淺談電力系統(tǒng)中五防聯(lián)鎖的改進(jìn)方案

淺談電力系統(tǒng)中五防聯(lián)鎖的改進(jìn)方案

1高壓開關(guān)柜的聯(lián)鎖電力系統(tǒng)中的電氣誤操作是指危害電氣設(shè)備安全運(yùn)行的頻繁故障。可能導(dǎo)致大面積停電、電氣設(shè)備損壞、系統(tǒng)過載、人員損失等。為了實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的安全可靠運(yùn)行,電力部門強(qiáng)制推行高壓開關(guān)設(shè)備必須安裝防誤操作裝置,以達(dá)到“五防”要求,即:防止誤分、誤合斷路器,防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān),防止誤入帶電間隔,防止帶電掛接地線,防止帶接地線合閘。高壓開關(guān)柜的聯(lián)鎖是保證電力網(wǎng)安全運(yùn)行、確保設(shè)備和人身安全、防止誤操作的重要措施。GB3906《3-35kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備》對(duì)此也作了明確規(guī)定。35kV中置式開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中非常重要的電氣設(shè)備,它的安全可靠運(yùn)行至關(guān)重要。為此,本文就電力系統(tǒng)中大量使用的KYN61-40.5型金屬封閉鎧裝移開式開關(guān)設(shè)備的“五防”聯(lián)鎖所存在的問題和具體改進(jìn)方案提出一些看法。2接地聯(lián)鎖的操作首先我們先了解一下KYN61-40.5中置式開關(guān)柜斷路器手車與柜體的聯(lián)鎖原理,斷路器手車的進(jìn)出是由斷路器手車上的推進(jìn)機(jī)構(gòu)來控制,與接地開關(guān)的聯(lián)鎖功能是通過推進(jìn)機(jī)構(gòu)與柜體上的接地聯(lián)鎖裝置配合使用來實(shí)現(xiàn)的。如圖1斷電操作:當(dāng)斷路器手車處于分閘狀態(tài)(手動(dòng)或電動(dòng)),推進(jìn)機(jī)構(gòu)上的聯(lián)鎖片解鎖,按下聯(lián)鎖片,插入搖把,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿,斷路器手車從工作位置退至試驗(yàn)位置;取出搖把,將接地聯(lián)鎖把手從位置2拉至位置1,按下接地開關(guān)操作孔上的接地聯(lián)鎖板,插入接地開關(guān)操作手柄,合接地開關(guān),開后門檢修。它們的聯(lián)鎖關(guān)系是斷路器分閘后,推進(jìn)機(jī)構(gòu)上的聯(lián)鎖片才能按下,防止帶電誤移動(dòng)斷路器手車;當(dāng)斷路器手車從工作位置退至了試驗(yàn)位置接地聯(lián)鎖把手才能從位置2拔至位置1,只有接地聯(lián)鎖把手在位置1才能按下接地開關(guān)操作孔上的接地聯(lián)鎖板操作接在開關(guān),防止斷路器手車沒有移至試驗(yàn)位置誤合接地開關(guān)。送電操作反之。柜體后門的聯(lián)鎖,通常都是采用強(qiáng)制型的帶電顯示器,在有電的情況下,后門不能打開。由于電磁鎖單獨(dú)使用時(shí),只有解鎖功能沒有反閉鎖功能。接地開關(guān)聯(lián)鎖裝置與柜后門沒有強(qiáng)制性閉鎖,接地開關(guān)合上后,接地操作孔外露,在沒有電的情況下打開了后門,此時(shí)接地開關(guān)一樣能合能分,這就造成在檢修沒有完成,后門沒有關(guān)上的情形下,會(huì)誤合了接地開關(guān),接地聯(lián)鎖把手能從位置1移至位置2,這時(shí)斷路器推進(jìn)機(jī)構(gòu)操作孔外的聯(lián)鎖片能按下,斷路器手車能從試驗(yàn)位置,移至工作位置,誤合斷路器,使后門帶電,在檢修不知的情形下,進(jìn)入帶電間隔發(fā)生危險(xiǎn)。3接地聯(lián)鎖板的改造怎樣才能防止這一誤操作的發(fā)生,關(guān)鍵就是解決接地開關(guān)的關(guān)合與后門的要有先后關(guān)系:只有后門關(guān)上,接地開關(guān)才能操作,反之不行。通過對(duì)接地開關(guān)的操作,我們可以知道,在合接地開關(guān)時(shí),首先要先按下接地聯(lián)鎖裝置上的接地聯(lián)鎖板,露出操作把手孔,然后再插入操作手柄,轉(zhuǎn)動(dòng)主軸,主軸帶動(dòng)蝸輪蝸桿,接地開關(guān)合閘,接地開關(guān)合閘后,接地聯(lián)鎖板在主軸凸輪的作用下不能彈起復(fù)位,從而鎖住接地聯(lián)鎖把手,使它不能從位置1拔到位置2,防止斷路器手車的進(jìn)退的操作。從操作上可以發(fā)現(xiàn),接地開關(guān)的合閘分閘操作有兩個(gè)要點(diǎn),一是只有主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)才能帶動(dòng)蝸輪蝸桿,合分接地開關(guān),二是只有接地聯(lián)鎖板在彈簧的作用下彈起關(guān)閉接地開關(guān)操作孔,此時(shí)推進(jìn)機(jī)構(gòu)上的接地聯(lián)鎖把手,才能從位置1拔到位置2,推進(jìn)機(jī)構(gòu)上的聯(lián)鎖片才能被壓下,才能對(duì)斷路器手車進(jìn)行搖進(jìn)搖出。那么就可以利用后門與主軸聯(lián)鎖,后門不關(guān),使接地開關(guān)的主軸不能轉(zhuǎn)動(dòng);或者后門與接地聯(lián)鎖板聯(lián)鎖,后門不關(guān),接地聯(lián)鎖板不能彈起復(fù)位,從而解決后門不關(guān),不能移動(dòng)斷路器手車。我公司針對(duì)這兩點(diǎn)個(gè)特點(diǎn),對(duì)聯(lián)鎖裝置進(jìn)了改造。首先,改進(jìn)設(shè)計(jì)了一套接地開關(guān)主軸與后門的反向聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)裝置。該聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)主要由復(fù)位彈簧,鎖套組成,在柜體鎖套配合處開40×40方孔。該聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)的工作原理是:當(dāng)后門關(guān)閉時(shí),后門壓縮鎖套避開柜體上所開的40×40方孔,接地開關(guān)可以進(jìn)行分、合閘操作。接地開關(guān)分閘后,鎖套上的凸臺(tái)與后門的開孔方向差90°,鎖住后門,后門不能打開。接地開關(guān)合閘后,鎖套上的凸臺(tái)與后門的開孔方向一致,后門即可打開;當(dāng)后門打開后,鎖套復(fù)位彈簧作用向外滑動(dòng),滑至柜體上所開的方孔內(nèi)鎖定,此時(shí)接地開關(guān)操作軸因鎖套鎖定在柜體上而不能操作分閘。但是就主軸改造時(shí)發(fā)現(xiàn),此方案只能將柜體后門設(shè)為單開門,由于后門板外形尺寸較大,重量很重,常引成后門的下垂,造成柜門與鎖套上的凸臺(tái)錯(cuò)位,起不到聯(lián)鎖作用。另外接地開關(guān)的主軸長度與柜體深一樣,為了裝配的方便,分成幾段通過套連接與通過銷子固定。接地開關(guān)的操作手柄也較長,操作時(shí),一但主軸在外力的作用下,限制其轉(zhuǎn)動(dòng),會(huì)生產(chǎn)很大的力矩,使主軸扭曲,銷子折斷,造成聯(lián)鎖的損壞,主軸的鎖定方案不可靠。因此我公司針對(duì)目前變電站、配電房為工程安裝、檢修和維護(hù)的方便,將KYN61-40.5柜后門板做成鉸鏈對(duì)開門形式特點(diǎn),對(duì)接地聯(lián)鎖板進(jìn)行了改進(jìn),用電磁鎖鎖住接地聯(lián)鎖板,達(dá)到聯(lián)鎖的目得。結(jié)構(gòu)及電氣電路改造見圖2。該聯(lián)鎖的工作原理是:首在接地聯(lián)鎖板后安裝閉鎖電磁鐵,按下接地聯(lián)鎖板至接地操作孔時(shí)的極限位置,在接地聯(lián)鎖板上對(duì)應(yīng)的鎖舌位置開一腰形槽,見圖放大處,操作孔中插入手柄轉(zhuǎn)動(dòng)接地刀主軸,接地刀合閘,主軸上凸輪隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)后壓住接地聯(lián)鎖板,接地聯(lián)鎖板不能彈起。打開后門檢修,后門行程開關(guān)K1常開觸點(diǎn)斷開,電磁鎖失電,鎖舌在彈簧的作用下彈出,伸入腰形槽孔中,也鎖住接地聯(lián)鎖板。此后接地開關(guān)雖然能合分,但由于電磁鎖鎖舌的限制,此時(shí)接地聯(lián)鎖板在彈簧的作用下也不能彈起。只有當(dāng)柜體后門關(guān)上后,行程開關(guān)K1常開觸點(diǎn)閉合,電磁鎖得電,鎖舌吸合,同時(shí)接地開關(guān)分閘,主軸凸輪也解除對(duì)接地聯(lián)鎖板的鎖定,接地聯(lián)鎖板才能彈起,解除對(duì)推進(jìn)機(jī)構(gòu)上接地操作把手的鎖定,斷路器手車才能移動(dòng)。由于后門關(guān)上后閉鎖電磁鐵線圈長期帶電,為防止長期帶電燒毀線圈,當(dāng)接地聯(lián)鎖板彈回后,斷開鎖閉鎖回路,因此在接地聯(lián)鎖板上方,增加一微動(dòng)開關(guān),當(dāng)接地聯(lián)鎖板彈回后,頂住微動(dòng)開關(guān),微動(dòng)開關(guān)常閉觸點(diǎn)K2斷開,斷開閉鎖回路,雖然電路斷開后,電磁鎖失電,鎖舌彈出,由于接地聯(lián)鎖板下方,在微動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作行程內(nèi)沒有孔,因此鎖舌不會(huì)鎖住接地聯(lián)鎖板,當(dāng)接地聯(lián)鎖板按下,超出微動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作行程,K2常閉觸點(diǎn)又運(yùn)作,閉鎖電磁鐵吸合,一樣不會(huì)鎖住接地聯(lián)鎖板。該聯(lián)鎖把電氣聯(lián)鎖與機(jī)械聯(lián)鎖結(jié)合一起,其結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,電路簡單,功能可靠,在山西煤礦、徐州鋼廠、江蘇焦化廠等項(xiàng)目中使用,得到了供電部門的肯定,和用戶的好評(píng)。4完善“五防”功能的必要性KYN61-40.5中置式開關(guān)柜作為35kV三相交流50Hz的戶內(nèi)成套設(shè)備,防誤等級(jí)高,安裝維護(hù)方便,安全可靠等優(yōu)點(diǎn),在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。但是一旦發(fā)生誤操作情況,輕則造成設(shè)備損壞,重則引發(fā)電力系統(tǒng)故障。事實(shí)證明,單純依靠規(guī)章制度來約束人的操作行為,往往難以杜絕誤操作事故的發(fā)生,因此規(guī)程要求開關(guān)柜必須具備完善可靠的“五防”功能,從技術(shù)上杜絕人為誤操作現(xiàn)象,從