浅析高压开关柜中的“五防”问题

浅析高压开关柜中的“五防”问题摘要：高压开关柜中的“五防”主要是指防止电气操作中出现的误分合断路器、带负荷分合隔离开关、带电挂接地开关、带接地线开关以及误入带电间隔五项错误操作。在电力高压开关柜中一般都设有五防联锁功能，专门用来防止出现电气误操作，保障高压开关柜的安全正常运行，保护人身安全与电气设备的运行安全。本文主要围绕高压开关柜的五防问题、高压开关柜中的五防联锁功能及其现状等内容展开分析。关键词：高压开关柜；五防联锁；电力运行；分析中图分类号：F407.61文献标识码：A文章编号：高压开关柜中的“五防”主要是指防止电气操作中出现的误分合断路器、带负荷分合隔离开关、带电挂接地开关、带接地线开关以及误入带电间隔五项错误操作。在电力高压开关柜中一般都设有五防联锁功能，专门用来防止出现电气误操作，保障高压开关柜的安全正常运行，保护人身安全与电气设备的运行安全。本文主要围绕高压开关柜的五防问题、高压开关柜中的五防联锁功能及其现状等内容展开分析。1、高压开关柜的“五防”高压开关柜是电力运行系统中的一个重要的设备装置，它在电力系统的发输电能以及实现配电及电能转换等系统运行起着控制和保护等作用，在整个电力系统运行中占有非常重要的位置。高压开关柜中的“五防”主要是指防止电气操作中出现的带负荷分合隔离开关、误分合断路器、带接地线开关、带电挂接地开关以及误入带电间隔五项错误操作。高压开关柜的安全运行不仅影响着电气操作中的人身安全和电气设备的安全问题，还对整个电力系统的安全稳定运行有着重要影响。2、高压开关柜的五防联锁功能高压开关柜的五防联锁功能主要是针对防止电气误操作而设计的，主要是用来防止高压开关柜中的带负荷分合隔离开关、误分合断路器、带接地线开关、带电挂接地开关以及误入带电间隔五项操作失误造成的后果。高压开关柜的五防联锁装置有电气、机械与综合三种，其中机械高压开关柜装置的联锁功能是高压开关柜中联锁功能相对不够完善的一种。固定式高压开关柜中隔离开关和断路器的联锁关系表现在当断路器断开时隔离开关才能够进行操作，一般情况下，隔离开关和断路器的联锁关系非常容易实现。比如GG-1A(F)高压开关柜会有一个圆板结构或者扇形的撞块，它就是为了实现带负荷隔离开关与断路器操作冲突时，保护高压开关柜安全运行。手车式高压开关柜中的联锁功能与隔离开关的联锁功能基本一致，因为手车高压开关柜中手车的进出实际上就是固定式高压开关柜中隔离开关的分合操作。手车高压开关柜中手车在不同位置之间进出时，断路器一定要分闸，不能处于合闸状态，这种情况就是通常所说的合闸闭锁，手车高压开关柜中的合闸闭锁一般是在手车行程开关接点连入断路器合闸回路时实现的。高压开关柜断路器与隔离开关联锁是打开隔离开关的位置和顺序。一般情况下，在电力系统进行送电的过程中，断路器两侧的隔离开关会根据装置的运行情况在发生电力事故时自动跳闸，将事故控制在最小状态。在电力系统进行送电运行过程中，假如断路器处于闭合状态时，线路旁隔离开关打开时就是说高压开关柜中的后合母线是一个带负荷送电的状态，那么就会出现短路造成故障扩大。上述情况中，假设先打开母线侧的隔离开关，再将线路旁的隔离开关打开，就是说线路侧的隔离开关处于带负荷打开状态，这时如果出现弧光短路，位于旁边的断路器就会自动跳闸保护电气设备，将事故危害除掉。所以在电力系统进行送电运行时，要先打开母线旁的隔离开关。3、高压开关柜的五防联锁的合理改进设计高压开关柜五防联锁功能主要是为了保障电气设备的安全运行，但是一些高压开关柜的联锁方式仍然存在有一定的问题，在具体的运行使用中需要进行改进。机械型高压开关柜的联锁形式就是一个明显的例子，下文将以KYN28-12型高压开关柜的五防联锁装置问题为例进行改进设计。（一）KYN28-12电缆室门联锁设置是由接地开关操作完成的。在KYN28-12型高压开关柜中，打开接地开关，高压开关舌板离开销轴，电缆室门就随之打开；关掉接地开关，销轴将锁住与电缆室门固定在一起的舌板，这样电缆室门就不能打开了。一般情况下电缆室门通过接地开关实现的联锁方式可以满足电缆门的自动安全防护，防止电力人员误入带电状态下的电缆室。但是当工作人员进入电缆室进行故障维修或者其它需要后，没有关闭电缆室门时，这一时刻的电缆室联锁功能仍然会按照之前的功能运行，但是已经不能防止电力人员在带电情况下进入，就有可能对人身安全产生威胁，不能起到安全防护作用了。如果能实现电缆室门的开关可以直接对接地开关的控制，在电缆室门开关操作正确的状态下才能进入时，就可以避免对人身安全威胁问题。下图1是某企业对电缆门联锁形式上述问题的改进设计。图1某企业针对电缆门联锁的改进设计样图上图中可以看出，当电缆门关闭时，接地开关可以通过舌板的控制也是一个关闭状态。当电缆门打开时，在相关联锁装置下，如果控制通电的推板没有恢复到初始位置，即停止带电状态，接地开关是一个关闭的状态，反之，只有当导轨联锁解除时，接地开关才能打开，此时电缆门也处于打开状态，才能进入电缆室。（二）KYN28-12接地开关操作联锁形式上的改进主要是对于接地开关防误闭锁操作的改进。在电压开关柜运行中，难免会有电气规范操作与实际联锁相互冲突的时候，像KYN28-12型高压开关柜，它的馈电柜出线侧的接地开关，一般在电缆室门没有连接上接地开关时，即电缆门打开时，是无法打开接地开关的，但是实际操作规范是要求线路不进行通电时，接地开关是合闸状态。其中需要确认线路是否通电的操作与该五防联锁要求是相互矛盾的。而对其改进设计就是要满足在不打开电缆门的情况下确认线路是否通电，具体解决改进设计如下图2。图2接地开关操作防误闭锁的改进设计图上图中对于接地开关联锁操作的改进主要就是在接地开关的原有操作联锁装置上设置了一个闭锁电磁铁。可以闭锁电磁铁装置对高压信号进行检测，从而实现在不打开电缆门的情况下也能确认出线路是否通电。（三）KYN28-12中断路器室门和断路器操作之间没有连锁设置。当断路器室门打开时，KYN28-12外壳防护等级就会明显下降。所以为了避免断路器室门打开时电力工人进行断路器操作的事故隐患，就需要实现断路器室门开关可以自动控制断路器手车位置。某企业就针对这种情况改进射击类底盘车与柜门的联锁形式。通过底盘车增加柜门的开关门操作功能，实现当断路器室门关上时，手车电压开关柜才能进入工作状态，这样一来就避免了事故隐患。除此之外，KYN28-12型高压开关柜的连锁形式在后门操作与无接地开关时都有一定的问题冲突，也都可以采用后门开关控制接地开关等方法进行合理的改进，避免系统运行中问题的发生。4、结束语虽然高压开关柜五防联锁保护可以对高压开关柜运行中的问题进行防止保护，但仍有一定局限性。在实际的工作中，要结合具体情况进行合理改进，以使电力系统可以更安全稳定的运行。参考文献1吕怀军.高压开关柜五防联锁的合理化改进设计探讨J.广东科技.2009（12）.2张百平.35kV及10kV高