變電站二次屏柜空氣開關(guān)封閉裝置的研究與應(yīng)用

吉宏浩 黃楊明 杜岳燾

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局，廣東佛山528000）

0 引言

在變電站保護(hù)裝置改造和定期檢檢中，一個(gè)保護(hù)測(cè)控屏里往往有兩條線路，一條線路運(yùn)行，另一條線路停電保護(hù)定檢或改造。而兩條線路的空開都在同一屏內(nèi)，一邊是正在運(yùn)行中、嚴(yán)禁斷開的空開，一邊是作業(yè)人員工作時(shí)需斷開或投入試驗(yàn)的空開。為避免誤切運(yùn)行中空開，需要對(duì)其進(jìn)行隔離。當(dāng)前的安措布置方法為直接將絕緣膠布粘貼在對(duì)應(yīng)的空氣開關(guān)上，雖然便捷快速，但存在風(fēng)險(xiǎn)，容易引發(fā)事故，而且二次工作屏上的空氣開關(guān)大都型號(hào)一致、外觀相似、安裝位置接近，容易混淆。

針對(duì)常規(guī)隔離方式存在的問(wèn)題與風(fēng)險(xiǎn)，研究人員本著“綠色、高效、簡(jiǎn)單、安全”的原則，研制出了一款實(shí)用性較強(qiáng)的空氣開關(guān)封閉器，可有效地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員起到警醒作用，防止在作業(yè)過(guò)程中誤斷、合空氣開關(guān)。

1 常規(guī)隔離措施及其風(fēng)險(xiǎn)介紹

1.1 使用紙張隔離

使用紙張遮蓋空氣開關(guān)，其優(yōu)點(diǎn)十分明顯，即方便快速、便捷簡(jiǎn)單，與之配合的工器具只需選取透明膠即可。但缺點(diǎn)也十分明顯，其一透明膠的粘力不強(qiáng)，紙張紅布條容易脫落；其二，由于紙張的覆蓋，運(yùn)行人員難以直觀地觀察空氣開關(guān)的狀態(tài)，若是出現(xiàn)異?；蛱l則無(wú)法及時(shí)進(jìn)行處理，從而增加了安全巡視不到位的風(fēng)險(xiǎn)；三是普通紙張并不具備絕緣性能，當(dāng)直接接觸到空氣開關(guān)時(shí)，存在由于觸電短路而導(dǎo)致燃燒起火的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 使用半透明紅布條隔離

這種方法是用透明膠將半透明的紅布條張貼在空氣開關(guān)面板上，由于紅布條具備半透明的特性，所以一定程度上消除了無(wú)法觀察空氣開關(guān)狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)。但是，由于不同屏柜的空開數(shù)量不同，需要選擇不同長(zhǎng)度規(guī)格的紅布條，而且往往需要兩人配合。該種方法工作量較大，復(fù)雜繁瑣，同樣存在觸電短路而導(dǎo)致燃燒起火的風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 使用絕緣膠布隔離

使用粘力較強(qiáng)的絕緣膠布直接封堵空氣開關(guān)進(jìn)行隔離，此種方法靈活方便，膠布不易脫落。但是由于其處于緊貼空氣開關(guān)的狀態(tài)，在貼得太緊的情況下容易造成空氣開關(guān)拒動(dòng)，此時(shí)若恰好發(fā)生回路故障，該級(jí)空氣開關(guān)拒動(dòng)，則會(huì)越級(jí)跳上一級(jí)空氣開關(guān)，進(jìn)而擴(kuò)大故障的范圍；二是由于膠布粘力過(guò)強(qiáng)，在工作結(jié)束后拆除安全措施時(shí)存在用力不當(dāng)而誤拉空氣開關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。

2 空開封閉裝置的研制

2.1 設(shè)計(jì)思路

針對(duì)常規(guī)隔離措施普遍存在的問(wèn)題，研究人員綜合考慮變電站二次屏柜空氣開關(guān)的大小、結(jié)構(gòu)、安裝位置，研制出一種防止空開被誤斷開的封閉器裝置。本空開封閉器簡(jiǎn)單、實(shí)用，用于封閉作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不允許斷開的空開，能夠有效降低現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 技術(shù)特點(diǎn)

在空開封閉器的研制過(guò)程中，研究人員針對(duì)現(xiàn)存的技術(shù)問(wèn)題不斷改進(jìn)裝置。

一是裝置材質(zhì)的選擇，在封閉空氣開關(guān)的同時(shí)不能影響運(yùn)行人員對(duì)空氣開關(guān)狀態(tài)實(shí)施觀察，考慮選擇透明類材料；由于接觸到空氣開關(guān)或二次回路，因此要選擇絕緣、難燃的材質(zhì)，規(guī)避因觸電短路而導(dǎo)致燃燒起火的風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合裝置需要達(dá)到的各項(xiàng)性能指標(biāo)，通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，研究人員初步篩選出幾種高分子材料，分別是PP（聚丙烯）、PC（聚碳酸酯）、PET（聚對(duì)苯二甲酸乙二酯）、PE（聚乙烯）、PS（聚苯乙烯），其性能指標(biāo)如表1所示。經(jīng)反復(fù)查閱文獻(xiàn)及與專業(yè)人士溝通，決定采用透光率達(dá)到92%、并且具備較好抗沖擊性及耐熱性的PC作裝置材料。

表1 備選材料性能分析表

二是裝置的結(jié)構(gòu)，應(yīng)能牢固地對(duì)空氣開關(guān)進(jìn)行封閉，且不影響空氣開關(guān)的正常跳閘功能。以此為出發(fā)點(diǎn)，研究人員將空開形狀設(shè)計(jì)為“內(nèi)短外寬”的喇叭型結(jié)構(gòu)（圖1），完全不會(huì)影響空氣開關(guān)的正常動(dòng)作。同時(shí)在上下兩片塑料板上采取“倒鉤式”防滑條設(shè)計(jì)，在塑料板的底端裝有強(qiáng)力磁鐵（圖2）。封閉器可依靠輕薄材料本身的輕盈和上下兩片塑料板防滑條的摩擦力來(lái)固定空開，也可用塑料板底端的強(qiáng)力磁鐵來(lái)粘住空開面板，十分牢固可靠。

三是對(duì)作業(yè)人員的多層提醒，每個(gè)裝置輕薄、透明的面板上都印刷有兩行紅色字體“運(yùn)行設(shè)備，嚴(yán)禁斷開”，有效警醒作業(yè)人員勿觸碰處于封閉狀態(tài)中的空氣開關(guān)。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)成效

在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，繼保自動(dòng)化工作人員分別選取南瑞繼保、北京四方、南瑞科技的110 kV線路保護(hù)屏柜進(jìn)行空開封閉裝置的性能測(cè)試。在裝置的裝載、拆卸性能測(cè)試中（試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示），作業(yè)人員能夠在短時(shí)間內(nèi)、方便快捷地使用封閉裝置將要隔離的空氣開關(guān)罩住，同時(shí)方便靈活地將其拆卸。而且由于裝置的材質(zhì)為透明，因此能夠清晰地看到被封閉的空氣開關(guān)是處于合閘還是跳閘位置，有效避免了空氣開關(guān)跳閘而運(yùn)行人員未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的情況。

圖1 空開封閉裝置正面圖

圖2 空開封閉裝置側(cè)面圖

表2 空開封閉器裝載—拆卸試驗(yàn)數(shù)據(jù)表 單位：s

2.4 應(yīng)用前景

裝置具備較高的推廣價(jià)值，一是其材質(zhì)輕便、操作靈活，適合二次作業(yè)人員隨時(shí)攜帶，能將空開安措布置的工作效率提升約70%；二是能夠有效消除安全風(fēng)險(xiǎn)，避免空氣開關(guān)拒跳或作業(yè)人員誤斷空開，并將觸電、短路、火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)降到最低；三是裝置使用綠色材料制作，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，由于能重復(fù)使用，極大降低了生產(chǎn)成本，所以十分適合推廣和普及；四是由于其外表整潔美觀，在不影響巡視質(zhì)量的前提下印刷了具備警醒作用的正楷字體，貼合公司精益化“7S”管理的相關(guān)規(guī)定要求。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)此次研究，成功研制出了這種能重復(fù)使用、具備較高經(jīng)濟(jì)效益、操作靈活方便簡(jiǎn)單、能有效提高安全措施可靠性的空開封閉裝置，成果擬在佛山供電局繼保自動(dòng)化專業(yè)人員的工作中進(jìn)行普及、培訓(xùn)與推廣。使用新型空開封閉裝置后，封閉隔離空氣開關(guān)的時(shí)間將縮短至10 s左右，從而明顯縮短了布置安全措施的時(shí)間，讓作業(yè)人員能有更多精力進(jìn)行其他環(huán)節(jié)的部署，極大地提高了工作效率；同時(shí)，還成功杜絕了誤碰、誤操作空氣開關(guān)事件的發(fā)生，保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。