|
西电宝鸡电气有限公司的研究人员党丽敏，在2015年第7期《电气技术》杂志上撰文，电力运行的安全性，是关系民生的大事，所以对电力设备能否很好的满足五防要求至关重要。 本文简要对中置式金属铠装封闭移开式开关设备（以下简称开关柜），各种方案的五防机械闭锁及电气闭锁进行分析，做出一套合理、安全的防误闭锁方案。 且此套闭锁方案使开关柜不但在满足五防要求的前提下，还对系统突然断电又突然送电的情况下，也进行了有效的闭锁，防止了误操作而带来的安全危险，确保了电力运行的安全。 本文还就开关柜内配有接地手车的变电站，进行了分析，并针对常配的两种接地手车：母线接地手车（PT柜配的上接地车）和进线接地手车（进线柜配的下接地车），各做出一套合理、安全的防误闭锁方案，并能对突然断电又突然送电的情况也进行有效闭锁，以提升电力运行的安全性。 电力设备运行，必须满足五防要求。五防，通常是指为确保人身安全，对高压电气设备应具备五种防误功能的简称，是保障电力安全的重要措施之一。五防具体指：防止误分、误合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂（合）接地线（接地开关）；防止带地线送电；防止误入带电间隔。 防止误分、误合断路器：在开关柜二次电气控制回路中加装防跳功能、在紧分按钮上加装防误罩，以防止误操作。 防止带负荷分、合隔离开关：在隔离手车上加装闭锁电磁铁，保证当有负载时隔离手车不允许推拉。 防止带电合接地开关：在开关柜上加装可靠的机械闭锁，当断路器手车在试验位置时，才允许合接地开关；对于出线柜，为了避免出线侧反送电、对于进线柜因接地刀安装于进线侧，所以还需加装接地刀闭锁电磁铁，利用出线侧、进线侧的带电显示来闭锁接地刀，实现当此处有电时，不允许合接地刀。 防止带地线送电：在开关柜上加装可靠的的机械闭锁，当接地开关在合闸位置时，断路器手车不允许往工作位置推。如果是进线侧带接地刀时，必需再加装电气闭锁，用接地刀位置接点来锁上级来电侧的开关合闸回路。 防止误入带电间隔：在开关柜上加装可靠的的机械闭锁，当断路器手车在试验位置，接地刀才允许合闸，接地刀合闸后，电缆室的门才允许打开，检修完成后，电缆室门关上，才允许分接地开关，接地开关分闸了，才允许将断路器手车往工作位置推。 以上是对开关柜如何满足五防做了大体的分析，但开关柜方案及具体功能的不同，对于五防闭锁的解决措施及实施方案的要求也各不相同。下面就以开关柜的各种方案，具体分析其五防闭锁的解决措施及实施方案： 1 带接地刀方案开关柜的五防闭锁解决措施及实施方案 1.1 出线柜出线侧带接地刀方案 这种方案开关柜有完善、可靠的机械闭锁，以实现当断路器处于试验位置时，才允许合接地刀，当接地刀合闸时，才允许打开后门，打开后门检修完后，只有将后门关上后，才允许分接地刀。 但是现在国网要求，为了防止出线侧反送电的情况，必须加装接地刀闭锁电磁铁，利用出线侧带电显示+下级反送电侧开关分位点（加下级反送电侧开关分位点，是为了防止突然断电又突然送电的情况，就是当突然断电后，先将下级反送电侧开关分闸后，才允许将接地刀合上，如果下级反送电侧开关有失压脱扣功能时，无需加此点），来闭锁此接地刀，实现出线侧有电时也不允许合接地刀。 反之也必须将接地刀位置接点给反送电侧送去，闭锁下级反送电侧开关合闸回路，以实现当接地刀合闸时，不允许下级反送电侧开关合闸。如图一 图一
1.2 进线柜进线侧加接地刀方案 此方案开关柜中也有与第一种方案一样的机构闭锁，但是此方案接地刀是加装在进线侧，本柜断路器无法控制进线侧送电，所以也必须加装接地刀闭锁电磁铁，利用进线侧带电显示+上级进线侧开关分位点（加上级进线侧开关分位点，是为了防止突然断电又突然送电的情况，实现当突然断电后，先将上级进线侧开关分闸后，才可将接地刀合上，如果上级进线侧开关有失压脱扣功能时，无需加此点）来闭锁此接地刀，实现当此进线处有电时，不允许合接地刀。 反之也必须将接地刀位置接点给上级进线侧送去，闭锁上级进线侧开关合闸回路，以实现当接地刀合闸时，不允许上级进线侧开关合闸。如图二 图二
2 无接地刀的方案开关柜的五防闭锁解决措施及实施方案 这种方案没有手车与接地刀与后门之间的机械闭锁了，那就必须加装电气闭锁，来实现五防中误入带电间隔这条。此方案具体可分为以下几种：进线柜（无接地刀）、分段断路器柜、隔离柜、站用变压器柜、PT柜。 2.1 进线柜（无接地刀）方案 利用本柜手车下口进线侧带电显示+本柜进线柜手车试验位置点+上级进线侧开关分位点（加本柜手车试验位置点和上级进线侧开关分位点，是为了防止突然断电又突然送电的情况，实现当突然断电后，先将本柜手车退出到试验位置，并将上级进线侧开关分闸后，才可将后门打开），来闭锁后门电磁锁。 反之后门打开以后，还没关上之前，是不允许送电的，为了实现这一点，必须给后门安装门控开关，用其将送电处闭锁住。 对于这种方案，送电处有两侧，一是进线侧送电，这一侧只能将后门行程开关开点，送去闭锁上级开关合闸回路，实现当进线柜后门没关上时，不允许上级开关送电；二是母线侧送电，必须将后门行程开关开点，送去闭锁本进线柜手车闭锁回路，实现当进线柜后门没关上时，不允许本进线柜手车往工作位置推。如图三 图三
2.2 分段柜方案 利用断路器手车下口带电显示+本柜手车试验位置点+隔离柜手车车试验位置点（加本柜手车和隔离柜手车试验位置点，是为了防止突然断电又突然送电的情况，就是当突然送电后，先将本柜手车及隔离柜手车退出到试验位置后，才可将后门打开），来闭锁后门电磁锁。 反之，同上，用后门门控开关接点去闭锁本柜手车，再用后门门控开关接点+分段柜断路器分位点（加此点是为了防带负荷推拉隔离手车）去闭锁隔离柜手车。这样才能满足了防误要求。如图四。 图四
2.3 隔离柜方案 利用隔离车下口带电显示+本柜手车试验位置点+分段柜手车试验位置点（加本柜手车和分段柜手车试验位置点，是为了防止突然断电又突然送电的情况，就是当突然断电后，先将本柜手车及分段柜手车退出到试验位置后，才可将后门打开），来闭锁后门电磁锁。 反之，同上，用后门门控开关接点去闭锁本柜手车和分段柜手车。这样才满足了防止误入带电间隔。对于这种方案还要考虑防止带负荷推拉隔离手车，为了满足此条防误要求，需要在隔离车闭锁回路中加上分段断路器分位接点，来一起闭锁此手车，实现当分段断路器在合闸位置且本柜后门没关上时，不允许推拉隔离手车。如图五 图五
2.4 站用变压器方案 即熔断器手车+固定式变压器方案，具体是用本柜手车下口的带电显示+本柜手车试验位置点+变压器下口开关分位点（加本柜手车试验位置点和变压器下口开关分位点是为了防止突然断电又突然送电的情况，实现当突然断电后先将本柜手车退出到试验位置后，才可将后门打开，加变压器下口开关位点，也是为了防止下口反送电，如果下口不会反送电，此点就可不加），来闭锁后门电磁锁。 反之，同上，用后门门控开关接点去闭锁本柜手车。对于这种方案也要考虑防止带负荷推拉熔断器手车，必须在熔断器手车闭锁回路加上变压器下口总开关的闭点，来一起闭锁此手车，实现当变压器下口总开关在合闸位置且本柜后门没关上时，不允许推拉此熔断器手车。如图六 图六
2.5PT柜方案 一般有二种方案，一种是单车方案，即熔断器避雷器手车安装，PT固定安装方案；另一种是双车方案，即一个手车安装PT及熔断器，另一手车安装避雷器方案。两种方案的闭锁略有不同。 2.5.1单车PT柜方案 因后门打开直接可能接触到的是手车下口，所以利用手车下口的带电显示+本柜手车试验位置点（加本柜手车试验位置点是为防止突然断电又突然送电的情况，实现当突然断电后，先将本柜手车退出到试验位置后，才允许将后门打开），来闭锁后门。反之，用后门门控开关接点去闭锁本柜手车。如图七 图七
2.5.2双车PT柜方案 因后门打开直接可能接触到的是母线侧的电压，所以后门必须用母线侧带电显示+本段进线柜手车试验位置点+分段柜手车试验位置点（加本段进线、分段柜手车试验位置点是为了防止突然断电又突然送电的情况，实现当突然断电后，先将本段进线柜及分段柜手车退出到试验位置后，才允许将后门打开），来闭锁后门电磁锁。 反之，用后门门控开关去闭锁本段进线柜手车及分段柜手车。如图八 图八
3 开关柜配接地手车方案五防闭锁解决措施及实施方案 因近年来国网项目中对接地手车的普遍应用，这就要求开关柜在原有的五防闭锁基础上增加闭锁，来使产品完全满足五防要求。现在大多数项目中配有两种接地手车：一是母线接地手车（PT柜配的上接地车），二是进线接地手车（进线柜配的进线侧接地车）。下面就这两种接地手车的闭锁回路进行具体分析： 3.1 母线接地手车（PT柜配的上接地车） 此手车的闭锁，要从以下2点考虑：如图九。 图九
１）防止带电挂（合）接地线（接地开关） 此防误因无法用纯机械闭锁来实现，只能考虑用电气闭锁与机械闭锁相配合来实现。可以用PT柜中母线侧的带电显示器+进线柜手车试验位置接点+隔离柜手车试验位置接点（加进线柜、隔离柜手车试验位置接点，是为了防止突然断电后又突然送电的情况，实现当突然断电后先将本段进线手车及分段柜手车退到试验位置以切断送电处，才允许将接地车推进工位置），来闭锁接地手车上的闭锁电磁铁，以实现当母线上有电时，不允许将接地手车往工作位置推。 ２）防止带地线送电 此防误也无法用机械闭锁来实现，需要用接地手车工作位置行程开关，去闭锁给本段母线送电的进线柜手车及隔离柜手车回路，即当母线接地手车在工作位置时不允许本段进线柜手车及隔离柜手车往工作位置推，用电气加机构闭锁来实现此防误要求。 3.2 进线接地手车（进线柜配的进线侧接地车） 此手车的闭锁，也要从以下2点考虑：如图十 图十
１）防止带电挂（合）接地线（接地开关） 此防误因无法用纯机械闭锁来实现，只能考虑用电气闭锁与机械闭锁相配合来实现。可以用进线柜中进线侧的带电显示器+进线侧上级开关接点（加此接点也是为了防止突然断电又突然送电的情况，就是当突然断电后先将进线来电侧上级开关分闸后，才允许将接地车推进工位置）+后门门控开关（加此点是为了做到后门关上时才允许移动接地手车），来闭锁接地手车上的闭锁电磁铁，以实现当进线侧无电、后门关上时，才允许推拉接地手车。 ２）防止带地线送电 这一点也无法用机械闭锁来实现，可以用接地手车工作位置行程开关，去闭锁给本进线柜送电的上级开关合闸回路，即当此接地手车在工作位置时，不允许给本进线柜送电，来实现此防误要求。 此文中各图纸中接点位置是：手车在试验位置、断路器在分闸位置、后门在开启位置、接地手车在非工作位置时的状态。 4 结论 电力运行的安全性，直接关乎操作人员人身安全，并与人民生活息息相关。电力设备能否满足五防闭锁要求，是保证电网能否安全运行的必要条件，五防闭锁首选机械闭锁，它直观、可靠，但是却受到很多因素的限制，比如跨柜之间的闭锁等等，用机械闭锁是很难实现的，这时只有增加电气闭锁来实现防误闭锁的要求。 对于电力设备的设计者与制造者来说，责任重大。唯有不断探索，使我们所设计的产品能够完全满足五防的要求，以确保错综复杂的电网运行的安全性。 |
|
|
