高壓開關(guān)柜“五防”閉鎖改造總結(jié)

張廣偉，王小敏

(陜西北元化工集團(tuán)股份有限公司化工分公司，陜西 榆林 719319)

電氣高壓開關(guān)柜的五防閉鎖包括防止帶負(fù)荷合閘、防止帶接地線合閘、防止誤入帶電間隔、防止帶電掛接地線、防止帶負(fù)荷拉刀閘。電氣高壓開關(guān)柜中的接地刀閘是防止電氣人員在高壓供電系統(tǒng)檢修作業(yè)過程中突然來電造成人員觸電或者電氣設(shè)備損壞等事故的主要技術(shù)措施，其原理是將三相電源短路接地，當(dāng)作業(yè)過程中線路來電時(shí)線路短路接地引起高壓柜保護(hù)跳閘，保護(hù)人身安全。筆者以北元化工集團(tuán)股份有限公司(以下簡稱“北元化工”) 高壓開關(guān)柜運(yùn)行中接地刀閘出現(xiàn)的問題提出了五防閉鎖改造方案。

1 高壓開關(guān)柜運(yùn)行中接地刀閘事故案例

2017年10月28日，北元化工303變電站因高壓開關(guān)柜操作面板故障，接地刀閘在合閘位置時(shí)操作面板及DCS均顯示接地刀閘在分開位置，操作人員誤以為接地刀閘分閘，合斷路器導(dǎo)致1#35 kV主變繞組絕緣損壞事故發(fā)生。

2 事故原因分析

造成本次帶接地刀閘合斷路器事故的主要原因有以下3點(diǎn)。

2.1 設(shè)備的不安全狀態(tài)

10 kV開關(guān)柜接地刀閘分合閘狀態(tài)指示錯(cuò)誤(接地刀閘在合位置時(shí)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)顯示接地刀閘在分位)、機(jī)械聯(lián)鎖故障(接地刀閘在合閘位置時(shí)斷路器小車仍然可以搖至工作位置)。

2.2 操作人員的不安全因素

安全意識(shí)淡薄、習(xí)慣性違章，高壓配電柜刀閘操作作業(yè)前作業(yè)人員未核對(duì)開關(guān)柜狀態(tài)，作業(yè)時(shí)未認(rèn)真對(duì)每一步操作任務(wù)進(jìn)行確認(rèn)檢查，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)接地刀閘在合閘位置。

2.3 管理方面的缺陷

未定期檢查高壓開關(guān)柜“五防”閉鎖功能，高壓開關(guān)柜維護(hù)不到位，接地刀閘機(jī)械閉鎖功能損壞未及時(shí)發(fā)現(xiàn)?？傊摪咐陌l(fā)生體現(xiàn)出接地刀閘在保證電氣作業(yè)安全的同時(shí)也存在一定弊端。

3 改進(jìn)措施

接地刀閘可以有效避免電氣作業(yè)人員觸電事故發(fā)生，同時(shí)也會(huì)因?yàn)槠溟]鎖失效等因素間接造成事故，其根本原因?yàn)楦邏洪_關(guān)柜在防止帶接地刀閘合斷路器措施方面只有機(jī)械互鎖，而沒有針對(duì)斷路器合閘回路的互鎖[1]。因此，筆者將高壓開關(guān)柜合閘回路與接地刀閘狀態(tài)進(jìn)行電氣互鎖改造，在保證接地刀閘保護(hù)作用的同時(shí)避免因帶接地刀閘合斷路器的事故發(fā)生。

3.1 改造一

在高壓開關(guān)柜增加一個(gè)中間繼電器KA，繼電器KA線圈電源取自高壓開關(guān)柜照明回路(交流220 V)，經(jīng)過接地刀閘常開觸點(diǎn)后進(jìn)入繼電器KA線圈，將中間繼電器KA的一組常閉觸點(diǎn)(21、22)串聯(lián)進(jìn)高壓開關(guān)柜控制回路(如圖1所示)。當(dāng)接地刀閘在合閘位置時(shí)，接地刀閘輔助觸點(diǎn)閉合，中間繼電器KA的線圈得電吸合，KA輔助常閉觸點(diǎn)21、22斷開，導(dǎo)致高壓開關(guān)柜控制回路斷開，這時(shí)斷路器無法進(jìn)行合閘操作。

圖1 改造一改造原理圖

當(dāng)接地刀閘在分閘位置時(shí)，接地刀閘的輔助觸點(diǎn)斷開，繼電器KA線圈無電壓不動(dòng)作，繼電器KA輔助觸點(diǎn)21、22處于閉合狀態(tài)，高壓開關(guān)柜控制回路導(dǎo)通(如圖2所示)。因此高壓斷路器可以進(jìn)行正常的分合閘操作，從而徹底杜絕接地刀閘在合閘位置時(shí)合斷路器合閘造成帶接地刀閘合斷路器事故發(fā)生。

圖2 改造一改造接線圖

3.2 改造二

將開關(guān)柜內(nèi)接地刀閘行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)21、22直接串聯(lián)至高壓開關(guān)柜的合閘回路(如圖3所示)。當(dāng)高壓開關(guān)柜接地刀閘在分閘位置時(shí)，接地刀閘行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)閉合，高壓開關(guān)柜合閘回路導(dǎo)通，高壓開關(guān)柜可以進(jìn)行正常的分合閘操作。當(dāng)高壓開關(guān)柜接地刀閘在合閘位置時(shí)，接地刀閘行程開關(guān)動(dòng)作，行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)21、22斷開，高壓開關(guān)柜控制回路斷開，高壓開關(guān)柜不能合閘(如圖4所示)，從而徹底杜絕接地刀閘在合閘位置時(shí)合斷路器合閘造成帶接地刀閘合斷路器事故發(fā)生。

圖3 改造二改造原理圖

圖4 改造二改造接線圖

4 結(jié)語

經(jīng)上述改造后，接地刀閘在合閘位置時(shí)，串聯(lián)在高壓開關(guān)柜中的接地刀閘的狀態(tài)觸點(diǎn)(接地刀閘常閉輔助點(diǎn))斷開，高壓開關(guān)柜控制回路開路，無法合閘；接地刀閘在分閘位置時(shí)，串聯(lián)在高壓開關(guān)柜中的接地刀閘的狀態(tài)觸點(diǎn)(接地刀閘常閉輔助點(diǎn))閉合，高壓開關(guān)柜控制回路通路，高壓開關(guān)柜可以進(jìn)行正常的分合閘操作。由此徹底杜絕了北元化工因機(jī)械聯(lián)鎖失效、接地指示錯(cuò)誤等引起的“帶接地刀閘合斷路器”事故，從而說明氯堿企業(yè)電氣高壓開關(guān)柜中五防閉鎖改造十分必要。