開關柜接地刀閘電氣聯鎖缺陷

張冠軍

摘 要：近年來，高壓開關柜的應用愈發廣泛，而越來越多的變電站采用了金屬鎧甲裝式高壓開關柜，但隨之產生的各類設備和人身安全問題頻繁發生，這類問題嚴重威脅了配電設備的正常運行。本文針對開關柜接地刀閘電氣聯鎖存在的缺陷問題進行深入的分析研究，希望實施有效的接地刀閘操作，進一步保障電網人身設備安全和運行安全。

關鍵詞：接地刀閘 設備安全 電氣聯鎖

中圖分類號：TM56 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（a）-0059-02

隨著高壓開關柜的逐步普及，解決高壓開關柜頻繁操作已經成為變電站發展的關鍵問題。我們只有避免誤操作，進一步處理好開關柜電氣聯鎖問題。下面我們就變電站接地刀閘電氣聯鎖進行深入分析研究，以便于早日實現開關柜接地刀閘電氣聯鎖的有效操作。

1 開關柜接地刀閘電氣聯鎖缺陷

我國大部分變電站均采用了35kV或10kV配電設備，這些設備均安裝了金屬鎧甲裝式高壓開關柜，伴隨設備的普遍應用人身安全、設備安全問題也愈發常見。開關柜是變電系統中的一項常用設備，開關柜是較為關鍵的變電站運行設備，只有想方設法避免設備誤操作，保證電網運行及人身設備安全，進一步做好開關柜聯鎖處理。該設備的主要應用邏輯原理是手車開關處于工作位置時接地刀閘就不能操作，而接地刀閘處于合閘狀態手車開關就不能搖到工作位置；出線帶電接地刀閘也無法操作。本文就是對開關柜接地刀閘電氣聯鎖進行分析，希望能夠增進對開關柜接地刀閘作業的了解，更好地彌補工作缺陷。

目前，接地刀閘電氣聯鎖主要根據三相高壓出線帶電情況來判斷接地刀閘解鎖或是閉鎖情況，只有三相高壓出線不帶電，方能進行接地刀閘解鎖操作，帶電的情況下不能實現接地刀閘閉鎖，不能對其進行操作。

1.1 接地刀閘電氣聯鎖反應原理

閉鎖電磁鐵安裝在開關柜本體接地刀閘操作孔小活門處，開關柜狀態綜合指示儀閉鎖輸出接點和閉鎖電磁鐵串聯后接在電源兩端，通過控制開關柜狀態綜合指示儀閉鎖輸出接點的連通實現對接地刀閘的聯鎖控制，這也是電力聯鎖主要應用原理。

開關柜狀態綜合指示儀具體結構主要是利用出線處帶電顯示傳感器的安裝，來實現對高壓出線帶電輸出感應電壓數值。傳感器低壓端分別接入開關柜狀態綜合指示儀三相接線端子，該指示儀主要通過對高壓三相帶電情況的聯鎖輸出接點來判斷其通斷情況。

1.2 電氣聯鎖缺陷

大部分開關柜采用的均是接地刀閘電氣聯鎖判斷方案，接地刀閘主要作業原理就是通過輸出接點聯通與否進行判斷的。該電氣聯鎖在開關柜機械聯鎖非常完善的情況下能夠滿足接地刀閘聯鎖要求，但是現在很多開關柜柜體與所配置的手車斷路器并非一個廠家設計制造，導致很多開關柜柜體與手車斷路器間存在設計誤差、配合公差、機械聯鎖不完善等問題。當機械聯鎖不完善時，電氣聯鎖就顯得極為重要。

實際應用表明，上述電氣聯鎖方案在機械聯鎖不完善時無法滿足聯鎖和“五防”要求。在該電氣聯鎖中，接地刀閘解鎖唯一的條件是高壓出線三相均不帶電，即無論手車開關在工作位置或試驗位置，只要高壓出線三相均不帶電即可操作接地刀閘，該情況完全與開關柜“五防”要求相悖。在設備實際運行過程中，當手車開關處于工作位置分閘狀態且高壓出線三相均不帶電時，接地刀閘電氣聯鎖解鎖，可對其進行操作；合上接地刀閘后，若誤合手車開關，則為帶地刀合閘，將會導致嚴重誤操作事故，影響人身、設備安全。

2 接地刀閘電氣聯鎖缺陷的改進

為了進一步保證變電站工作人員人身安全，提高設備可靠性，確保電網、設備安全穩定運行，杜絕設備誤操作事故，結合開關柜實際運行，對該接地刀閘電氣聯鎖存在的嚴重缺陷進行分析，并從開關柜狀態綜合指示儀、電氣聯鎖線路本身兩方面提出改進方案。

2.1 改進開關柜狀態綜合指示儀邏輯程序

通過對現有開關柜產品分析來講，生產廠家一直積極改進接地刀閘聯鎖邏輯程序，并從實際應用情況出發，對帶電和不帶電情況下的開關柜狀態綜合指示儀進行試驗，經過反復試驗和測試，在不改變原有儀器安裝方法、接線方式和儀器邏輯程序的基礎上提高了方案的實用性，更好地展現了變電應用行業的發展和進步，有效地降低了工作量和操作便利性。

2.2 優化接地刀閘的電氣聯鎖回路

根據固有的接地刀閘電氣聯鎖回路圖相關內容，開關柜狀態指示儀主要由15-16接點和閉鎖電磁鐵串聯兩部分組成，將這兩部分接到電源兩端，就沒有辦法將其與手車開關位置相關聯，這就造成了手車開關試驗位置難以滿足解鎖接地刀閘聯鎖要求。若想要解決這方面存在的問題，就需要針對試驗位置輔助開關的工作位置輔助開關和一副常開接點進行常閉接點和原聯鎖回路串聯。因此，我們需要結合實際情況，進行接地開關工作位置與回路串聯應用情況對比。筆者就這一情況深入研究了接地刀閘電氣聯鎖的改進情況。通過試驗觀察發現，閉鎖輸出接點與S8、S9屬于依次串聯的關系，這幾部分共同構成了接電開關電氣聯鎖回路完整操作程序。試驗過程中一旦發現高壓出線存在一相或是一相以上帶電作業，需要將閉鎖輸出接點斷開，這時若是接地刀閘處于閉鎖位置就不能夠完成后續操作，只有在高壓出線三相均不帶電且手車開關在工作位置時，無需改變S8狀態就能夠完成斷開操作，或是S9動作也為斷開狀態，這樣電氣聯鎖回路為斷開狀態，也就是當手車開關閉鎖，S8和S9同樣處于閉合狀態，只有將接地刀閘解鎖后，才能實現接地刀閘操作。電氣聯鎖改進方案擁有較高的可靠性、思路清晰、簡單易懂和檢修方便的特點。開關柜接地接點有利于改進聯鎖缺陷，進而提高電氣聯鎖回路的安全性和可靠性。

2.3 采用多種方案組合使用的方式

結合上述兩種操作方案的優缺點和具體應用情況，筆者認為可以將兩種方案組合起來共同使用，充分發揮兩種方案的優勢。第一種方案是需要從綜合指示儀軟件程序方面加以改進，第二種方案就是需要從綜合指示儀的外圍電路入手。這兩種方案各有各的優勢和不足，兩種方案獨立使用時存在電氣聯鎖保護措施單一，結合兩種方案共同使用的話，就能夠實現雙重電氣聯鎖，提供雙向保障。一套電氣聯鎖方案出現問題時，由另一套馬上接替其工作，充分發揮電氣聯鎖作用，有效提升接地刀閘電氣聯鎖安全性及可靠性。兩種方案相互作為備用，可以保障一方故障的時候能夠及時進行故障轉移操作，避免電路故障損失，提高電力系統安全性及可靠性。

開關柜電氣聯鎖和機械聯鎖擁有著同樣的誤操作防范作用，采用這種操作原理不僅能夠防范誤操作，同時也便于進行誤操作行為的修正，避免重大安全事故的發生。因此，我們有必要不斷加快電力系統開關柜智能化技術的應用和發展，不斷加強接地刀閘電氣防誤裝置的安全性及可靠性，進一步完善電氣聯鎖裝置，推動電力事業發展。

3 結語

根據上述分析可知，開關柜電氣聯鎖和機械聯鎖都具有誤操作的預防作用，即使發生了誤操作，也能夠快速修正過來，是重大安全事故的有效預防手段。我們應當與時俱進，充分科學合理利用現代化智能化技術手段不斷提升開關柜電氣聯鎖的發展，實現接地刀閘防誤裝置安全性及可靠性的進一步升級，努力改善電氣聯鎖的設計、使用和運維等方面的不足，全面推動我國變電事業的發展進步。

參考文獻

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