10kV開關(guān)柜機(jī)械聯(lián)鎖存在的問題探析

張榮華

引言：文章對10kV開關(guān)柜機(jī)械聯(lián)鎖的實現(xiàn)方式做了簡單的介紹，并且對目前10kV開關(guān)柜機(jī)械聯(lián)鎖存在的問題進(jìn)行了分析，并提出了繼續(xù)完善10kV開關(guān)柜機(jī)械聯(lián)鎖的要求。

目前大多數(shù)變電站所配備的都是10kV的配電設(shè)備，所以采用的都是金屬封閉式開關(guān)設(shè)備，包括了高壓開關(guān)柜、高壓TV柜等等。10kV開關(guān)柜是操作最為頻繁的設(shè)備之一，因此處理好10kV開關(guān)柜機(jī)械聯(lián)鎖的運行顯得更加重要，不單是為了避免失誤操作，更是為了確保電網(wǎng)的安全運行和設(shè)備人身的安全。機(jī)械聯(lián)鎖處在開關(guān)柜的操作部位之間，主要原理是通過制約和聯(lián)動的機(jī)械機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)先后動作的閉所要求，機(jī)械聯(lián)鎖不需要借助鑰匙等外在設(shè)備的輔助進(jìn)行操作，可以隨著正確的操作順序?qū)崿F(xiàn)自動步步解鎖。如果操作發(fā)生了失誤，就可以自動閉鎖。由于機(jī)械聯(lián)鎖不但可以實現(xiàn)正反向的閉鎖要求，而且更加直觀、強(qiáng)度更高、不易損壞、檢修工作便利、操作方便、運行可靠，這些優(yōu)點使得10kV開關(guān)柜機(jī)械聯(lián)鎖受到工作人員的歡迎。雖然目前10kV開關(guān)柜機(jī)械聯(lián)鎖的方式比較完善，但是仍然存在一些問題，不能達(dá)到“五防”的要求。

一、斷路器與隔離開關(guān)的連鎖方式

隔離開關(guān)并沒有滅弧裝置，所以不能用來接通或者切斷負(fù)荷電流。在固定柜中，斷路器和隔離開關(guān)的聯(lián)鎖關(guān)系非常明確，隔離開關(guān)的操作只有在斷路器分?jǐn)嗟臈l件下進(jìn)行。分段閉鎖時斷路器無法合閘，柜門此時處于關(guān)閉狀態(tài)，此時隔離開關(guān)和接地開關(guān)可以操作；工作時斷路器可以合閘，此時柜門處于關(guān)閉狀態(tài)，無法操作隔離開關(guān)和接地開關(guān)；檢修時無法進(jìn)行隔離開關(guān)和接地開關(guān)的操作，但是斷路器可以進(jìn)行合閘分閘操作，柜門可以打開。

手車柜的情況和固定柜有所差別，手車進(jìn)出可以等同于固定柜中隔離開關(guān)的分合操作，所以隔離開關(guān)的連鎖要求同樣可以適用于手車。

二、斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)的操作順序

開關(guān)柜對斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)操作順序要求一般是：在停電時，先分線路惻隔離開關(guān)；而在送電時，先合母線側(cè)隔離開關(guān)。這樣做的主要目的是為了在出現(xiàn)操作失誤時，可以借助斷路器的作用將事故的范圍縮減到最小，避免因為人為行動造成更大的損失。但是實際上要保證斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)能夠嚴(yán)格按照上述操作順序執(zhí)行是有難度的。對于環(huán)網(wǎng)開關(guān)和母聯(lián)來說，母線和線路側(cè)兩者的區(qū)分有一定難度。而對于手車柜來說，斷路器兩側(cè)的觸頭則是同時進(jìn)出的。而且如果隔離開關(guān)外側(cè)安裝電流互感器，那么情況也要隨之變化。只有斷路器和隔離開關(guān)之間的聯(lián)鎖可靠性得到保證，才能從根本上解決這些問題。

三、工作規(guī)程與機(jī)械聯(lián)鎖要求的沖突

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前大多數(shù)的電氣設(shè)備事故和人身電擊傷亡跟工作人員的專業(yè)技術(shù)水平有著息息相關(guān)的聯(lián)系。所以嚴(yán)格按照相關(guān)的操作規(guī)定正確操作，可以有效地減少事故的發(fā)生。但是在實際中，操作規(guī)程經(jīng)常與聯(lián)鎖發(fā)生沖突。例如KYN28A-12，線路側(cè)裝有接地開關(guān)的開關(guān)柜，由于機(jī)械聯(lián)鎖，開關(guān)柜的后門無法再合上接地開關(guān)前打開，但是相關(guān)的規(guī)定卻明確指出必須在確認(rèn)線路無電之后才能合上接地開關(guān)，這就要求工作人員打開柜門進(jìn)行確認(rèn)，才能操作接地開關(guān)。因此為了解決這種問題，可以采用線路側(cè)加裝帶電顯示，以方便工作人員觀察是否無電，也可以在接地開關(guān)操作桿上裝上電磁鎖，使接地開關(guān)不能在線路有電時閉合。也可以在柜門上開小缺口，允許謹(jǐn)慎驗電。還可以通過在后門上裝配緊急解鎖裝置，用專業(yè)人員進(jìn)行解鎖處理。

四、主動式聯(lián)鎖和被動式聯(lián)鎖

對于“五防”中的每項連鎖要求，不管是何種柜型都可以設(shè)計出各種各樣的方案來實現(xiàn)聯(lián)鎖。一般來說，機(jī)械聯(lián)鎖主要分為兩種形式，主動式聯(lián)鎖和被動式聯(lián)鎖。主動式聯(lián)鎖如果在不具備解鎖條件的情況下不會被解鎖，因此可以有效地減少失誤操作。而被動式聯(lián)鎖可能因為一些非正常的原因使得解鎖條件出現(xiàn)，實現(xiàn)解鎖。這種聯(lián)鎖方式很容易造成斷路器的誤分閘。因此在開關(guān)柜的設(shè)計中應(yīng)該盡量采用主動式聯(lián)鎖，這樣可以有效地避免出現(xiàn)事故。而目前正在使用的各種開關(guān)柜中，依然存在大量的被動式聯(lián)鎖，因此很有可能帶來失誤操作，所以要盡快減少這種聯(lián)鎖方式的應(yīng)用。

五、“五防”聯(lián)鎖的完整性

國家對于“五防”的要求，出了防止誤分、誤合斷路器這一允許提示性的方法外，開關(guān)柜結(jié)構(gòu)中必須完整的實現(xiàn)其余聯(lián)鎖關(guān)系。每一項連鎖要求，都可以在一定的開關(guān)柜的操作中體現(xiàn)出來，因此不管是分閘還是合閘程序都必須達(dá)到聯(lián)鎖要求。

（一）防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)

一般來講，固定柜已經(jīng)做到了隔離開關(guān)無法在合閘情況下進(jìn)行操作，但是在手車柜中，依舊存在因為采用被動式聯(lián)鎖和電氣聯(lián)鎖而不能有效地防止帶負(fù)荷造作小車開關(guān)。

（二）防止帶電掛接地線和帶接地線合閘

對于防止帶電掛接地線和帶接地線合閘的要求一般可以在一臺開關(guān)柜中實現(xiàn)，但是有時并不要求防止帶電掛接地線和帶接地線合閘在一定要在同一個開關(guān)柜中，而是要在不同的開關(guān)柜之間實現(xiàn)，而機(jī)械聯(lián)鎖很難實現(xiàn)這一要求。

（三）防止誤入帶電隔間

一般大部分開關(guān)柜都有防止誤入帶電隔間的功能，但是由于實際情況較為復(fù)雜，該功能的完全實現(xiàn)尚存在一定的難度。接地開關(guān)合閘后才能打開柜前后門，這很容易在機(jī)械上實現(xiàn)，但是前后門開啟后接地開關(guān)不能分閘這一要求卻被忽視，在門開啟后又分接地開關(guān)，所以很容易造成安全事故。

結(jié)束語

10kV開關(guān)柜的機(jī)械聯(lián)鎖裝置，無論使用地如何頻繁，都應(yīng)該在使用期限內(nèi)確保其操作靈活，并進(jìn)行有效地防潮、防霉、防銹、不卡澀處理，而且應(yīng)該具備簡單明了的結(jié)構(gòu)和方便的操作維護(hù)特點，而且能夠有效預(yù)防操作人員的誤操作情況，即便出現(xiàn)了錯誤操作，也可以及時進(jìn)行修正，防止出現(xiàn)重大的安全事故。只有這樣才能確保機(jī)械聯(lián)鎖達(dá)到應(yīng)有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

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（作者單位：國網(wǎng)山東鄄城縣供電公司）