徐良凱　付見(jiàn)春

[摘要]KYN28-12型鎧裝中置式金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備（簡(jiǎn)稱(chēng)中置柜）在供配電領(lǐng)域的應(yīng)用過(guò)程中，為了防止電氣誤操作，按照相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，開(kāi)關(guān)柜中設(shè)計(jì)了各種機(jī)械、電氣聯(lián)鎖裝置。本文針對(duì)GB3906-2006對(duì)聯(lián)鎖裝置的規(guī)定，針對(duì)中置柜中母分開(kāi)關(guān)柜與母聯(lián)隔離柜之間的聯(lián)鎖回路進(jìn)行展開(kāi)說(shuō)明，通過(guò)分析閉鎖回路原理，設(shè)計(jì)了母分開(kāi)關(guān)柜與母聯(lián)隔離柜之間的聯(lián)鎖回路，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

[關(guān)鍵詞]開(kāi)關(guān)柜 電氣聯(lián)鎖 閉鎖 電磁鐵 五防

[中圖分類(lèi)號(hào)]S972.7+6 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1672-5158（2013）06-0388-02

引言

隨著KYN28型鎧裝中置式金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備（簡(jiǎn)稱(chēng)中置柜）設(shè)計(jì)、制造水平的顯著提高，中置柜已經(jīng)在供配電領(lǐng)域得到廣泛使用。

為了保證電力網(wǎng)安全運(yùn)行、確保設(shè)備和人身安全、防止誤操作，開(kāi)關(guān)柜必須具備完善可靠的聯(lián)鎖裝置。以保證操作程序本身的正確性和操作者的人身安全。GB3906-2006《3.6kV～40.5kV交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》對(duì)開(kāi)關(guān)柜的聯(lián)鎖裝置作了明確規(guī)定。這些防止電氣誤操作的內(nèi)容，按照行業(yè)習(xí)慣，簡(jiǎn)稱(chēng)“五防”，即：

1）防止誤分、誤合斷路器；

2）防止帶負(fù)荷分、合隔離開(kāi)關(guān)；

3）防止帶電掛（合）接地線(xiàn)（接地開(kāi)關(guān)）；

4）防止帶接地線(xiàn)（開(kāi)關(guān)）合閘；

5）防止誤入帶電間隔。

其目的就是防止誤操作和誤并列，防誤聯(lián)鎖裝置實(shí)現(xiàn)閉鎖的方式應(yīng)該是強(qiáng)制性的，裝設(shè)聯(lián)鎖后，就可以保證必須按規(guī)定的操作順序進(jìn)行操作，否則就無(wú)法進(jìn)行，從而有效地防止了誤操作。“五防”裝置一般可分為機(jī)械、電氣和綜合三類(lèi)。如何才能實(shí)現(xiàn)母分開(kāi)柜與母聯(lián)隔離柜之間的聯(lián)鎖呢？眾所周知，母聯(lián)隔離柜中的隔離手車(chē)無(wú)專(zhuān)門(mén)的滅弧裝置，一般不能用來(lái)接通或切斷負(fù)荷電流。當(dāng)隔離手車(chē)在試驗(yàn)位置與工作位置之間移動(dòng)時(shí)，必須保證母分?jǐn)嗦菲魈幱诜珠l狀態(tài)，不得合閘，即應(yīng)具有所謂的“合閘閉鎖”。反之，如果母分?jǐn)嗦菲魈幵诤祥l位置，隔離手車(chē)處于工作位置，此時(shí)禁止隔離手車(chē)移動(dòng)，防止帶負(fù)荷分隔離手車(chē)。為了實(shí)現(xiàn)以上聯(lián)鎖，合閘電氣閉鎖一般通過(guò)將反映手車(chē)位置的行程開(kāi)關(guān)接點(diǎn)串入斷路器的合閘回路中來(lái)實(shí)現(xiàn)，機(jī)械聯(lián)鎖也通過(guò)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到實(shí)現(xiàn)。

1 手車(chē)聯(lián)鎖回路設(shè)計(jì)

某變電所10kV配電裝置在電氣設(shè)計(jì)中，2臺(tái)主變分列運(yùn)行，互為暗備用，如（圖1）所示。當(dāng)任一變壓器故障，母分開(kāi)關(guān)柜經(jīng)常要和母聯(lián)隔離柜聯(lián)絡(luò)運(yùn)行，為了保證“五防”要求，母分?jǐn)嗦菲骱湍嘎?lián)隔離手車(chē)之間必須考慮相應(yīng)的聯(lián)鎖關(guān)系。

基于“五防”要求，母聯(lián)隔離柜與母分開(kāi)關(guān)柜聯(lián)絡(luò)運(yùn)行時(shí)，相互之間的聯(lián)鎖有兩種實(shí)現(xiàn)方式，一種是電氣互鎖，利用母分?jǐn)嗦菲鞯妮o助信號(hào)接點(diǎn)構(gòu)成一定的邏輯關(guān)系置于另一臺(tái)斷路器合閘控制回路中，當(dāng)邏輯關(guān)系不滿(mǎn)足時(shí)，無(wú)法合閘；另一種是機(jī)械互鎖，利用機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)斷路器之間的互鎖。

1.1 母分?jǐn)嗦菲骱祥l閉鎖回路

目前常用的母分?jǐn)嗦菲魇周?chē)與母聯(lián)隔離手車(chē)經(jīng)常使用閉鎖電磁鐵進(jìn)行互鎖：通過(guò)其動(dòng)鐵心與斷路器合閘脫扣板進(jìn)行配合，實(shí)現(xiàn)機(jī)械合閘閉鎖控制；通過(guò)其行程開(kāi)關(guān)的切換，實(shí)現(xiàn)電氣合閘閉鎖控制?？刂圃砜蓞⒄眨▓D2）。

原理圖中，母分?jǐn)嗦菲鏖]鎖回路中只有在運(yùn)行位置和試驗(yàn)位置這兩個(gè)位置底盤(pán)車(chē)上的位置開(kāi)關(guān)（S8，S9）才能接通，才可以合閘，另一方面是機(jī)械連鎖，只有在這兩個(gè)位置，與底盤(pán)車(chē)相連的連鎖板才能復(fù)位，保證可以合閘，至于合閘閉鎖，是保證在二次電源得電的情況下，同時(shí)串人母聯(lián)隔離手車(chē)運(yùn)行位置輔助接點(diǎn)S9，閉鎖電磁鐵是基于隔離手車(chē)處于運(yùn)行位置時(shí)，母分開(kāi)關(guān)可以在試驗(yàn)位置和運(yùn)行位置控制斷路器合閘動(dòng)作。防止母分?jǐn)嗦菲髟诤祥l狀態(tài)，后推入母聯(lián)隔離手車(chē)時(shí)，等于另一段隔離開(kāi)關(guān)帶負(fù)荷合閘，將產(chǎn)生三相弧光短路事故，還可能由于誤操作所產(chǎn)生的嚴(yán)重弧光而危及操作人員的人身安全，嚴(yán)重時(shí)甚至引起隔離開(kāi)關(guān)爆炸，對(duì)人身造成更大的危害。因此通過(guò)閉鎖電磁鐵來(lái)閉鎖母分?jǐn)嗦菲鬟_(dá)到“五防”的目的。倘若電磁鐵損壞，則斷路器無(wú)法合閘，但手車(chē)可以在柜內(nèi)行進(jìn)，拉出檢修，或直接更換為備用斷路器。不影響整個(gè)配電系統(tǒng)的安全、及時(shí)運(yùn)行。

1.2 母分隔離手車(chē)閉鎖回路

斷路器手車(chē)和母線(xiàn)隔離手車(chē)聯(lián)絡(luò)運(yùn)行時(shí)，對(duì)于母聯(lián)隔離手車(chē)，考慮其操作的特殊性，其與母分?jǐn)嗦菲魇周?chē)間一般直接采用行進(jìn)聯(lián)鎖，對(duì)手車(chē)在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)行進(jìn)實(shí)現(xiàn)控制，以達(dá)到“五防”的目的。目前有許多生產(chǎn)單位利用閉鎖電磁鐵進(jìn)行手車(chē)行進(jìn)控制，控制原理可參照（圖3）。

回路中串人母分?jǐn)嗦菲髟囼?yàn)位置（S8），只有當(dāng)母分?jǐn)嗦菲魈幱谠囼?yàn)位置，閉鎖電磁鐵才能得電解鎖，手車(chē)可以搖動(dòng)推進(jìn)和退出，否則母分閉鎖電磁鐵失電，鐵芯不能吸合，卡住手車(chē)底盤(pán)上的蝸桿，此時(shí)手車(chē)蝸桿不能搖動(dòng)推進(jìn)和退出。如果要將手車(chē)強(qiáng)行退出，一方面是損壞設(shè)備，另一方面由于操作者可能會(huì)進(jìn)入帶電間隔，在出現(xiàn)內(nèi)部故障電弧時(shí)，會(huì)造成人身傷害。

那如何監(jiān)視母聯(lián)隔離手車(chē)閉鎖電磁鐵是否已經(jīng)解鎖，通過(guò)研究分析，我們對(duì)閉鎖電磁鐵回路進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，在回路中串聯(lián)了4只二級(jí)管，通過(guò)二級(jí)管具有限流的特性，施加在二級(jí)管上的工作電流大概為2mA到25mA，每只二極管兩端施加電壓02～0.3V，在4只二極管兩端并聯(lián)一只發(fā)光二級(jí)管LED，發(fā)光二級(jí)管只有10mA電流通過(guò)，可以長(zhǎng)期帶電，達(dá)到監(jiān)視作用，又不影響閉鎖電磁鐵工作。控制原理可參照（圖4）。

當(dāng)閉鎖電磁鐵得電解鎖，發(fā)光二級(jí)管發(fā)亮，表示母分隔離手車(chē)已經(jīng)解鎖，可以搖動(dòng)推進(jìn)和退出，防止工作人員強(qiáng)行操作。

2 結(jié)論

手車(chē)式開(kāi)關(guān)柜在供配電領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛使用，為了防止電氣誤操作，滿(mǎn)足“五防”要求，開(kāi)關(guān)柜中設(shè)計(jì)了各種機(jī)械、電氣聯(lián)鎖裝置。為了實(shí)現(xiàn)母分開(kāi)關(guān)柜與母聯(lián)隔離柜之間的聯(lián)鎖回路，合閘電氣閉鎖一般通過(guò)將反映手車(chē)位置的行程開(kāi)關(guān)接點(diǎn)串入斷路器的合閘回路中來(lái)實(shí)現(xiàn)，機(jī)械聯(lián)鎖也通過(guò)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到實(shí)現(xiàn)。通過(guò)互相聯(lián)鎖達(dá)到安全運(yùn)行的目的，即使高壓開(kāi)關(guān)柜在使用過(guò)程中，遇到由于操作者的疏忽或非正常操作力而造成“非正規(guī)操作”的情況。在這種情況下，高可靠的聯(lián)鎖應(yīng)做到對(duì)操作者可能出現(xiàn)的“非正規(guī)操作”有充分的預(yù)防或阻止能力。

參考文獻(xiàn)

[1]張紅光KYN44-12中置柜聯(lián)鎖裝置的改進(jìn)設(shè)計(jì)，2012年03期

[2]呂懷軍高壓開(kāi)關(guān)柜五防聯(lián)鎖合理化建議改進(jìn)設(shè)計(jì)探索，2009年12期