高壓開關柜機械聯(lián)鎖的探討
| 高壓開關柜的"聯(lián)鎖"是保證電力網(wǎng)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(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(nèi)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(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(wǎng)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(jīng)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) 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(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(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"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(nèi)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(guī)操作"的情況。在這種情況下,高可靠的聯(lián)鎖應做到對操作者可能出現(xiàn)的"非正規(guī)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 |
