五防保安全--高壓開關(guān)柜機械聯(lián)鎖的探討

1、中國電力（）“五防”保安全-高壓開關(guān)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(guān)柜的"聯(lián)鎖"是保證電力網(wǎng)安全運行、確保設(shè)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(guān)設(shè)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(guān);防止帶電掛(合)接地線(接地開關(guān));防止帶接地(開關(guān))合閘;防止誤入帶電間隔。上述五項防止電氣誤操作的內(nèi)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(guān)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(guān)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(guān)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(guān)的聯(lián)鎖關(guān)系明確,即只有在斷路器分斷的情況下才能操作隔離開關(guān),隔離開關(guān)和斷路器之間的機械聯(lián)鎖關(guān)系較易實現(xiàn)。如在CC-1A(F)中,為防止帶負荷分、合隔離開關(guān),常采用一個扇形撞塊和圓板結(jié)構(gòu),與操作隔離開關(guān)的CS6-1機構(gòu)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(guān)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(yīng)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(guān)接點串入斷路器的合閘回路中來實現(xiàn)。斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)的操作順序。GG-1A(F)一07方案對斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)的操作順序規(guī)定如下:在停電時,先斷開線路側(cè)隔離開關(guān)；在送電時,要先合上母線側(cè)隔

4、離開關(guān)。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(cè)隔離開關(guān)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(guān)，造成帶負荷拉閘;或者當分隔離開關(guān)時,又錯分了不應(yīng)停的線路隔離開關(guān)，都將引起弧光短路。在上述情況下,如果先分線路側(cè)隔離開關(guān),由于弧光短路點在斷路器外側(cè),所以開關(guān)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(cè)隔離開關(guān)時,等于母線側(cè)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(cè)隔離開關(guān),然后再合線路側(cè)隔離開關(guān),就等于用線路側(cè)隔離開關(guān)

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(cè),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(cè)隔離開關(guān)。能按上述操作順序分合隔離開關(guān)當然是件好事,但實際上要保證斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)嚴格按上述順序操作是困難的。對環(huán)網(wǎng)開關(guān)及母聯(lián)開關(guān)來說,本身較難區(qū)分母線及線路側(cè)。對手車柜而言,則斷路器兩側(cè)的觸頭是同時進出的。如果電流互感器裝于隔離開關(guān)外側(cè),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(guān)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(guān)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(shè)備事故,往往與電氣工作人員的技術(shù)業(yè)務(wù)水平有著

6、直接關(guān)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(cè)裝有接地開關(guān)的開關(guān)柜,由于有聯(lián)鎖功能,開關(guān)柜的電纜室門（或蓋板)在未合上接地開關(guān)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(guān),這樣勢必要打開柜門經(jīng)驗電確認線路無電后才能操作接地開關(guān),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(cè)加裝帶電顯示,觀察無電后合接地開關(guān),或是在接地開關(guān)操作桿上加裝電磁鎖,確保線路有電時不能合接地開關(guān)。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(shè)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(yīng)保證隔離開關(guān)或隔離插頭被閉鎖而無法操作,即使錯誤操作也不會產(chǎn)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(guān)或推拉手車，雖然隔離開關(guān)尚未動作或隔離插頭沒有產(chǎn)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(guān)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(guān)柜的設(shè)計中不希望采用"被動式"聯(lián)鎖,應(yīng)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(guān)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(guān)的插入孔設(shè)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(xiàn)行使用的各類開關(guān)柜中,有不少機械聯(lián)鎖采用"被動式"

9、聯(lián)鎖,隨著開關(guān)柜設(shè)計水平的提高,應(yīng)盡可能避免這種方式?！拔宸馈甭?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(guān)系必須在開關(guān)柜結(jié)構(gòu)中完備實現(xiàn)。從開關(guān)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(guān)；防止帶電掛(合)接地線(開關(guān))和帶接地線(開關(guān))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(guān)柜的機械聯(lián)鎖裝置不管平常使用頻率如何,都應(yīng)做到在使用壽命期內(nèi)靈活可靠,并能有效防潮、防霉、防銹、不卡澀,其結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單明了,操作維護方便。高壓開關(guān)柜在使用過程中,還會遇到由于操作者的