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“五防”保安全--高壓開關柜機械聯鎖的探討
? 發布時間:2016/6/21 ??來源:湖北德樂電力科技有限公司?? 人氣值:

高壓開關柜的"聯鎖"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。GB3906-1991《3-35千伏交流金屬封閉開關設備》對此作了明確規定。一般把"聯鎖"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"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,大多數都有較完善的聯鎖方式。但仍有不少高壓開關柜的聯鎖尤其是機械聯鎖不完善,尚不能完全達到"五防"要求。為此,本文著重就機械聯鎖提出一些看法,與同仁探討。

    聯鎖實現方式
  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鎖關系較易實現。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,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。
  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,要先合上母線側隔離開關。其作用是
為了保證在萬一發生錯誤操作時,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帶負荷合閘,一旦發生弧光短路,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。對環網開關及母聯開關來說,本身較難區分母線及線路側。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。

    電氣安規與聯鎖要求的沖突
  歷年來,犬量電氣事故的統計表明,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務水平有著直接關系。嚴格按電氣安全工作規程操作,能有效減少并避免誤操作事故的發生。但
在實際工作中,往往會發生規程與聯鎖相互沖突的情況。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。而規程規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,規程與聯鎖要求相互沖突。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)上配裝緊急解鎖裝置,由專業人員用專用工具解鎖。

    主動式聯鎖與被動式聯鎖
  對于"五防"中的每項聯鎖要求,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聯鎖功能。歸納起來,機械聯鎖主要有兩種形式,即主動式和被動
式。所謂"主動式聯鎖"是指在該種聯鎖狀態下,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。"被動式聯鎖"是指在該種聯鎖狀態下,可能由于非正常原因,出現解鎖條件,使閉鎖解鎖。如在閉鎖狀態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鎖被解除。顯然,這種被動式聯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"聯鎖,應盡量采用"主動式"聯鎖。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。現行使用的各類開關柜中,有不少機械聯鎖采用"被動式"聯鎖,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,其余聯鎖關系必須在開關柜結構中完備實現。從開關柜的操作來看,每一項聯鎖要求,都在一定的操作程序中體現出來,因此不管是合閘程序還是分閘程序都要達到聯鎖要求。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,這時機械聯鎖往往不能滿足要求。

    機械聯鎖的可靠性
  高壓開關柜的機械聯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疏忽或非正常操作力而造成"非正規操作"的情況。在這種情況下,高可靠的聯鎖應做到對操作者可能出現的"非正規操作"有充分的預防或阻止能力。即使在某些情況下進行了錯誤操作,也應該做到錯誤操作可糾正并且可方便地恢復正常操作,不至于引起重大的設備或人身事故。

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