核电厂中压配电系统五防配置论述

吴仁彪

摘 要：可靠的厂用电系统是保障核电站安全运行的关键因素之一，该文将对其中压厂用电系统的电气五防配置做全面论述。

关键词：电气五防 机械闭锁 机械程序锁 电气连锁

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-00-01

目前核电得到迅速发展，其安全性也越来越受到民众的关注。在核电站的设计、建造、及运行等阶段安全始终是放在首位的，而厂用电系统的可靠性是保证其安全运行的关键因素之一。完备的电气五防配置是保证供电系统可靠运行的关键。为此某核电站设置了机械闭锁、程序锁、电气连锁和电磁锁等多种闭锁相结合的一套闭锁系统。

1 常用五防闭锁方式

目前中压配电系统常用的闭锁方式有：机械闭锁、机械程序锁、电气联锁和电磁锁等。机械闭锁是在开关柜的操作部位之间用互相制约和联动的机械机构来达到先后动作的闭锁要求。其可实现随操作顺序的正确进行，自动地步步解锁。在发生误操作时，能自动闭锁，阻止误操作的进行。机械程序锁是用钥匙随操作程序传递或置换而达到先后开锁操作的要求。其操作顺序与操作票中限定开锁条件的操作顺序一致，易为操作人员所接受，可靠性非常高。

电气闭锁及电磁锁是通过电气节点串接到开关的控制回路或电磁线圈的电磁机构，来实现闭锁功能，其操作方便，一般都是自动控制的，但其会导致控制回路复杂，增大故障率。

2 核电厂中压系统五防配置

核电厂的中压配电系统设置有两路不同的电源，对于应急段还配有柴油发电机，可见其对供电系统的可靠性要求非常高。但若盘柜本身出现故障，必然导致其所带负荷失去电源。基于可靠性的特别要求，某核电厂采用了机械闭锁、程序锁、电气连锁和电磁锁等多种闭锁方式相结合的闭锁系统。

某核电厂中压配电设备采用的是厦门ABB的ZS1及ZVC两种型号的配电柜。这些盘柜内部设置有比较完善的机械闭锁装置，再辅以电气连锁及电磁锁，单个柜子可以实现以下功能。

（1）只有当地刀和断路器（接触器）在分闸状态时，手车才能从试验位置移至工作位置；

（2）断路器（接触器）只有在处于试验或工作位置时才能进行合闸操作，在中间位置时，合闸操作被闭锁；

（3）地刀只有当断路器（接触器）在试验位置或拉出开关柜时才能合闸；

（4）地刀闭合时，断路器（接触器）无法从试验位置移向工作位置。

单个柜子本身设置的机械及电气联锁，只能保证这一个柜子的五防要求，而柜间的就保证不了，即无法保证系统的五防要求。虽然这些可以采用电气连锁及电磁锁等方式实现，但这样就需增加盘柜间的联络电缆，开关控制回路变复杂，故障率也将随之增加；同时野蛮操作易导致电磁闭锁机构损坏，且其本身出现卡涩的几率也很高。这些都将导致盘柜供电可靠性降低。为此核电站在柜间采用了可靠性最高的程序锁，其也是全厂电气系统钥匙联锁系统的一部分。用于中压的程序锁主要就是通过一套机械锁，将相互联系的母线地刀、电缆侧地刀、进线开关及母联开关等的操作顺序严格的按五防要求管控起来。具体设置为在断路器柜门小车摇把操作孔及地刀操作机构处配置有机械锁，当锁锁上时，将不能进行断路器手车的摇入及地刀操作杆的插入操作。

若现需通过1LGB102JA给1LGB供电，则必须保证1LGB上的母线地刀及1LHA的进线开关处的地刀断开。要合1LGB102JA，需从钥匙交换盒1LGB102JA上取下钥匙7B，将其插入摇把操作孔处的锁，解锁后才可将1LGB102JA摇入工作位置。 而只有将钥匙3B及2YB插入交换盒1LGB102JA后才可释放7B。1LGB要送电，则上游2YB已释放。要得到钥匙3B，则必须将1LGB的母线地刀及1LHA进线地刀断开，然后将钥匙5B及6B插入交换盒1LGB001CV解锁。这样就满足了防止带地刀合闸的要求。反过来，当进线开关1LGB102JA摇入工作位置后，钥匙7B就被锁住无法取下，这样钥匙3B也无法释放，5B跟6B就不能取下，则母线地刀及1LHA进线开关地刀均无法合闸。这样就满足了防止带电合地刀的要求。

同时为保证设备及人身安全，对于馈线柜地刀与下游干式变柜门之间也设置有该类机械锁。可以保证只有当上游地刀合上后才能开启干事变的前后柜门。

3 结语

核电厂的闭锁系统看似复杂，其实只是操作比较费时一点，但系统运行可靠性能得到更有力的保证。复杂的操作能换来更高的安全性对核电厂来说是值得的。在其他行业，如对配电系统可靠性有特别要求时也可以采用这种闭锁方式。

参考文献

[1] 熊信银.发电厂电气部分[M].中国电力出版社，2004.

[2] 华东电力设计院.福清核电厂中压配电系统系统手册.