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摘要：电网运行的安全性，是变电站重要的事，所以对电力设备能否很好的满足五防要求至关重要。本文简要对高压开关柜，各种方案的五防机械闭锁及电气闭锁进行研究，分析了目前高压开关柜存在的问题也提出了解决办法，为开关柜的操作提高了安全系数，确保了电力运行的安全。
0背景
高压开关柜是变电运行及检修人员频繁操作的设备之一，因此高压开关柜的机械联锁相当重要，是保证电力网安全运行、确保设备和人身安全、防止误操作的重要措施。高压开关柜的“五防”联锁功能是保证电气设备和人身安全的重要措施。要保证开关柜的安全运行，除严格按规程操作外，还要提高开关柜机械联锁的可靠性。目前，市场上高压开关柜类型很多，大多数都有较完善的联锁方式。但仍有不少高压开关柜的联锁尤其是机械联锁不完善，尚不能完全达到“五防”要求。为此，本文笔者就电力系统中大量使用的高压开关柜金属封闭铠装移开式开关设备的“五防”联锁所存在的问题和具体改进方案提出本人的一些看法与建议。
1高压开关柜常见隐患类型分析
1.1高压开关柜绝缘隐患
高压开关柜内部绝缘主要表现有带电部位之间或带电部位与接地体之间的绝缘距离，柜内绝缘介质耐压水平。柜内带电部位安全距离应满足规程要求，具体有不同相带电体间距、导电体与接地体之间距离，其中接地体包括柜体、操作拉杆、接地引下线等。在实际运行中，产品到站安装时，曾出现安全距离不满足规程要求，以及刀闸动触子在拉开后，与柜体安全距离不足，甚至存在带电体与操作拉杆之间安全距离不足，严重威胁运行人员安全。在长期带电运行后，系统一旦出现过电压，就引起绝缘损坏。
1.2高压开关柜安装、检修维护隐患
高压开关柜设备安装和检修工艺不高，非但起不到保障设备安全的作用，反而造成设备不安全隐患。母线及各出线安装或检修工作由于检修工作量大，容易出现个别母排连接螺丝固定不紧，运行后连接处发热，造成整段母线及各出线强迫停电处理。在高压开关柜事故中，因电缆制作工艺不良而引起的柜内短路事故不少，制作隐患主要有电缆头内部气体未全部排尽、电缆制作过程中刀割造成绝缘层损坏、电缆屏蔽接地不良，运行中屏蔽层出线感应电压或形成环流等。
1.3高压开关柜设备结构隐患
高压开关柜结构不合理主要表现在开关柜母线气室、断路器气室和出线气室未能完全隔离，开关柜观察孔安装位置不能满足日常运行要求等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近期系统内发生多起柜内开关爆炸，而造成整条母线甚至主变掉闸；由于断路器气室泄压通道不完善，爆炸压力通过柜门释放，造成人员伤亡事故；开关柜观察孔位置不当，柜内设备位置判断不当容易引起误操作事故。1.4高压开关柜闭锁隐患
目前高压开关柜的五防措施主要采用的有机械联锁、电磁锁、五防程序锁机械联锁主要控制开关、隔离开关、接地隔离开关以及网门之间的相互闭锁，电磁锁主要用于判断设备是否带电从而闭锁后网门，而程序锁用于整个高压开关柜所有操作步骤之间的联锁，三种闭锁方式各有利弊，所以经常配合使用。但三种闭锁方式重复使用也造成操作繁琐、工作量大、维护困难等问题。
2.高压开关柜五防闭锁隐患解决方案
2.1高压开关柜防止误分误合断路器
对于有人值守的变电站，可采用不同编号的红绿翻牌来实现。即每台断路器均对应唯一编号的红绿翻牌，平时红绿翻牌置于控制屏上。对于无人值守的变电站，由于断路器的分合均从远方操作，无法应用红绿翻牌方法，只能加入电气联锁。高压开关柜仪表室门上一般装有分合闸转换开关，其仪表室内装有程序锁，当开关柜正常运行时，取下程序锁钥匙，关上仪表室门，防止误分误合断路器，但现在一般在仪表门上装带钥匙的转换开关，当开关柜正常运行时，取下钥匙，
2.2高压开关柜防止误分误合断路器
防止带负荷分合上下隔离开关或带负荷推入拉出断路器手车。采用机械联锁进行强制性联锁。这一要求的原因是隔离开关和手车动静触头之间不具备分断和关合正常负荷电流的能力。万一误操作，会烧毁隔离开关和手车动静触头，事故还可能进一步扩大。高压开关柜通过当断路器合闸时断路器手车通机械联锁锁定在工作位置或试验位置，同时断路器手车不在工作位置或试验位置时，断路器手车不能合闸
2.3高压开关柜防止带电操合接地开关或挂接临时接地线
这一功能要求用机械联锁，因为它关系到人为短路接地。断路器处于工作位置，电缆室带电时，手车位置挡板同底盘车联锁而不能伸出，接地开关联锁不能下压，接地开关操作轴孔被遮挡，接地开关操作轴不能伸进，防止带电合接地开关。加闭锁电磁锁或闭锁电磁铁，当断路器处于工作位置带电时，电磁锁杆伸出挡住接地开关联锁板使其不能下压，从而保证不能合接地开关。
2.4高压开关柜防止带有临时接地线或接地开关合闸时送电
高压开关柜接地开关合上时，通过手车位置挡板同底盘车联锁而使断路器手车无法摇到工作位置，从而不能合闸送电。这一功能要求机械连锁，目的也是为了防止人为短路接地。开关柜接地开关和上时，通过手车位置挡板同底盘车连锁而断路器手车无法摇到工作位置，从而不能合闸送电。
2.5高压开关柜防止人误入带电间隔
这一功能一般也采用机械联锁，目的是为了防止操作人员触电。高压开关柜仪表室、母线室、手车室、电缆室相互隔开，当拉开手车时，活门自动关闭，一次静触头被完全隔离，并且开关柜仪表室装有带电显示器，高压开关柜不带接地开关时后下门均装有电磁锁，当带电时，电磁锁杆伸出，通过和后侧板上固定的小支件联锁，使后门不能打开，带接地开关方案当带电时通过接地开关大轴后部的后门联锁件同后下门联锁，使其后门不能打开。另外手车在工作位置时，二次插头锁定不能拔出。
3.高压开关柜预防及应对措施
以上针对高压开关柜部分事故隐患进行了分析，日常运行工作中，还有许多隐患需要进行总结分析，并积极预防应对应指派技术过硬、责任心强的人员把好设备设计、选型、监造及验收关，特别针对开关柜内部结构进行验收，避免安装后进行整改。从每个螺丝着手，尤其要做好柜内附属设备的制作工艺。积极开展红外成像，及时发现设备内部缺陷并消除。优化高压开关柜闭锁功能。本着完善、简单、可靠的原则选择开关柜五防措施，应尽力简化，避免闭锁系统重复使用而形成杂而无用的现象；对于开关柜先天闭锁系统违反五防逻辑的，要通过改造采用其他闭锁措施，对于确实无法修正的，采取加装带电显示装置间接验电等措施。
4结论
本文对开关柜联锁机构进行分析，并对不可靠的电缆室闭锁机构进行了改进，能更好的防止由联锁失效问题，开关柜间保护也可以实现简单、可靠的机械闭锁。当然要保证开关柜的安全运行，除了要不断提升开关柜的机械联锁的可靠性外，还要综合电气联锁，并严格按照规程操作，才能避免安全事故的发生。
参考文献
[1]GB3906-19913~35kV交流金属封闭开关设备[S].
[2]史桂梦，臧兴海，陈志源.新型正副母隔离开关机械防误闭锁方案[J].电力安全技术，2015，4（17）：
论文作者:靳华伟,王鹏
论文发表刊物:《电力技术》2016年第12期
论文发表时间:2017/3/1
标签：开关柜论文; 联锁论文; 高压论文; 手车论文; 断路器论文; 位置论文; 操作论文; 《电力技术》2016年第12期论文;