論高壓開關柜“五防”聯鎖功能實現及應用

龐曉靜+高金茹

摘 要：供電是否具有可靠性前提是供電設備必須能夠保證安全運行，因此所有電力設備在五防連鎖方面的要求必須達到，本篇文章對高壓開關柜五防連鎖功能的實現和應用進行闡述，并對缺乏可靠性的設計進行修改，使供電設備距離高壓開關柜五防聯鎖的要求更進一步。

關鍵詞：高壓開關柜；五防聯鎖；實現和應用

變電運行人員在在操作供電設備時主要應用高壓開關柜這一設備，高壓開關柜的機械聯鎖在供電設備電力網中尤為重要，它能夠保證電力網在供電設備中安全運行、變電人員在使用設備是具有安全保障并且降低錯誤出現頻率。

1 開關柜的分類

高壓開關柜有兩個名稱，一是高壓成套開關二是高壓成套配電裝置，生產廠家在有詳細的電氣一次主接線圖的情況下，將控制電器、保護電器、測量電器等以及母線、載流導體、絕緣子等裝置在密閉或者開放式的金屬硅內部，高壓開關柜在電力系統中的主要工作是接收電能并把電能分配的功能，氣壓等級規定在3～35kV之間。高壓開關柜在運作過程中主要以斷路器為主，因此，根據斷路器的安裝手法可以將開關柜分為兩大類：移開式或手車式和固定式。

1.1 移開式或手車式（用Y表示）

在可調節的手車上都會安裝斷路器這類柜內的重要元件，手車柜在開關方面互換性良好，因此在供電時能夠確保電路的可靠性。常用的手車類型有隔離手車、計量手車、斷路器手車、TV手車、電容器手車和站用變壓器手車等。KYN型高壓開關柜體積較小，電流故障問題出現頻率低，這種高壓開關柜普遍應用在供電系統中。KYN型高壓開關柜主要分為柜體和手車兩個結構，柜體內部被分隔成四個單獨空間：斷路器手車式、母線室、電纜室和繼電器儀表室。柜體內手車分布在試驗位置和工作位置，每一個位置都有固定范圍，在這個范圍內手車可以相互轉換，固定范圍是為了保障聯鎖的可靠性。

1.2 固定式（用G表示）

固定式開關柜是指柜內一切元件都是被固定在開關柜內部，這比移動式開關柜操作簡單，使用起來更經濟。

2 “五防”聯鎖功能實現

DL404-2007《3.6～40.5kV交流金屬封閉開關設備和控制設備》標準中對交流金屬封閉開關設備作了明確補充規定：“為了保證安全和便于操作，金屬封閉開關設備和控制設備中，不同元件之間應裝設聯鎖，并應優先采用機械聯鎖”。

手車式開關柜和固定式開關柜都要實現“五防”連鎖功能。開關柜配電量在35kV以下時，通常將受斷路器操動機構控制的機械機構加在其操動機構上，從而達到操作之間的完美銜接。例如：手車式開關柜體的閉鎖功能含以下幾個方面：

（1）當高壓開關柜處與供電狀態時禁止將地刀閘合接，高壓開關柜處與供電狀態即手車處與工作位置，這時不允許將地刀閘合接，只有手車處與試驗位置時，才能將地刀閘合接。

（2）防止帶接地刀閘合閘。接地刀閘合閘后，手車被控制在試驗位置無法進行移動，當接地刀閘開啟后，手車才能移動到工作位置。

（3）防止失誤進入帶電的間隔內。將閉鎖操作加入到接地刀閘與開關柜后門之間，即只有接地刀閘閉合才能開啟開關柜后門，相反，如不關上開關柜后門，接地刀閘將不能工作，從而實現防止誤入帶電間隔的目的。

（4）防止帶負荷拉、合隔離開關。當小車在試驗或工作位置上，而斷路器卻處與合閘位置，機械聯鎖會將小車約束在試驗位置內，此時小車不能工作，當斷路器處與分閘位置，機械聯鎖接觸對小車的約束，小車將回到工作位置。

（5）手車二次插件在工作位置是處與約束狀態的，這時不能進行插入和拔出，但是在試驗位置可以完成此操作。

3 高壓開關柜“五防”聯鎖功能現場應用

某變電站現安裝有一臺KYN28A-12型高壓開關柜，開關柜內裝有高壓帶電顯示裝置。以下為高壓開關柜“五防”聯鎖功能的幾點應用：

3.1 防止誤分、誤合斷路器。安裝在面板上的防誤型轉換開關主要作用是防止誤分、誤合斷路器。

3.2 防止誤入帶電間隔。原理是斷路器手車處與試驗位置后，靜觸頭盒自動被活動隔板隔開。在電纜進線柜、母線分段柜和變壓器方案中，由于進線電纜側帶電，為確保在電纜側帶電時不能進入電纜室，則在下門上安裝電磁鎖。

3.3 防止帶負荷誤拉斷路器手車。當斷路器手車處與柜體工作位置并且斷路器處與合閘狀態后，位于底盤車內部的閉鎖電磁鐵會被鎖定在絲杠上，斷路器手車則不會被拉動。

3.4 防止帶接地刀閘操作斷路器手車。當接地刀閘處于合閘位置時，其主軸聯鎖機構中的推桿被推入柜中的手車導軌上，于是斷路器手車不能被推進柜內。

3.5 防止帶電合接地刀閘。斷路器處與工作位置并且斷路器處合閘狀態，出線側帶電，此情況接地刀閘不能合閘。接地刀閘主軸聯鎖機構中的推桿被阻止，其操作手柄無法操作接地刀閘主軸。

在高壓開關柜中，雖然以機械閉鎖為主，還需以其他閉鎖方法為輔，才能全部達到防誤要求。比如，在高壓開關柜出線電纜側裝設高壓帶電顯示裝置和驗電器，用于對線路側接地刀閘操作的有電閉鎖；對斷路器的就地操作按鈕加裝閉鎖盒以防止誤分合斷路器；盡管不同的開關柜在結構上有較大的差異，但都具有最基本的隔離開關和接地刀閘之間的機械閉鎖。

4 “五防”聯鎖的完整性

國家標準中對于“五防”的要求，除了防止誤分、誤合斷路器這一條允許提示性的方法外，其余聯鎖關系必須在開關柜結構中完備實現。從開關柜的操作來看，每一項聯鎖要求，都在一定的操作程序中體現出來，因此不管是合閘程序還是分閘程序都要達到聯鎖要求。

結束語

本文對開關柜五防聯鎖機構進行分析，并對不可靠的電纜室閉鎖機構進行了改進，能更好的防止由暴力操作引起的聯鎖失效問題，本文論述的方案已在開關柜試驗及使用中驗證了其合理性。但上述機械聯鎖只能達到單臺柜子防護要求，后續研究可以應用機械程序鎖，使開關柜間保護也可以實現簡單、可靠的機械閉鎖。當然要保證開關柜的安全運行，除了要不斷提升開關柜的機械聯鎖的可靠性外，還要綜合電氣聯鎖，并嚴格按照規程操作，才能避免安全事故的發生。

參考文獻

[1]周虹權，趙乘麟.高壓開關柜“五防”聯鎖功能實現及應用[J].大眾用電，2016（4）.

[2]史桂夢，臧興海，陳志源.新型正副母隔離開關機械防誤閉鎖方案[J].電力安全技術，2015（17）.

[3]趙穎，淺析高壓開關柜的五防連鎖[J].化學工程與裝備，2016（6）.