10kV中置式开关柜闭锁功能完善

王晓军+王卓菲+李珅

摘 要：本文结合十三陵电厂10kV中置式开关柜闭锁功能不完善的问题，通过整合机械闭锁、电气闭锁和微机闭锁的功能特点，更新传感器，装设强制性带电显示装置和电缆室联锁机构来增加防误闭锁措施，提高设备运维可靠性。

关键词：开关柜；防误闭锁；10kV

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.194

1 现状分析

目前十三陵电厂10kV ABB（ZS1）中压开关柜于1998年投运，已运行15年。开关柜的防误闭锁功能不完善，无论接地刀闸在分位还是合位，电缆室柜门及后柜门都能打开。其主要危险如下：1）运维人员走错间隔，误开柜门，可导致人身伤亡事故；2）无论电缆室是否带电，接地刀闸均闭合，有误操作的风险；3）柜门打开，接地刀闸可在分闸位置，若进线侧来电，工作人员失去保护，易造成人员伤亡。

2 改进方案

（1）改进思路。根据国家电网安监（2006）904号文及10kV开关柜功能完善依据GB3906-2006《3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》第5.102.2中对门的要求，在ZS1的开关柜电缆室门与接地刀闸之间设置可靠的机械联锁装置，具体功能如下：

1）仅当电缆室不带电时，接地刀闸才允许被合闸；

2）仅当接地刀闸处于合闸状态，电缆室门才允许被打开；

3）仅当电缆室门关闭时，接地刀闸才允许被分闸。

既防止运行人员误入带电间隔，又使电缆室门打开情况下，接地操作开关只能处于合闸位置，保证主回路系统的可靠接地和运行人员安全。

当设备处于检修状态或需要暂时取消该机械联锁装置时，可实现临时解除电缆室门和接地刀闸间的闭锁。

（2）改进方式。1）机械联锁。采用接地刀闸操作轴与柜门闭锁的方式，且制作不锈钢挡片结合微机挂锁实现防误逻辑。开关柜后门增加五防锁。此方式具有操作正反顺序的唯一性和操作到位的强制性。

2）加装强制型带电显示装置。将带电显示装置节点串入电磁锁回路。若电缆室带电则闭锁电磁锁，使柜门无法打开。且仅当电缆室不带电时，接地刀闸才允许被合闸；仅当电缆室门关闭时，接地刀闸才允许被分闸；仅当电缆室不带电时，接地刀闸才允许被合闸。

3）现有微机五防系统对防误逻辑程序进行修改，保证只有在接地刀闸在合位才可以打开柜门，只有在柜门关闭状态下才接地刀闸才可以分开。采用微机挂锁和防误逻辑判断结合。在未解锁情况下，不锈钢挡片挡住接地刀闸操作孔，无法通过摇把进行操作。只有通过微机五防系统判别后微机挂锁被钥匙打开后，才可对接地刀闸进行操作。

（3）改进实施。1）电气闭锁改造。拆除原有开关柜右侧水平导轨和地刀操作孔挡片，安装新导轨并安装舌片等零件。将闭锁电磁铁组件安装在侧板上，在原有侧板上进行开孔，并安装电缆室门的闭锁机构。更换新的电缆室门板，并安装锁钩，同时更换右侧下方的二次盖板。现场原开关柜出线侧电容分压器为提示型，无法满足闭锁，将其更换为新的传感器，原传感器安装支架孔位由13mm扩孔至21mm以便安装新的绝缘子。

电气闭锁主要通过安装电容分压装置，检测出线回路是否带电。高压带电传感器将高压带电与否的信号传递到带电显示器，显示器显示高压回路带电情况，同时输出信号至闭锁电磁铁。当判断高压侧带电时，闭锁电缆室门，防止运维人员误入带电间隔。当高压侧不带电时，接地刀闸操作孔挡片才可以下落，露出操作孔。

户内高压带电显示装置和高压电容传感器配合后，能用于3.6～40.5kV中压电路中，用以显示高压线路带电状态，可防止电气设备误操作，保护人身安全，是电力反事故不可缺少的装备。该装置具备闭锁功能、自检功能或带验电核相测试孔，其与支柱绝缘子式电压传感器配套使用，带电状态指示灯分别指示三个电压传感器的输出电压有否与强弱。该装置可代替人工验电，不必開启柜门，降低了触电和误操作风险。并且现有带电显示装置故障率较低，融入三相分相同时检定无压方式，可实现各接触点的带电判断。

2）机械联锁改造。原开关柜已带有部分闭锁机构，但并不完善。且原有地刀操作轴无法和电缆室门板进行闭锁，因此更换新操作轴；配套安装电缆室闭锁机构，并将其与地刀连接在一起。在开关柜上安装闭锁电磁铁，在原有侧板上进行开孔，更换新的电缆室门板，同时在其上安装锁钩；地刀位置的不同通过操作轴的相对位置与锁钩实现地刀与电缆室门闭锁；当电缆室门关闭时，锁钩的位置使闭锁卡片下降，操作孔开放，接地刀闸才允许被分闸。

3）后门闭锁改造。将现场开关柜每块后面的一个固定螺栓更换为特殊螺栓，可在此螺栓栓头进行挂锁，达到只有将所挂微机防误锁解除才能打开后柜门的要求。该特殊螺栓安装在开关柜后盖板右上角和左下角，每台安装两个。

3 结论

开关柜设备中的防误闭锁装置必须结合开关柜的基本结构和功能特性，进一步整合机械闭锁、电气闭锁以及微机闭锁间的功能特点，充分发挥各种防误闭锁装置的独特优势和匹配性能，克服原有开关柜在防误闭锁上存在的缺陷和不足，提高厂用电系统的供电可靠性；并且运行人员在倒闸操作中人身安全也得到进一步保障。

参考文献：

[1]李毅.高压开关柜防误闭锁功能的完善[J].电力设备，2007.8.

[2]吕鸿，王流火，王宇，吴吉.2kV中置柜程序化操作在广东电网的应用与前景展望[J]高压电器，2014.2.

[3]朱继勇.10kV成套开关柜综合防误闭锁完善措施探讨[J].广西水利水电，2012.4.endprint