接地開關(guān)操作孔活門閉鎖缺陷問題及解決方法研究

摘 要：高壓開關(guān)柜書面名稱為愷裝移開式交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備，它的整體由柜體和中置式可抽出部件（即手車）兩大部分組成，又俗稱中置柜，其以結(jié)構(gòu)緊湊，便于快速處理故障；封閉性好，“五防”功能齊全，運行安全可靠等眾多優(yōu)點而備受用戶歡迎。但由于開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)及部分元器件工藝水平所限，導(dǎo)致在閉鎖的操作和試驗的過程中也存在一些問題。

關(guān)鍵詞：開關(guān)柜；活門閉鎖；缺陷

1 緒論

目前開關(guān)柜均有“五防”閉鎖功能，即防止誤分、合斷路器，防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)，防止帶電掛（合）接地線（接地開關(guān)），防止帶地線送電和防止誤入帶電間隔?！拔宸馈遍]鎖功能目前已基本完善，并且很多廠家與學(xué)者都在不斷的對其進(jìn)行改進(jìn)。文獻(xiàn)[1]針對開關(guān)柜檢修作業(yè)中引起的人身死亡事故，對開關(guān)柜普通存在的防誤閉鎖隱患進(jìn)行了深入分析，并提出了完善開關(guān)柜防誤閉鎖功能以及加強裝置和現(xiàn)場管理等措施來防止事故的發(fā)生。文獻(xiàn)[2]結(jié)合一電廠對高壓開關(guān)柜的閉鎖措施進(jìn)行技術(shù)改造后，仍然存在不夠完善的問題，提出不改變原有操作順序和閉鎖關(guān)系，在有可能出現(xiàn)反送電的開關(guān)柜的出線端裝設(shè)高壓帶電顯示閉鎖裝置，以及在工作電源開關(guān)和備用電源開關(guān)之間引入電氣閉鎖來增加防誤閉鎖措施。文獻(xiàn)[3]是結(jié)合變電站現(xiàn)場操作步驟和檢修的安全要求，以部分10kV小車式開關(guān)柜為例，闡述了出線小車、母線分段小車、主變開關(guān)小車、主變隔離小車和接地車的相互聯(lián)鎖的工作原理，比較了其單元電氣閉鎖流程及特點，對聯(lián)鎖流程作出評價，并總結(jié)出一套10kV小車式開關(guān)柜操作常規(guī)流程。文獻(xiàn)[4]對中置式開關(guān)柜各種方案的五防機械閉鎖及電氣閉鎖進(jìn)行了分析，做出一套合理、安全的防誤閉鎖方案。且該閉鎖方案不但使開關(guān)柜能滿足五防要求，還對系統(tǒng)突然斷電又突然送電的情況進(jìn)行了有效的閉鎖，防止誤操作而帶來的安全危險，同時還就開關(guān)柜內(nèi)配有接地手車的變電站進(jìn)行了分析，并針對常配的兩種接地手車：母線接地手車和進(jìn)線接地手車各做出了一套合理、安全的防誤閉鎖方案，并且也能對突然斷電又送電的情況進(jìn)行有效閉鎖，以提升電力運行的安全性。則是通過分析手車式開關(guān)柜的閉鎖邏輯和驗收方法，以閉鎖驗收采用兩階段驗收方式，并提出一種基于編制開關(guān)柜閉鎖標(biāo)準(zhǔn)驗收卡的驗收方案對閉鎖裝置進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化驗收，從而避免因憑經(jīng)驗驗收可能導(dǎo)致的隨意、遺漏甚至錯誤等問題，保證閉鎖裝置后期運行的安全可靠運行。

2 故障原因分析及改進(jìn)措施

2.1 故障原因

接地開關(guān)操作孔活門閉鎖缺陷問題主要包括以下幾種：（1）按不下主連鎖壓板。利用分析和觀察，有以下原因：①電纜室前門關(guān)閉不嚴(yán)，門上的鎖叉沒頂開電纜室門與主連鎖壓板聯(lián)鎖擋，聯(lián)鎖擋銷在鎖定位置，擋住了主連鎖壓板向下運動的路徑；②向上去的連板制造安裝不規(guī)范，端部多出部分與柜體相頂，依靠手指的力量按不下，造成手柄裝不上無法操作；③接地刀閘操作主軸的軸向竄動量過大，主連鎖壓板被接地刀閘操作主軸卡住。（2）接地刀閘拒合。一般情況下其和主聯(lián)鎖壓板按不下同時發(fā)生。當(dāng)主連鎖壓板按不下時，若不正確的處理，如借助工具強行壓下主連鎖壓板，即使裝上操作手柄也無法合上接地刀閘。如果強行合上了接地刀閘，就會造成機構(gòu)部件損壞，常見的有電纜室前門聯(lián)鎖桿巧變形、鑄鋁的軸承座裂碎等。（3）主連鎖壓板不起開閉作用。原因多數(shù)為機構(gòu)部件已損壞。（4）接地開關(guān)操作孔活門閉鎖電磁鐵的問題。KYN28A-12高壓開關(guān)柜中，防止帶電合接地開關(guān)的措施是由接地開關(guān)操作孔活門來實現(xiàn)閉鎖的。接地開關(guān)操作孔的活門通過機械和電氣聯(lián)鎖來實現(xiàn)打開或關(guān)閉。當(dāng)開關(guān)手車處于運行（或熱備用）位置時，此時開關(guān)手車通過機械連桿直接閉鎖了接地開關(guān)操作孔活門，使操作手柄不能插入操作接地開關(guān)；當(dāng)開關(guān)手車處于冷備用（或檢修）位置時，開關(guān)手車對活門的機械閉鎖失去作用，同時在線路不帶電的情況下，帶電顯示器接點閉合，接通電磁鐵回路，電磁鐵勵磁后接地開關(guān)操作孔活門可以打開，從而可以對接地開關(guān)進(jìn)行操作。KYN28A-12高壓開關(guān)柜在由開關(guān)運行改線路檢修（或開關(guān)及線路檢修）的操作過程中，常常發(fā)生這樣一種情況：開關(guān)手車已經(jīng)拉至冷備用（或檢修）位置，同時經(jīng)過驗電，線路側(cè)無電壓的情況下，接地開關(guān)操作孔活門仍然不能打開，從而不能進(jìn)行合接地開關(guān)的操作，此時操作人員只有使用緊急解鎖工具打開下柜門，采用人工掛接地線的方式來完成線路檢修狀態(tài)。這種做法使得操作過程復(fù)雜化，增加了操作時間。研究操作中發(fā)生的這種情況，可以發(fā)現(xiàn)造成接地開關(guān)操作孔活門不能打開的原因主要有3個方面：一是由于開關(guān)手車操作不到位（未到冷備用位置或檢修位置）：二是活門閉鎖電磁鐵損壞；三是活門本身存在機械卡澀。運行人員在操作時發(fā)生的不能打開活門的情況，基本上都是因為活門閉鎖電磁鐵損壞造成的，而檢修發(fā)現(xiàn)造成電磁鐵損壞的主要原因是電磁鐵內(nèi)部線圈發(fā)熱燒壞。當(dāng)開關(guān)柜處于線路檢修（或開關(guān)及線路檢修）時，帶電顯示器常開接點導(dǎo)通，從而接通活門閉鎖電磁鐵電源，使電磁鐵勵磁。一般情況下，檢修工作需要將設(shè)備保持線路檢修（或開關(guān)及線路檢修）幾個小時，集中檢修時甚至要幾天時間，因此活門閉鎖電磁鐵幾個小時或幾天處于勵磁狀態(tài)，電磁鐵內(nèi)部線圈長時間通電而發(fā)熱燒毀。

2.2 改進(jìn)措施

利用多次現(xiàn)場的模擬，以及觀察操作，選取了一個站作為試點實施改進(jìn)和完善，采取了以下措施：（1）調(diào)整好電纜室前門上的鎖叉，使其高度正好與主連鎖壓板聯(lián)鎖擋平行，關(guān)好電纜室前門時，要頂開主連鎖壓板聯(lián)鎖擋及擋銷，緊固前門固定螺絲，使主連鎖壓板上下自如。（2）修整連板的端部，將多余部分鋸掉，并用銼將端部修成圓弧形，使連板與柜體不發(fā)生頂撞，運動自如。（3）調(diào)整接地刀閘操作主軸的軸向竄動量，使主連鎖壓板操作時不與主軸接觸。（4）發(fā)現(xiàn)和發(fā)生部件變形或損壞，要及時進(jìn)行矯正和更換損壞的部件，使設(shè)備恢復(fù)性能后再運行，防止擴大故障造成事故。通過反復(fù)操作實際模擬，在實踐中取得了良好的效果，操作性能穩(wěn)定，基本沒有發(fā)生異常情況。（5）解決電磁鐵損壞的根本問題，就是要盡量減少電磁鐵通電時間，同時又不增加運行人員的操作難度。我們可以在現(xiàn)有的電磁鐵勵磁回路中，加入一個小按鈕開關(guān)，并去掉原來電路中的交直流轉(zhuǎn)換模塊（此模塊的功能是使電磁鐵在勵磁時不發(fā)出聲響），電磁鐵線圈是交直流兩用線圈，可以不用更換。此小按鈕開關(guān)可以安裝在接地開關(guān)操作孔旁邊，按下小按鈕使電磁鐵勵磁來解除對接地開關(guān)活門的閉鎖，接地開關(guān)操作孔活門打開插入接地開關(guān)操作手柄后，便可以放開小按鈕，此時既可以操作接地開關(guān)，又可以切斷電磁鐵電源，從而達(dá)到一舉兩得的效果。另外，當(dāng)按下小按鈕時，電磁鐵勵磁發(fā)出聲響，可以提示操作人員電磁鐵情況正常，從而防止在操作過程中由于活門卡澀而誤判為電磁鐵損壞的問題。

3 結(jié)論

接地開關(guān)操作孔活門閉鎖是組成電力系統(tǒng)五防聯(lián)鎖的重要部分，對開關(guān)設(shè)備科學(xué)、安全地操作和試驗關(guān)系到設(shè)備的安全、人身的安全、電網(wǎng)的安全。隨著KYN28A-12高壓開關(guān)柜在10kV電力系統(tǒng)中的大量使用，新的問題仍將不斷出現(xiàn)，只有及時對出現(xiàn)的問題加以改進(jìn)和完善，才能保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：廣州南方電力集團電器有限公司）