基于66 kV系統(tǒng)雙母線接線母線隔離開關(guān)防誤聯(lián)動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)研究

張紅軍，王 軍

（1.國網(wǎng)遼陽供電公司，遼寧 遼陽 111000；2.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110006）

經(jīng)驗(yàn)交流

基于66 kV系統(tǒng)雙母線接線母線隔離開關(guān)防誤聯(lián)動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)研究

張紅軍1，王 軍2

（1.國網(wǎng)遼陽供電公司，遼寧 遼陽 111000；2.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110006）

隨著電網(wǎng)建設(shè)步伐的加快，對(duì)電網(wǎng)設(shè)備防誤操作水平要求也不斷提高，這不僅關(guān)系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，更關(guān)系人員生命財(cái)產(chǎn)的安全。目前，河南平高、沈陽奉泰、沈陽高壓開關(guān)廠等公司生產(chǎn)的GW5系列（俗稱羊角型）隔離開關(guān)在220 kV變電站66 kV系統(tǒng)中已普遍應(yīng)用，針對(duì)該型隔離開關(guān)重點(diǎn)研究其在雙母線接線中作為母線隔離開關(guān)時(shí)的聯(lián)動(dòng)互鎖功能，解決了兩側(cè)隔離開關(guān)只有一側(cè)安裝防誤機(jī)構(gòu)的缺陷。

雙母線接線；母線隔離開關(guān)；聯(lián)動(dòng)互鎖；防誤機(jī)構(gòu)

羊角型設(shè)備配有手動(dòng)操作接地裝置，原設(shè)計(jì)中接地側(cè)隔離開關(guān)只能與本體接地開關(guān)實(shí)現(xiàn)機(jī)械防誤閉鎖。但在雙母線接線方式下，作為母線隔離開關(guān)應(yīng)用于南、北（或稱Ⅰ、Ⅱ）母線間，此接地開關(guān)不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)無接地開關(guān)側(cè)母線隔離開關(guān)的機(jī)械閉鎖。此類情況使關(guān)聯(lián)設(shè)備間防誤功能存在嚴(yán)重缺陷，大大降低了設(shè)備自身防誤功能，且在電力生產(chǎn)中已引發(fā)多起惡性誤操作事故，不僅給電網(wǎng)安全運(yùn)行和人身、設(shè)備安全帶來嚴(yán)重隱患，也給公司造成無法挽回的經(jīng)濟(jì)損失和不良影響?；诖祟愒O(shè)備存在的缺陷，66 kV系統(tǒng)雙母線接線的母線隔離開關(guān)防誤聯(lián)動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)的研究尤為重要，從源頭上杜絕此類惡性誤操作事故的發(fā)生。

1 66 kV雙母線母線隔離開關(guān)及其接地開關(guān)配置原則

目前GW5型隔離開關(guān)及其配套接地開關(guān)在國內(nèi)220 kV變電站66 kV雙母線接線系統(tǒng)中應(yīng)用較為普遍，由于操作簡單、維護(hù)成本低在系統(tǒng)中應(yīng)用率達(dá)到95%以上。該型設(shè)備設(shè)計(jì)配置均為單側(cè)接地、單側(cè)閉鎖。

2 母線隔離開關(guān)及其接地開關(guān)運(yùn)行中存在的問題

a.實(shí)際運(yùn)行中，母線隔離開關(guān)及其接地開關(guān)安裝形式全部為單側(cè)接地、單側(cè)閉鎖。

b.兩側(cè)母線隔離開關(guān)與接地開關(guān)之間閉鎖功能單一，不具備機(jī)械聯(lián)動(dòng)互鎖功能。

c.有些雖能實(shí)現(xiàn)本體互鎖，但不能實(shí)現(xiàn)對(duì)側(cè)互鎖，極大降低了設(shè)備自身防誤功能。

3 聯(lián)動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理

該母線隔離開關(guān)聯(lián)動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理是在原有設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，徹底實(shí)現(xiàn)雙母線接地裝置在閉鎖狀態(tài)下，對(duì)兩側(cè)母線隔離開關(guān)形成有效機(jī)械聯(lián)動(dòng)閉鎖。對(duì)現(xiàn)有設(shè)備無任何影響，解決了現(xiàn)有接地開關(guān)不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)無接地開關(guān)側(cè)母線隔離開關(guān)實(shí)現(xiàn)機(jī)械閉鎖的問題。

4 聯(lián)動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)的組成及使用

該互鎖機(jī)構(gòu)如圖1所示，由閉鎖板A1、A2（A1、A2形狀相同，安裝位置不同），月牙板2，調(diào)節(jié)卡槽3，調(diào)節(jié)彈簧4，傳動(dòng)拉桿5，閉鎖槽6，連接卡槽7組成。月牙板2為橢圓體形狀；調(diào)節(jié)卡槽3、閉鎖槽6與連接卡槽7均為長方形槽體。應(yīng)用中消除了誤合母線隔離開關(guān)及母線接地開關(guān)事故，其目標(biāo)可行、安全系數(shù)大、防誤功能強(qiáng)。

圖1 聯(lián)動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)

閉鎖板A1與閉鎖板A2分別安裝在兩側(cè)母線隔離開關(guān)動(dòng)觸臂底座上，傳動(dòng)拉桿5的一端與調(diào)節(jié)卡槽3通過調(diào)節(jié)彈簧4連接，另一端與連接卡槽7連接，調(diào)節(jié)卡槽3與月牙板2的一側(cè)通過螺栓連接，月牙板3的另一側(cè)固定于接地開關(guān)橫向旋轉(zhuǎn)連桿上，連接卡槽7與閉鎖槽6通過螺栓連接。

當(dāng)閉鎖板A1側(cè)、閉鎖板A2側(cè)或閉鎖板A1與閉鎖板A2兩側(cè)隔離開關(guān)在合位時(shí)；閉鎖板A1、閉鎖板A2隨兩側(cè)母線隔離開關(guān)分別或同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)至互鎖機(jī)構(gòu)側(cè)，此時(shí)如遇誤合接地開關(guān)，月牙板2將隨接地開關(guān)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，月牙板2與調(diào)節(jié)卡槽3將向閉鎖板A1方向移動(dòng)，此時(shí)將遇到閉鎖板A1阻擋；傳動(dòng)拉桿5與連接卡槽7帶動(dòng)閉鎖槽6向閉鎖板A2方向動(dòng)作，如此時(shí)閉鎖板A2側(cè)隔離開關(guān)在合位，則閉鎖板A2有效阻止誤合接地開關(guān)，有效避免帶電誤合接地開關(guān)事故發(fā)生。

當(dāng)接地開關(guān)在合位時(shí)；此時(shí)閉鎖板A1、閉鎖板A2隨兩側(cè)母線隔離開關(guān)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)至互鎖機(jī)構(gòu)另一側(cè)，月牙板2將隨接地開關(guān)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，月牙板2與調(diào)節(jié)卡槽3將向閉鎖板A1方向移動(dòng)，傳動(dòng)拉桿5與連接卡槽7帶動(dòng)閉鎖槽6向閉鎖板A2方向移動(dòng)，兩側(cè)移動(dòng)至閉鎖板A1、閉鎖板A2行程軌跡上，如此時(shí)誤合任意一側(cè)隔離開關(guān)都將受到有效阻擋不能合閘，避免帶地線誤合隔離開關(guān)事故發(fā)生。

5 聯(lián)動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)的操作狀態(tài)

如圖2所示，母線隔離開關(guān)在正常運(yùn)行及檢修狀態(tài)下，通常有3種狀態(tài)。

a.狀態(tài)1為雙母線停電，南北母線隔離開關(guān)停運(yùn)。

b.狀態(tài)2為單母線運(yùn)行：南母隔離開關(guān)停運(yùn)，北母隔離開關(guān)運(yùn)行；或北母隔離開關(guān)停運(yùn)，南母隔離開關(guān)運(yùn)行。

c.狀態(tài)3為南北母線隔離開關(guān)同時(shí)運(yùn)行（雙跨）。

圖2 母線及隔離開關(guān)現(xiàn)場安裝位置

該聯(lián)動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)在投入運(yùn)行后，能夠滿足上述運(yùn)行及操作狀態(tài)。

6 聯(lián)動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

a.該型機(jī)構(gòu)為聯(lián)動(dòng)型機(jī)械閉鎖，加裝互為機(jī)械閉鎖裝置后，在母線接地開關(guān)及兩側(cè)母線隔離開關(guān)操作時(shí)，發(fā)生誤操作的可能性將徹底消除。

b.加裝后的機(jī)構(gòu)對(duì)原設(shè)備設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)無任何影響，而是借助于原有設(shè)備基礎(chǔ)上增加了防誤機(jī)械閉鎖裝置，易于制作、現(xiàn)場安裝、調(diào)試及維護(hù)。

c.該型機(jī)構(gòu)主部件用料是：長300 cm，直徑4 cm的鍍鋅鋼管；2套0.5 cm閉鎖板；2套調(diào)節(jié)螺栓。易于取材、成本低廉、便于普及和推廣。

7 聯(lián)動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用效果

實(shí)際應(yīng)用中，該母線接地開關(guān)能同時(shí)對(duì)南北母線隔離開關(guān)實(shí)現(xiàn)分、合閘閉鎖，滿足運(yùn)行、檢修、熱備用等工作狀態(tài)。

當(dāng)前在66 kV系統(tǒng)中南北母線隔離開關(guān)通過人字線連接共用1個(gè)接地點(diǎn)，由于該型母線隔離開關(guān)接地開關(guān)原有設(shè)計(jì)中只能實(shí)現(xiàn)對(duì)本側(cè)隔離開關(guān)實(shí)現(xiàn)合閘閉鎖，不能對(duì)另一母線隔離開關(guān)合閘進(jìn)行閉鎖，防誤裝置存在重大安全隱患，通過聯(lián)動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)的應(yīng)用可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)另一側(cè)母線隔離開關(guān)的閉鎖，徹底消除人為誤操作事故的發(fā)生。

8 聯(lián)動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)的日常維護(hù)及檢查

a.羊角型聯(lián)動(dòng)互鎖機(jī)構(gòu)應(yīng)用在溫差較大地區(qū)時(shí)，應(yīng)注意氣溫變化對(duì)設(shè)備使用的影響，由于鐵質(zhì)構(gòu)件伸縮系數(shù)較大，必要時(shí)及時(shí)調(diào)整伸縮螺母使其能夠滿足正常運(yùn)行及操作。

b.注意防誤機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)桿行程調(diào)整，并對(duì)彈簧進(jìn)行保養(yǎng)，防止生銹腐蝕，根據(jù)需要將聯(lián)動(dòng)桿調(diào)整到最佳狀態(tài)。

9 結(jié)束語

隨著電網(wǎng)建設(shè)步伐的加快及電力設(shè)備的不斷更新，羊角型防誤機(jī)構(gòu)在現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用應(yīng)不斷地完善，滿足不同設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下的倒閘操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)母線隔離開關(guān)間、母線隔離開關(guān)與接地開關(guān)間的防誤互鎖功能，對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行有著至關(guān)重要的防誤作用，在電網(wǎng)系統(tǒng)中具有廣闊的推廣空間。

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Study on Bus Isolating Switch Interlocking Mechanism Based on Double Bus Connection of 66 kV System

ZHANG Hong?jun1，WANG Jun2

（1.State Grid Liaoyang Power Electric Supply Company of Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Liaoyang，Liaoning 111000，China；2.Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

With the general application of GW5 series（commonly known as the claw type）isolated switch which produced by compa?nies like Henan Pinggao，Shenyang Fengtai，Shenyang high voltage switchgear factory in 66 kV system of 220 kV substation，the re?search of this type of isolation switch anti?error device is imminent.This type of device is equipped with a manually operated earthing device，in the original design，the ground side isolation switch can only be realized with the main body of the ground knife gate to a?chieve mechanical anti lock.But in the connection mode of double bus，it is used as the bus isolation switch in the south，north（or I，II）bus bar，it can not simultaneously achieve the mechanical locking of the non grounded on the side of the gate side of the bus isola?tion switch.This kind of situation makes the anti?error function of the related equipment have a serious defect，and it greatly reduces the misoperation of the equipment itself，and it has brought many accidents in electric power production，which not only brought on se?rious risk to the power grid safe operation and personal safety，equipment safety，but also caused irreparable economic losses and ad?verse effects to the company.For this type of isolating switch，this paper focuses on the study of the interlocking interlock function when it is used as a bus isolation switch in double bus connection，which solved the defects of both sides of the isolation switched with only one installed error prevention.

Double bus connection；Bus isolating switch；Interlocking；Misoperation preventive mechanism

TM564.1

A

1004－7913（2015）12－0033－03

張紅軍（1983—），男，碩士，工程師，從事變電設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)、智能變電站關(guān)鍵技術(shù)研究工作。

2015－08－11）