摘要：为确保电网运行的安全性，国家先后对电力安全运行相关十八项电网重大反事故的处理进行了具体的措施及规定出台。母线开关柜的设计是否安全，直接影响总体电网运行安全。本文结合实际电网运行中母线开关柜的设计改造实例，对母线开关柜设计中的常见问题做了分析，并同时给出安全设计方向的对应措施说明，希望能够以开关柜的设计水平的提升，来为电力设备的安全运行提供有力的保障。
关键词：母线；开关柜；安全隐患；改进；分析
１ 改造背景
在对供电系统进行长队的变电检查中，我们发现某段变电设备在实现２２０ｋＶ到１０ｋＶ的变电运行中存在较为严重安全隐患，具体总结如下：１０ｋＶ母线设备开关柜（母线电压互感器柜）内对应的母线避雷器从母线室直接通过穿墙管引出；保持母线通电情况下进行电压互感器（ＰＴ）的检修时，带电的母线引下线在打开ＰＴ柜时能直接触及到。这些问题的存在都与国家出台的相关交流高压开关柜使用安全相违背。都很有可能会导致日常电力系统运行中的各类人身伤害事故出现，为此，必须对这些设备对标准安全要求的改造。对于这部分的设备检查可以分析为：变电站１０ｋＶ对应的ＰＴ高压开关柜是型号为ＫＹＮ２８Ａ－１２的金属铠装抽屉式，总体呈现双把柄式推车吗，ＰＴ和避雷器单独分布在两个移动小车上。ＰＴ手车位于柜体前侧中部，避雷器手车位于底部，两个手车分别连接主母线。后门为折页活门形式，螺栓固定。后柜门上设电磁闭锁，闭锁电压取自母排引下线带电传感器。
２ 安全隐患分析
通过对以往电力事故的分析来看，该ＰＴ柜主要是结构方面的问题。在ＰＴ和避雷器手车被拉出到开关柜外进行检查时，避雷器引下线和母排处于直接连接的带电状态； 情况下的后隔室处于高电压状态而会直接点击进入的工作人员。根据国家电网“在国家电网公司输变电工程进行设计时，其中所用到的高压开关柜的内部一次性接线必须符合标准要求，开关柜内的避雷器、电压互感器等设备应通过开关（或隔离手车）隔离后再与母线进行连接，严禁与母线直接连接。”要求，这类连接明显违规。双手车结构的ＰＴ柜的设计不符合要求，检修状态下的避雷器引下线与母线没有隔离，母线室虽然封闭但不具备安全条件。设计上缺乏检修安全考虑：其一，电力设备于行状态的检测必须确保后柜门开启；其二，ＰＴ开关柜检修应该在确保后柜门开的状态下做好在ＰＴ与熔断器之间的接地线安装。这种缺乏常规的安全设计考虑，会给设备检修带来误导，从而误入带电间隔。后柜门的带电闭锁自身可能会因不稳定性而出现故障，不利于技术人员进行准确判断，很容易出现人为的警惕性下降。根据国家电网生关于预防交流高压开关柜使用中的人身伤害事故措施规定，针对母线避雷器的线路连接不对时，对应的开关柜技术改造为：以母线带电显示对加盖电磁连锁的后盖板进行强制作为一般补救措施。实践证明，要想实现ＰＴ开关柜检修标准要求，就必须考虑对类似结构ＰＴ柜进行功能改造和完善。
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３ 母线开关柜设计思考
对以上的安全隐患进行规避，可以采取措施：（１）将固定式绝缘挡板设置在ＰＴ柜后门内侧，通过让引下线的有效隔离来确保母线室的完全封闭；（２）检查ＰＴ柜后柜门电磁锁与带电显示闭锁正常，开关柜的后门开启必须以母线断电情况为重，反之只有当后门处于关闭状态时，手车才能操作；（３）做好后柜门的安全警示牌张贴，对带电安全隐患明确说明；（４）对整个变电运行系统进行系统整改计划制定，做好已经投入使用的变电运行系统的相似开关柜检查，并强化对其它新投运变站的安全检查，确定是否有相似情况；（5）做好开关柜检查情况的及时传达，将信息与公司领导及生产厂家及时沟通，确保设计合理性。
４ 母线开关柜的安全设计
母线开关柜其结构主要以双手车或者单手车形式存在，主要的一次元器件含有避雷针和PT开关柜。（１）双手车安权设计。ＰＴ手车一般将其设计在柜体前中部靠前位置的断路器隔室内，避雷器手车常放置在开关柜的前下仓。（２）单手车结构安全设计。在改造之前的设计来看：将PT位置在手车上坐了固定，将避雷器固定在柜体的底部位置上。现实分析来看，这种设计缺陷在于电压互感器与避雷器及主母线产生了直接连接，非常不利于安全问题的把控。按照国家电网关于十八项反措的相关安全要求规定，要想确保母线开关柜的安全性，在充分收集供电公司、设计方及用户的相关用电需求后，避雷器、ＰＴ等一次主设备与母线相连时必须经由隔离断口。进行隔离手车的拉出同时，隔离断口带电部位会由可靠的接地金属活门进行阻挡，活门上必须张贴明显的危险警示标志。（3）以单手车结构方式为主的结构优化主要有两种方案可供选择：主母线与隔离手车连接要经由触头盒，母线从下触头盒探出后与避雷器、熔断器的上方分别连接，ＰＴ和熔断器的下方连接后，固定在开关柜后部的底部。避雷器手车安装在柜体前中部的断路器室，避雷器与熔断器上方经母线相连，母线经下触头盒引出后与ＰＴ相连，ＰＴ固定在开关柜底部，这种方式熔断器更换和手车检修。以上连接方式优点如下：①提升整个母线开关柜的运行可靠性；②使主母线室形成于电缆室单独隔开的独立空间；③原有用于连接避雷器的主母线穿墙套管得以取消；④以灵活的手车活门开闭功能实现带电静触头的隔绝，一次主母线彻底断开；⑤开关柜后门与主母线不会直接相连，避免检修人员遭受电击伤亡；⑥使得开关柜空间能够根据变电运行需求进行灵活尺寸调整⑦母线开关柜内配置的验电和接地手车能够避免地线挂接风险。接地手车通过与母线开关柜的配合，确保母线接地安全。在进行整段母线的停电系统检测之前，需要下降母线开关柜内的隔离手车或熔断器避雷器手车先拉出来后，将验电手车置换推入，验电手车的拉出和接地手车的推入也必须确保无电状态，使主母线与接地手车连接后引至一次总接地。
参考文献：
［1］王欣;开关柜红外测温窗口和无线测温装置的安装与运行维护[A];2012年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）[C];2012年
［2］黄官宝;黄新波;开关柜智能监测指示仪的设计[A];2009年全国输变电设备状态检修技术交流研讨会论文集[C];2009年
［3］孔令明;肖云东;刘娟;曾令甫;开关柜局部放电带电检测定位技术的应用与研究[A];山东电机工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
［4］王勇;10kV母线及开关柜状态预试可行性研究[A];2009年全国输变电设备状态检修技术交流研讨会论文集[C];2009年
论文作者:周金娜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：母线论文; 开关柜论文; 手车论文; 避雷器论文; 柜门论文; 熔断器论文; 活门论文; 《电力设备》2018年第19期论文;