求同樣適用于手車的進出要求。當手車在試驗位置與工作位置之間移動時,必須保證斷路器處于分閘狀態(tài),不得合閘,即應具有所謂的"合閘閉鎖"。在投運的各型手車柜中,"合閘"電氣閉鎖一般通過將反映手車位置的行程開關接點串入斷路器的合閘回路中來實現(xiàn)。斷路器兩側的隔離開關的操作順序。GG-1A(F)一07方案對斷路器兩側的隔離開關的操作順序規(guī)定如下:在停電時,先斷開線路側隔離開關；在送電時,要先合上母線側隔

4、離開關。其作用是為了保證在萬一發(fā)生錯誤操作時,能借助于斷路器的保護作用盡量縮小事故范圍,避免人為擴大事故。停電時先斷開線路側隔離開關的理由是：如果停電中發(fā)生誤操作,如斷路器尚未斷開電源,而先分隔離開關，造成帶負荷拉閘;或者當分隔離開關時,又錯分了不應停的線路隔離開關，都將引起弧光短路。在上述情況下,如果先分線路側隔離開關,由于弧光短路點在斷路器外側,所以開關的保護裝置會動作跳閘切除故障,縮小了事故范圍。反之,送電時,如果斷路器誤在合閘位置,后合母線側隔離開關時,等于母線側帶負荷送電。必將發(fā)生弧光短路,而使故障擴大。這種情況下,如先合母線側隔離開關,然后再合線路側隔離開關,就等于用線路側隔離開關

5、帶負荷合閘,一旦發(fā)生弧光短路,由于短路點在斷路器外側,故斷路器保護即可動作跳閘,切除故障,縮小事故范圍。因此送電時要先合母線側隔離開關。能按上述操作順序分合隔離開關當然是件好事,但實際上要保證斷路器兩側隔離開關嚴格按上述順序操作是困難的。對環(huán)網開關及母聯(lián)開關來說,本身較難區(qū)分母線及線路側。對手車柜而言,則斷路器兩側的觸頭是同時進出的。如果電流互感器裝于隔離開關外側,則情況也會有所不同。所以只有確實保證斷路器與隔離開關之間的聯(lián)鎖可靠性,才能從根本上解決上述誤操作隔離開關的問題。電氣安規(guī)與聯(lián)鎖要求的沖突歷年來,犬量電氣事故的統(tǒng)計表明,人身觸電傷亡和電氣設備事故,往往與電氣工作人員的技術業(yè)務水平有著

6、直接關系。嚴格按電氣安全工作規(guī)程操作,能有效減少并避免誤操作事故的發(fā)生。但在實際工作中,往往會發(fā)生規(guī)程與聯(lián)鎖相互沖突的情況。如KYN28A-12、JYN6-12等出線側裝有接地開關的開關柜,由于有聯(lián)鎖功能,開關柜的電纜室門（或蓋板)在未合上接地開關前無法打開,以防誤入帶電間隔。而規(guī)程規(guī)定只有確認線路無電后才能合接地開關,這樣勢必要打開柜門經驗電確認線路無電后才能操作接地開關,規(guī)程與聯(lián)鎖要求相互沖突。為解決此類問題,可采用以下方法：一是線路側加裝帶電顯示,觀察無電后合接地開關,或是在接地開關操作桿上加裝電磁鎖,確保線路有電時不能合接地開關。二是在柜門上開缺口允許謹慎驗電。三是在電纜室門(或蓋板)

7、上配裝緊急解鎖裝置，由專業(yè)人員用專用工具解鎖。主動式聯(lián)鎖與被動式聯(lián)鎖對于"五防"中的每項聯(lián)鎖要求,無論是固定柜還是手車柜,盡管其柜型、一次方案存在多樣化,但都可以設計出各種方案來實現(xiàn)聯(lián)鎖功能。歸納起來,機械聯(lián)鎖主要有兩種形式,即主動式和被動式。所謂"主動式聯(lián)鎖"是指在該種聯(lián)鎖狀態(tài)下,若無正常的解鎖條件,不會被解鎖,從而保證誤操作根本無法執(zhí)行。例如當斷路器處于合閘位置時,機械上應保證隔離開關或隔離插頭被閉鎖而無法操作,即使錯誤操作也不會產生不良影響。"被動式聯(lián)鎖"是指在該種聯(lián)鎖狀態(tài)下,可能由于非正常原因,出現(xiàn)解鎖條件,使閉鎖解鎖。如在閉

8、鎖狀態(tài)下操作隔離開關或推拉手車，雖然隔離開關尚未動作或隔離插頭沒有產生位移,但由于聯(lián)鎖的存在而使斷路器分閘,從而使隔離開關或隔離插頭的聯(lián)鎖被解除。顯然,這種被動式聯(lián)鎖形式會引起斷路器誤分閘。高壓開關柜的設計中不希望采用"被動式"聯(lián)鎖,應盡量采用"主動式"聯(lián)鎖。例如對于手車采用杠桿進出的開關柜，在斷路器合閘狀態(tài)下,機械上使手車進出搖柄的孔被封堵住,搖柄根本無法插進，當然手車也就不可能移動。再如操動接地開關的插入孔設計成在允許條件下才被打開,否則,該插入孔被封堵,錯誤的操作就不可能實施?，F(xiàn)行使用的各類開關柜中,有不少機械聯(lián)鎖采用"被動式"

9、聯(lián)鎖,隨著開關柜設計水平的提高,應盡可能避免這種方式。“五防”聯(lián)鎖的完整性 國家標準中對于“五防”得要求，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)鎖關系必須在開關柜結構中完備實現(xiàn)。從開關柜的操作來看,每一項聯(lián)鎖要求,都在一定的操作程序中體現(xiàn)出來,因此不管是合閘程序還是分閘程序都要達到聯(lián)鎖要求。防止帶負荷分合隔離開關；防止帶電掛(合)接地線(開關)和帶接地線(開關)合閘。但是,上述二項要求有時并非要在同一柜中而是要求在柜間實現(xiàn),這時機械聯(lián)鎖往往不能滿足要求。機械聯(lián)鎖的可靠性高壓開關柜的機械聯(lián)鎖裝置不管平常使用頻率如何,都應做到在使用壽命期內靈活可靠,并能有效防潮、防霉、防銹、不卡澀,其結構應簡單明了,操作維護方便。高壓開關柜在使用過程中,還會遇到由于操作者的