五防闭锁装置功能简介

1、 本标准规定了电厂电气五防闭本标准规定了电厂电气五防闭锁装置的使用及管理要求。锁装置的使用及管理要求。 本标准适用于上海本标准适用于上海XXX发电厂发电厂电气五防闭锁装置。电气五防闭锁装置。 1、机械闭锁是在开关柜或户外闸刀的操作部位之间用互、机械闭锁是在开关柜或户外闸刀的操作部位之间用互相制约和联动的机械机构来达到先后动作的闭锁要求。机相制约和联动的机械机构来达到先后动作的闭锁要求。机械闭锁在操作过程中无需使用钥匙等辅助操作，可以实现械闭锁在操作过程中无需使用钥匙等辅助操作，可以实现随操作顺序的正确进行，自动地步步解锁。在发生误操作随操作顺序的正确进行，自动地步步解锁。在发生误操作时，可以实

2、现自动闭锁，阻止误操作的进行。机械闭锁可时，可以实现自动闭锁，阻止误操作的进行。机械闭锁可以实现正向和反向的闭锁要求，具有闭锁直观，不易损坏，以实现正向和反向的闭锁要求，具有闭锁直观，不易损坏，检修工作量小，操作方便等优点。检修工作量小，操作方便等优点。 然而机械闭锁只能在开关柜内部及户外闸刀等的机然而机械闭锁只能在开关柜内部及户外闸刀等的机械动作相关部位之间应用，与电器元件动作间的联系用机械动作相关部位之间应用，与电器元件动作间的联系用机械闭锁无法实现。对两柜之间或开关柜与柜外配电设备之械闭锁无法实现。对两柜之间或开关柜与柜外配电设备之间及户外闸刀与开关（其他闸刀）之间的闭锁要求也鞭长间及户

3、外闸刀与开关（其他闸刀）之间的闭锁要求也鞭长莫及。所以在开关柜及户外闸刀上，只能以机械闭锁为主，莫及。所以在开关柜及户外闸刀上，只能以机械闭锁为主，还需辅以其他闭锁方法，方能达到全部五防要求。还需辅以其他闭锁方法，方能达到全部五防要求。 2、程序锁、程序锁(或称机械程序锁或称机械程序锁)是用钥匙随操是用钥匙随操作程序传递或置换而达到先后开锁操作的要求。作程序传递或置换而达到先后开锁操作的要求。其最大优点是钥匙传递不受距离的限制，所以其最大优点是钥匙传递不受距离的限制，所以应用范围较广。程序锁在操作过程中有钥匙的应用范围较广。程序锁在操作过程中有钥匙的传递和钥匙数量变化的辅助动作，符合操作票传递

4、和钥匙数量变化的辅助动作，符合操作票中限定开锁条件的操作顺序的要求，与操作票中限定开锁条件的操作顺序的要求，与操作票中规定的行走路线完全一致，所以也容易为操中规定的行走路线完全一致，所以也容易为操作人员所接受。作人员所接受。3、电气闭锁是通过电磁线圈的电磁机构动作，来、电气闭锁是通过电磁线圈的电磁机构动作，来实现解锁操作，在防止误入带电间隔的闭锁环节中是实现解锁操作，在防止误入带电间隔的闭锁环节中是不可缺少的闭锁元件。电气闭锁的优点是操作方便，不可缺少的闭锁元件。电气闭锁的优点是操作方便，没有辅助动作，但是在安装使用中也存在以下几个突没有辅助动作，但是在安装使用中也存在以下几个突出问题：一般来

5、说电磁锁单独使用时，只有解锁功出问题：一般来说电磁锁单独使用时，只有解锁功能没有反向闭锁功能。需要和电气联锁电路配合使用能没有反向闭锁功能。需要和电气联锁电路配合使用才能具有正反向闭锁功能；作为闭锁元件的电磁锁才能具有正反向闭锁功能；作为闭锁元件的电磁锁结构复杂，电磁线圈在户外易受潮霉坏，绝缘性能降结构复杂，电磁线圈在户外易受潮霉坏，绝缘性能降低，增加了直流系统的故障率；需要敷设电缆，增低，增加了直流系统的故障率；需要敷设电缆，增加额外施工量；需要串入操作机构的辅助触点。根加额外施工量；需要串入操作机构的辅助触点。根据运行经验，辅助触点容易产生接触不良而影响动作据运行经验，辅助触点容易产生接触

6、不良而影响动作的可靠性；在断路器的控制开关上，一般都缺少闭的可靠性；在断路器的控制开关上，一般都缺少闭锁措施。锁措施。4、微机防误闭锁装置、微机防误闭锁装置自上世纪自上世纪90年代初，微机技术就进入了防误闭锁年代初，微机技术就进入了防误闭锁领域。微机防误闭锁装置是一种采用计算机技术，用领域。微机防误闭锁装置是一种采用计算机技术，用于高压开关设备防止电气误操作的装置。经过于高压开关设备防止电气误操作的装置。经过10多年多年来的发展，微机防误闭锁装置已逐渐成熟，并已在电来的发展，微机防误闭锁装置已逐渐成熟，并已在电力系统中广泛推广。微机防误系统通过软件将现场大力系统中广泛推广。微机防误系统通过软件

7、将现场大量的二次闭锁回路变为电脑中的五防闭锁规则库，实量的二次闭锁回路变为电脑中的五防闭锁规则库，实现了防误闭锁的数字化，并可以实现以往不能实现或现了防误闭锁的数字化，并可以实现以往不能实现或者是很难实现的防误功能，应该说是电气设备防误闭者是很难实现的防误功能，应该说是电气设备防误闭锁技术的最新技术和飞跃。锁技术的最新技术和飞跃。 微机防误闭锁的原理微机防误闭锁的原理微机防误闭锁系统一般由防误主机、电脑钥匙、遥控闭锁控制单元、微机防误闭锁系统一般由防误主机、电脑钥匙、遥控闭锁控制单元、机械编码锁、电气编码锁及智能锁具等功能元件组成，完全满足电气机械编码锁、电气编码锁及智能锁具等功能元件组成，完

8、全满足电气设备设备“五防五防”功能的要求。系统建立闭锁逻辑数据库，将现场大量的功能的要求。系统建立闭锁逻辑数据库，将现场大量的二次电气闭锁回路变为计算机中的防误闭锁规则库，防误主机使用规二次电气闭锁回路变为计算机中的防误闭锁规则库，防误主机使用规则库对模拟预演操作进行闭锁逻辑判断，记录符合防误闭锁规则的模则库对模拟预演操作进行闭锁逻辑判断，记录符合防误闭锁规则的模拟预演操作步骤，生成实际操作程序。防误主机按照实际操作程序，拟预演操作步骤，生成实际操作程序。防误主机按照实际操作程序，根据设备闭锁方式的不同采用以下三种方式进行解锁操作：根据设备闭锁方式的不同采用以下三种方式进行解锁操作：1）电脑钥

9、匙解锁；）电脑钥匙解锁；2）通过遥控闭锁控制单元等直接控制智能锁具解锁；）通过遥控闭锁控制单元等直接控制智能锁具解锁；3）通过通讯接口对监控系统执行解锁。）通过通讯接口对监控系统执行解锁。 运行人员按照防误主机及电脑钥匙的提示，依次对设备进行操作。对运行人员按照防误主机及电脑钥匙的提示，依次对设备进行操作。对不符合程序的操作，设备拒绝解锁，操作无法进行，从而防止误操作不符合程序的操作，设备拒绝解锁，操作无法进行，从而防止误操作的发生。通过跟踪现场设备的实际状态、接收电脑钥匙的回传信息，的发生。通过跟踪现场设备的实际状态、接收电脑钥匙的回传信息，防误主机对当前操作进行确认后，进行下一步操作，直到

10、操作任务结防误主机对当前操作进行确认后，进行下一步操作，直到操作任务结束。下图为微机防误闭锁操作流程图。束。下图为微机防误闭锁操作流程图。 程序锁在使用中所暴露的问题是：某些程序锁程序锁在使用中所暴露的问题是：某些程序锁功能简单，只能在较简单的接线方式下采用，由于不功能简单，只能在较简单的接线方式下采用，由于不具备横向闭锁功能，在复杂的接线方式下根本不能采具备横向闭锁功能，在复杂的接线方式下根本不能采用；具有较灵活闭锁方式的程序锁虽然能满足复杂用；具有较灵活闭锁方式的程序锁虽然能满足复杂的接线，但在闭锁方案中必须设置母线倒排锁，使得的接线，但在闭锁方案中必须设置母线倒排锁，使得操作过程十分复杂

11、；在大容量的变电站中，隔离开操作过程十分复杂；在大容量的变电站中，隔离开关分合闸采用按钮控制电动机正反转，而程序锁对按关分合闸采用按钮控制电动机正反转，而程序锁对按钮无法进行程序控制；程序锁也需要众多的程序钥钮无法进行程序控制；程序锁也需要众多的程序钥匙，由于安装不规范、生产工艺及材料差等问题，使匙，由于安装不规范、生产工艺及材料差等问题，使程序锁易被氧化锈蚀、发生卡涩，致使一定时间内失程序锁易被氧化锈蚀、发生卡涩，致使一定时间内失去闭锁功能；倒闸操作中，分、合两个位置的精度去闭锁功能；倒闸操作中，分、合两个位置的精度无法保证；程序锁使用时，必须从头开始，中间不无法保证；程序锁使用时，必须从头

12、开始，中间不能间断。所以程序锁现在已不采用。第一节课完能间断。所以程序锁现在已不采用。第一节课完 高中压开关柜的五防闭锁功能是保证人身安全、电高中压开关柜的五防闭锁功能是保证人身安全、电网安全和设备安全的最基本保障，也是防止误操作的网安全和设备安全的最基本保障，也是防止误操作的重要措施，无论是国家电力公司的重要措施，无论是国家电力公司的防止电力生产重防止电力生产重大事故的二十五项重点要求大事故的二十五项重点要求还是还是GB309620063.6 kV40.5 kV交流金属封闭开关设备和控制设备交流金属封闭开关设备和控制设备都对此作了明确规定。目前，各电力企业所使用的开都对此作了明确规定。目前，

13、各电力企业所使用的开关柜五防功能都比较完善，但在五防功能完善的同时，关柜五防功能都比较完善，但在五防功能完善的同时，也使个别操作项目流程繁琐，增加了操作人员的工作也使个别操作项目流程繁琐，增加了操作人员的工作量，导致操作人员精力困乏，滋生操作中的厌烦情绪，量，导致操作人员精力困乏，滋生操作中的厌烦情绪，对操作的正确性带来不利影响。对操作的正确性带来不利影响。1 P/V-12型开关柜五防功能改进原因型开关柜五防功能改进原因P/V-12型开关柜为操作人员和设备提供了可靠的安全性保护：型开关柜为操作人员和设备提供了可靠的安全性保护：只有当接地开关在分闸位置时只有当接地开关在分闸位置时(此时后封板不能

14、打开），手此时后封板不能打开），手车才能从隔离车才能从隔离/试验位置移至工作位置；试验位置移至工作位置；只有当断路器处于分闸位置时，手车才能在柜内移动；只有当断路器处于分闸位置时，手车才能在柜内移动；接地开关在合闸位置时接地开关在合闸位置时(此时后封板可以打开），手车不能此时后封板可以打开），手车不能从隔离从隔离/试验位置移到工作位置；试验位置移到工作位置；手车只有在隔离手车只有在隔离/试验位置或柜外时，接地开关才能合闸；试验位置或柜外时，接地开关才能合闸；断路器手车在工作位置时，二次插头被锁定，不能拔除；断路器手车在工作位置时，二次插头被锁定，不能拔除；只有当断路器手车处于工作或隔离只有当断

15、路器手车处于工作或隔离/试验位置时，断路器才试验位置时，断路器才能进行分合闸操作。能进行分合闸操作。由此可见，由此可见，P/V-12型高压开关柜具备五防功能，即防止误分型高压开关柜具备五防功能，即防止误分合断路器；防止带负荷拉出小车；防止带接地开关送电；防止合断路器；防止带负荷拉出小车；防止带接地开关送电；防止带电合接地开关；防止误入带电间隔。带电合接地开关；防止误入带电间隔。1.2 五防功能改进的必要性五防功能改进的必要性P/V-12型开关柜完善的五防功能在保证操作的正确型开关柜完善的五防功能在保证操作的正确性，避免发生人员误操作事件的同时，也给工作人员性，避免发生人员误操作事件的同时，也给

16、工作人员测试馈线绝缘增加了工作量。测试馈线绝缘增加了工作量。(1) 在开关柜正面测试设备绝缘。此种情况下，在开关柜正面测试设备绝缘。此种情况下，需将测试设备解备，用检修推车将手车开关拉需将测试设备解备，用检修推车将手车开关拉至柜外。此时由于柜内静触头会被接地的金属至柜外。此时由于柜内静触头会被接地的金属隔板遮盖，需要工作人员将金属隔板人为抬起，隔板遮盖，需要工作人员将金属隔板人为抬起，又由于柜内上、下静触头距离较近，使带电的又由于柜内上、下静触头距离较近，使带电的上触头，即母线侧触头与工作人员距离较近，上触头，即母线侧触头与工作人员距离较近，给测试人员带来触电的可能，工作危险性大大给测试人员带

17、来触电的可能，工作危险性大大增加。因此，现场不采取这种方法。增加。因此，现场不采取这种方法。(2) 在开关柜后封板，即电缆出线室测试设备绝缘。在开关柜后封板，即电缆出线室测试设备绝缘。由于电缆室后封板与接地开关具有严密可靠的机械联由于电缆室后封板与接地开关具有严密可靠的机械联锁，测试时，需要在手车开关移至隔离锁，测试时，需要在手车开关移至隔离/试验位置后，试验位置后，合上接地开关，才能打开电缆室后封板。然后还需再合上接地开关，才能打开电缆室后封板。然后还需再将接地开关断开，才能进行设备的绝缘测试工作。测将接地开关断开，才能进行设备的绝缘测试工作。测试后设备送电时，需要先合上接地开关，关闭后封板

18、，试后设备送电时，需要先合上接地开关，关闭后封板，然后再断开接地开关，才能将手车开关由隔离然后再断开接地开关，才能将手车开关由隔离/试验位试验位置移至工作位置。这个过程非常繁琐。这种测试方法置移至工作位置。这个过程非常繁琐。这种测试方法不但极大地增加了工作人员的劳动强度，还会使工作不但极大地增加了工作人员的劳动强度，还会使工作人员滋生厌烦情绪，而且频繁操作接地开关，会缩短人员滋生厌烦情绪，而且频繁操作接地开关，会缩短设备的使用寿命。因此有必要对五防功能进行改进。设备的使用寿命。因此有必要对五防功能进行改进。第二节课完第二节课完2 P/V-12型开关柜五防功能改进方案型开关柜五防功能改进方案上海

19、通用电气开关上海通用电气开关/广电有限公司在电厂的要求下，对广电有限公司在电厂的要求下，对P/V -12型开关柜五防某功能进行了改进。方案如下：首先在手车开关型开关柜五防某功能进行了改进。方案如下：首先在手车开关面板上装设一把特制的机械锁，并在开关柜内正对手车开关试面板上装设一把特制的机械锁，并在开关柜内正对手车开关试验位置处开设锁孔。正常情况下机械锁的钥匙固定在手车开关验位置处开设锁孔。正常情况下机械锁的钥匙固定在手车开关面板上的锁孔内，拔不出来，只有在手车开关处于隔离面板上的锁孔内，拔不出来，只有在手车开关处于隔离/试验位试验位置、锁上机械锁、锁舌进入锁孔后，才能将钥匙拔出。手车开置、锁上

20、机械锁、锁舌进入锁孔后，才能将钥匙拔出。手车开关正面机械锁和锁孔的安装位置。手车开关锁具安装位置在开关正面机械锁和锁孔的安装位置。手车开关锁具安装位置在开关柜后下封板上对着电缆室的部位开设一个铰链小门，在小门关柜后下封板上对着电缆室的部位开设一个铰链小门，在小门上装设一把特制的机械锁，该机械锁与手车开关机械锁相互配上装设一把特制的机械锁，该机械锁与手车开关机械锁相互配合，共用合，共用1把钥匙，即该锁具与手车开关位置实现程序联锁。把钥匙，即该锁具与手车开关位置实现程序联锁。电缆室铰链小门及锁具安装位置。电缆室铰链小门及锁具安装位置。1) 当手车开关在工作位置时，电缆室铰链小门关闭，机械锁当手车开

21、关在工作位置时，电缆室铰链小门关闭，机械锁的钥匙固定在手车开关面板上的锁孔内，拔不下来，能够保证的钥匙固定在手车开关面板上的锁孔内，拔不下来，能够保证不会误开机械锁。不会误开机械锁。(2) 需要测量设备的绝缘电阻时，断开开关并将手车移至隔离需要测量设备的绝缘电阻时，断开开关并将手车移至隔离/试验位置并锁上机械锁后，才能拔出钥匙开启电缆室铰链小门，试验位置并锁上机械锁后，才能拔出钥匙开启电缆室铰链小门，测量设备的绝缘电阻。测量设备的绝缘电阻。(3) 铰链小门在开启位置时，钥匙固定在锁上不能拔出，必须铰链小门在开启位置时，钥匙固定在锁上不能拔出，必须锁上小门，才能抽出钥匙并插回手车上的固定锁孔，打

22、开机械锁上小门，才能抽出钥匙并插回手车上的固定锁孔，打开机械锁后，手车开关方能移至工作位置，恢复工作状态。锁后，手车开关方能移至工作位置，恢复工作状态。每套钥匙和机械锁有同样的编号，锁与钥匙一一对应，一把每套钥匙和机械锁有同样的编号，锁与钥匙一一对应，一把钥匙开一套锁，能够有效地防止误入带电间隔。钥匙开一套锁，能够有效地防止误入带电间隔。 3 结束语结束语电厂对电厂对P/V -12型开关柜型开关柜“五防五防”功能的改进既符合五防要求，功能的改进既符合五防要求，又简化了操作流程，减轻了工作人员的劳动强度，取得了很好又简化了操作流程，减轻了工作人员的劳动强度，取得了很好的效果，同时也为同类型开关柜

23、实施改进提供了参考。的效果，同时也为同类型开关柜实施改进提供了参考。 1 引引 言言 高压开关柜的联锁是保证电力网安全运行、确保设备和人身高压开关柜的联锁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。安全、防止误操作的重要措施。GB3906335kV交流金属交流金属封闭开关设备对此也作了明确规定。一般把联锁描述为：防封闭开关设备对此也作了明确规定。一般把联锁描述为：防止误分、误合断路器：防止带负荷分、合隔离开关；防止带电止误分、误合断路器：防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂挂(合合)接地线接地线(接地开关接地开关)：防止带接地线：防止带接地线(开关开关)合断路器、负荷合断路

24、器、负荷开关：防止误入带电间隔。上述五项防止电气误操作的内容，开关：防止误入带电间隔。上述五项防止电气误操作的内容，简称简称“五防五防”。“五防五防”装置一般可分为机械、电气和综合三装置一般可分为机械、电气和综合三类。目前，市场上高压开关柜类型很多，大多数都有较完善的类。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，尚不能完全达到善，尚不能完全达到“五防五防”要求。为此，本文就电力系统中要求。为此，本文就电力系统中大量使用的大量使用的KYN2812型金属封闭铠装移开式开关设备型金

25、属封闭铠装移开式开关设备(以下以下简称中置柜简称中置柜)的的“五防五防”联锁所存在的问题和具体改进方案提出联锁所存在的问题和具体改进方案提出本人的一些看法。本人的一些看法。 2 中置柜下门联锁的改进设计中置柜下门联锁的改进设计 中置柜的馈电柜下门中置柜的馈电柜下门(电缆室门电缆室门)联锁是通过接地开关操动机构实现的，当联锁是通过接地开关操动机构实现的，当接地开关分闸时，接地开关操作杆上的凸轮使下门联锁机构中的销轴锁住固接地开关分闸时，接地开关操作杆上的凸轮使下门联锁机构中的销轴锁住固定在下门的舌板，使下门不能打开；当接地开关合闸时，接地开关操作杆上定在下门的舌板，使下门不能打开；当接地开关合闸

26、时，接地开关操作杆上的凸轮将销轴下压，使销轴上的颈部位于舌板位置，舌板可以脱开销轴，下的凸轮将销轴下压，使销轴上的颈部位于舌板位置，舌板可以脱开销轴，下门可以打开。正常情况下，这一联锁可以实现下门的安全防护要求：断路器门可以打开。正常情况下，这一联锁可以实现下门的安全防护要求：断路器闭合时，电缆室带电，接地开关不能合闸操作，下门不能打开，防止人员误闭合时，电缆室带电，接地开关不能合闸操作，下门不能打开，防止人员误入带电的电缆室；只有当断路器断开，接地开关合闸，电缆室不带电时才能入带电的电缆室；只有当断路器断开，接地开关合闸，电缆室不带电时才能打开下门进入电缆室，打开下门进入电缆室， 但是，在非

27、正常工作时但是，在非正常工作时(如调试、维修如调试、维修)，在下门打开，在下门打开后而忘记关上的情况下，接地开关还可以进行分、合闸操作，这时如果接地后而忘记关上的情况下，接地开关还可以进行分、合闸操作，这时如果接地开关分闸，断路器就可以进行合闸操作，而一旦断路器关合，电缆室就带电，开关分闸，断路器就可以进行合闸操作，而一旦断路器关合，电缆室就带电，而由于下门已经打开，人员很容易进入带电的电缆室而发生人身安全事故。而由于下门已经打开，人员很容易进入带电的电缆室而发生人身安全事故。这是中置柜设计中存在的一个严重的安全隐患。原设计在设计防误联锁时，这是中置柜设计中存在的一个严重的安全隐患。原设计在设

28、计防误联锁时，只考虑到电缆室带电时下门不能打开，而忽略了在下门打开时电缆室可以带只考虑到电缆室带电时下门不能打开，而忽略了在下门打开时电缆室可以带电，即没有作反向考虑，以致留下这一安全隐患。电，即没有作反向考虑，以致留下这一安全隐患。 解决这一问题的办法是使下门的开、关能够对接地开关的分、合闸以解决这一问题的办法是使下门的开、关能够对接地开关的分、合闸以及断路器手车的动作过程进行控制：在下门没有关好的情况下，接地开关可及断路器手车的动作过程进行控制：在下门没有关好的情况下，接地开关可以进行分闸操作，但断路器手车无法从试验位置进入到工作位置：必须按顺以进行分闸操作，但断路器手车无法从试验位置进入

29、到工作位置：必须按顺序先关好下门，再分接地开关，手车才能从试验位置进入工作位置进行合闸序先关好下门，再分接地开关，手车才能从试验位置进入工作位置进行合闸操作，以保证人身安全。操作，以保证人身安全。 联锁机构的工作原理是：当下门关闭时，安装在下门的舌板推动推板从联锁机构的工作原理是：当下门关闭时，安装在下门的舌板推动推板从而带动支架装配上的轴销向后移动，接地开关可以进行分闸操作，接地开关而带动支架装配上的轴销向后移动，接地开关可以进行分闸操作，接地开关操动机构联锁装置上的弯板可以自由复位，解除导轨联锁，断路器手车可以操动机构联锁装置上的弯板可以自由复位，解除导轨联锁，断路器手车可以正常工作：当下

30、门没有关闭时，支架装配上的推板和轴销因复位弹簧的作用正常工作：当下门没有关闭时，支架装配上的推板和轴销因复位弹簧的作用又恢复至初始位置，接地开关可以分闸操作，但支架装配上的轴销阻挡了接又恢复至初始位置，接地开关可以分闸操作，但支架装配上的轴销阻挡了接地开关操动机构联锁装置上的弯板复位，导轨联锁得不到解除，断路器手车地开关操动机构联锁装置上的弯板复位，导轨联锁得不到解除，断路器手车不能从试验位置进入到工作位置，保证电缆室不带电，保障人身的安全。不能从试验位置进入到工作位置，保证电缆室不带电，保障人身的安全。 联锁机构设计合理、安装方便、使用可靠，并已大量使用于中置柜上，联锁机构设计合理、安装方便

31、、使用可靠，并已大量使用于中置柜上，取得了很好的安全保护效果。取得了很好的安全保护效果。 3 中置柜后门联锁的改进设计中置柜后门联锁的改进设计 目前大部分地区的变电站、配电房建筑面积都比较充裕，为目前大部分地区的变电站、配电房建筑面积都比较充裕，为考虑工程安装、检修和维护的方便，常常将中置柜设计成不靠考虑工程安装、检修和维护的方便，常常将中置柜设计成不靠墙安装方式。后封板改为两面铰链门形式，方便实现开关柜的墙安装方式。后封板改为两面铰链门形式，方便实现开关柜的前后双面维护。中置柜的后门通过接地开关操动机构联锁装置前后双面维护。中置柜的后门通过接地开关操动机构联锁装置实现联锁。当接地开关处于分闸

32、状态，安装在接地开关操作轴实现联锁。当接地开关处于分闸状态，安装在接地开关操作轴上锁套的凸台与后门的开孔方向差上锁套的凸台与后门的开孔方向差90，从而锁住后门，致使，从而锁住后门，致使后门不能打开，防止人员误入带电的电缆室。只有当接地开关后门不能打开，防止人员误入带电的电缆室。只有当接地开关的操作轴旋转接地开关歪分闸状态的操作轴旋转接地开关歪分闸状态(90)，锁套上的凸台与后，锁套上的凸台与后门的开孔方向一致时，后门方可安全的打开。但当后门打开后，门的开孔方向一致时，后门方可安全的打开。但当后门打开后，仍可在不关闭后门情况下而直接操作接地开关至分闸，从而解仍可在不关闭后门情况下而直接操作接地开

33、关至分闸，从而解除断路器的联锁，断路器可以进行合闸操作，因后门没有关闭，除断路器的联锁，断路器可以进行合闸操作，因后门没有关闭，电缆室带电很容易酿成人身安全事故。电缆室带电很容易酿成人身安全事故。 解决这一问题的办法是使后门的开、关能够对接地开关的分、解决这一问题的办法是使后门的开、关能够对接地开关的分、合闸进行控制：只有当后门关闭时，才能对接地开关进行分、合合闸进行控制：只有当后门关闭时，才能对接地开关进行分、合闸操作：只有当接地开关合闸时，后门才能打开：而一旦后门打闸操作：只有当接地开关合闸时，后门才能打开：而一旦后门打开，就不能对接地开关进行分、合闸操作。我们公司改进设计了开，就不能对接

34、地开关进行分、合闸操作。我们公司改进设计了一套接地开关操作联锁与后门的反向联锁机构装置。该联锁机构一套接地开关操作联锁与后门的反向联锁机构装置。该联锁机构主要由复位弹簧，锁套组成，在柜体锁套配合处开主要由复位弹簧，锁套组成，在柜体锁套配合处开3434方孔。方孔。 该联锁机构的工作原理是：当后门关闭时，后门压缩锁套避开柜该联锁机构的工作原理是：当后门关闭时，后门压缩锁套避开柜体上所开的体上所开的34343434方孔，接地开关可以进行分、合闸操作。接地方孔，接地开关可以进行分、合闸操作。接地开关分闸后，锁套上的凸台与后门的开孔方向差开关分闸后，锁套上的凸台与后门的开孔方向差9090，锁住后门，锁住

35、后门，后门不能打开。接地开关合闸后，锁套上的凸台与后门的开孔方后门不能打开。接地开关合闸后，锁套上的凸台与后门的开孔方向一致，后门即可打开；当后门打开后，锁套向一致，后门即可打开；当后门打开后，锁套复位弹簧作用向复位弹簧作用向外滑动，滑至柜体上所开的方孔内锁定，此时接地开关操作轴因外滑动，滑至柜体上所开的方孔内锁定，此时接地开关操作轴因锁套锁定在柜体上而不能操作分闸。必须先关好后门方可操作接锁套锁定在柜体上而不能操作分闸。必须先关好后门方可操作接地开关，从而达到联锁功能。地开关，从而达到联锁功能。 该联锁机构结构简单，安装方便，功能可靠，在输配电系统中该联锁机构结构简单，安装方便，功能可靠，在

36、输配电系统中值得大量推广使用。值得大量推广使用。 4 4 底盘车与中门联锁的改进设计底盘车与中门联锁的改进设计 中置柜以其防护等级高，在电力系统中为大家所中置柜以其防护等级高，在电力系统中为大家所公认。开关柜的外壳防护等级为公认。开关柜的外壳防护等级为IP4XIP4X，断路器室，断路器室门打开后为门打开后为IP2XIP2X。因断路器室的门与断路器的操。因断路器室的门与断路器的操作没有相互联锁，当断路器在工作位置需进行手作没有相互联锁，当断路器在工作位置需进行手动储能、合、分闸时，要把断路器室门打开，人动储能、合、分闸时，要把断路器室门打开，人与带电体间的防护等级只有与带电体间的防护等级只有IP

37、2XIP2X，存在安全隐患。，存在安全隐患。如果此时高压回路有相问或单相接地等故障时，如果此时高压回路有相问或单相接地等故障时，断路器操作合闸就有可能造成人身安全事故。断路器操作合闸就有可能造成人身安全事故。 解决这一问题的方法是，断路器室门的开闭能够对解决这一问题的方法是，断路器室门的开闭能够对断路器手车位置进行控制。根据这一目的，我们公司开断路器手车位置进行控制。根据这一目的，我们公司开发设计了两种底盘车方案，实现与柜门的联锁。第一种发设计了两种底盘车方案，实现与柜门的联锁。第一种规格的底盘车仅增加关门的操作功能，也就是当断路器规格的底盘车仅增加关门的操作功能，也就是当断路器室门打开时，不

38、能捅上底盘车操作手柄摇动底盘车进入室门打开时，不能捅上底盘车操作手柄摇动底盘车进入工作位置，只有关上断路器室门才能进入工作状态。另工作位置，只有关上断路器室门才能进入工作状态。另一种规格的底盘车在前一种功能的基础上又增加了锁门一种规格的底盘车在前一种功能的基础上又增加了锁门功能，也就是当手车离开试验位置后，断路器室门被锁功能，也就是当手车离开试验位置后，断路器室门被锁住，不能打开，只有退到试验位置，断路器室门才能打住，不能打开，只有退到试验位置，断路器室门才能打开。通过控制底盘车的位置以及与断路器室门的联锁解开。通过控制底盘车的位置以及与断路器室门的联锁解决此类问题造成的事故隐患。决此类问题造

39、成的事故隐患。 5 5 接地开关操作防误闭锁的改进设计接地开关操作防误闭锁的改进设计 历年来，大量电气事故的统计表明，人身触电伤亡和历年来，大量电气事故的统计表明，人身触电伤亡和电气设备事故，往往与电气工作人员的技术业务水平有电气设备事故，往往与电气工作人员的技术业务水平有着直接关系。严格按电气安全工作规程操作，能有效减着直接关系。严格按电气安全工作规程操作，能有效减少并避免误操作事故的发生。但在实际工作中，往往会少并避免误操作事故的发生。但在实际工作中，往往会发生规程与联锁相互冲突的情况。例如中置柜的馈电柜发生规程与联锁相互冲突的情况。例如中置柜的馈电柜出线侧装有接地开关，由于有联锁功能，开

40、关柜的电缆出线侧装有接地开关，由于有联锁功能，开关柜的电缆室门在未合上接地开关前无法打开，以防止误入带电间室门在未合上接地开关前无法打开，以防止误入带电间隔。而规程规定只有确认线路无电后才能合接地开关，隔。而规程规定只有确认线路无电后才能合接地开关，也满足也满足“五防五防”联锁要求中联锁要求中“防止带电挂防止带电挂( (合合) )接地线接地线( (接接地开关地开关) )”要求，这样势必要打开柜门经验电确认线路无要求，这样势必要打开柜门经验电确认线路无电后才能操作接地开关，规程与电后才能操作接地开关，规程与“五防五防”联锁要求相互联锁要求相互冲突。冲突。 解决这一问题的方法是怎样在不开门确认线路

41、是否带电，再确定是否能进解决这一问题的方法是怎样在不开门确认线路是否带电，再确定是否能进行接地开关合闸操作。根据这种情况我们采取了以下方案解决此问题。本方案行接地开关合闸操作。根据这种情况我们采取了以下方案解决此问题。本方案在原接地开关操动机构联锁装置上加装闭锁电磁铁，通过与安装在开关柜上的在原接地开关操动机构联锁装置上加装闭锁电磁铁，通过与安装在开关柜上的强制型带电显示装置配合实现闭锁功能。强制型带电显示装置配合实现闭锁功能。 该防误闭锁的工作原理是：断路器分闸后退回试验位置，在进行接地开关该防误闭锁的工作原理是：断路器分闸后退回试验位置，在进行接地开关操作前，先通过安装在接地开关上的三只传

42、感器进行检测高压信号，将检测结操作前，先通过安装在接地开关上的三只传感器进行检测高压信号，将检测结果传递给强制型带电显示器，通过显示器内部的信号比较回路，分析高压回路果传递给强制型带电显示器，通过显示器内部的信号比较回路，分析高压回路是否带电。如高压回路不带电，即可解除显示器内部的闭锁接点是否带电。如高压回路不带电，即可解除显示器内部的闭锁接点(K1K2接点闭接点闭合合)，闭锁电磁铁的线圈回路接通电源，电磁铁的动铁心吸合，接地开关操动机，闭锁电磁铁的线圈回路接通电源，电磁铁的动铁心吸合，接地开关操动机构联锁装置的弯板打开，可以操作接地开关合闸；如检测的三相高压线路带电，构联锁装置的弯板打开，可

43、以操作接地开关合闸；如检测的三相高压线路带电，强制型带电显示器内部的闭锁接点闭锁强制型带电显示器内部的闭锁接点闭锁(K1K2接点断开接点断开)，闭锁电磁铁的线圈回，闭锁电磁铁的线圈回路电源被切断，电磁铁的动铁心因弹簧复位作用，阻挡操动机构联锁装置的弯路电源被切断，电磁铁的动铁心因弹簧复位作用，阻挡操动机构联锁装置的弯板动作，不能操作接地开关，从而起到防误闭锁功能。在柜体右前侧板闭锁电板动作，不能操作接地开关，从而起到防误闭锁功能。在柜体右前侧板闭锁电磁铁动铁心位置，开一个直径磁铁动铁心位置，开一个直径16的圆通孔，作为在紧急情况下解除电磁铁的闭的圆通孔，作为在紧急情况下解除电磁铁的闭锁功能。锁

44、功能。 6 无接地开关方案柜型联锁的改进设无接地开关方案柜型联锁的改进设计计 前面所讲的开关柜前下门、后门等联锁方式都是通前面所讲的开关柜前下门、后门等联锁方式都是通过接地开关的操作联锁机构来满足相应的联锁功能。但过接地开关的操作联锁机构来满足相应的联锁功能。但对于进线对于进线(联络联络)隔离柜、隔离柜、PT柜、计量柜等此类不带接地柜、计量柜等此类不带接地开关功能的柜型，我们又将如何解决开关功能的柜型，我们又将如何解决“五防五防”联锁问题？联锁问题？ 以中置柜的一个典型的一次配置方案为例进行说明。以中置柜的一个典型的一次配置方案为例进行说明。1#1#为进线隔离柜，为进线隔离柜，2#2#为进线断

45、路器柜，为进线断路器柜，3#3#为计量柜，为计量柜，4#4#为压变，为压变，5#5#为出线柜。只有为出线柜。只有5#5#柜带接地开关，我们可以柜带接地开关，我们可以按前面介绍的联锁装置来实现开关柜的各项联锁功能，按前面介绍的联锁装置来实现开关柜的各项联锁功能，而而1#-4#1#-4#柜没有接地开关，高压回路有电时，不允许开门柜没有接地开关，高压回路有电时，不允许开门操作，防止误入带电间隔，防止带负荷分、合隔离开关操作，防止误入带电间隔，防止带负荷分、合隔离开关( (插头插头) )。作为计量柜，电力部门对其有特殊要求，正常。作为计量柜，电力部门对其有特殊要求，正常运行时防止运行时防止PTPT手车

46、拉出后退出运行，电度表不计费，防手车拉出后退出运行，电度表不计费，防止发生盗电。止发生盗电。 解决上述问题方法是：高压主回路带电时，门不能打开：进线断路器合闸解决上述问题方法是：高压主回路带电时，门不能打开：进线断路器合闸状态时，隔离手车不允许操作：正常供电时，计量柜内的状态时，隔离手车不允许操作：正常供电时，计量柜内的PTPT手车不允许退出运手车不允许退出运行，防止盗电。根据以上要求我们在行，防止盗电。根据以上要求我们在1#-4#1#-4#高压开关柜的后门加装电磁锁，通高压开关柜的后门加装电磁锁，通过强制型带电显示器装置与电磁锁的配合来实现后门的联锁。当柜内高压回路过强制型带电显示器装置与电

47、磁锁的配合来实现后门的联锁。当柜内高压回路带电时，通过电磁锁实现后门闭锁，门不能打开：高压同路不带电时，电磁锁带电时，通过电磁锁实现后门闭锁，门不能打开：高压同路不带电时，电磁锁闭锁解除，门可以正常打开。前下门由于没有联锁机构，但可以在中置柜的左闭锁解除，门可以正常打开。前下门由于没有联锁机构，但可以在中置柜的左右中立柱加装中封板，用螺钉拧紧以防止误入带电间隔。而进线柜内隔离手车右中立柱加装中封板，用螺钉拧紧以防止误入带电间隔。而进线柜内隔离手车的联锁，也可以通过电磁锁来实现联锁。在隔离手车上加装电磁锁，通过电磁的联锁，也可以通过电磁锁来实现联锁。在隔离手车上加装电磁锁，通过电磁锁来阻止底盘车

48、的摇进摇出动作，电磁锁线圈回路从进线断路器引入一对常闭锁来阻止底盘车的摇进摇出动作，电磁锁线圈回路从进线断路器引入一对常闭的辅助接点。断路器合闸，辅助接点断开，电磁锁闭锁，隔离手车不能动作；的辅助接点。断路器合闸，辅助接点断开，电磁锁闭锁，隔离手车不能动作；断路器分闸，辅助接点闭合，电磁锁解除闭锁，隔离手车可以摇进摇出动作，断路器分闸，辅助接点闭合，电磁锁解除闭锁，隔离手车可以摇进摇出动作，满足防止带负荷分、合隔离开关满足防止带负荷分、合隔离开关( (捅头捅头) )联锁要求。计量柜内的联锁要求。计量柜内的PTPT手车为防止正手车为防止正常供电时人为退出运行进行盗电，通过取消中门常供电时人为退出

49、运行进行盗电，通过取消中门PTPT手车底盘车的操作孔，并且手车底盘车的操作孔，并且在开关柜门加铅封锁，即可解决防盗电问题。在开关柜门加铅封锁，即可解决防盗电问题。 7 7 结束语结束语 KYN2812中置柜作为中置柜作为3.612kV三相交流三相交流50Hz的的户内成套配电装置，由于具有体积小、结构紧凑、防护户内成套配电装置，由于具有体积小、结构紧凑、防护等级高、安装维护方便、手车互换性好、完全金属铠装等级高、安装维护方便、手车互换性好、完全金属铠装及彻底分离、所有操作可在柜门关闭的状态下进行、安及彻底分离、所有操作可在柜门关闭的状态下进行、安全可靠等优点，在电力系统中得到广泛应用，为现代电全

50、可靠等优点，在电力系统中得到广泛应用，为现代电网建设发挥着重要的作用。网建设发挥着重要的作用。山西铝业投用的二期原磨山西铝业投用的二期原磨10KV中置式真空开关型号：中置式真空开关型号：VN3-12E 第三节课完第三节课完 1 1 前言前言 高压开关柜按主元件高压开关柜按主元件(断路器、互感器等断路器、互感器等)的安装方式分类有两种形式：固定式和的安装方式分类有两种形式：固定式和移开式。移开式开关柜把主元件安装在一个可移开的手车上，维修、更换主元件移开式。移开式开关柜把主元件安装在一个可移开的手车上，维修、更换主元件时，可以把备用的通用手车投入运行。手车拉出柜体后，维修、更换主元件，不时，可以

51、把备用的通用手车投入运行。手车拉出柜体后，维修、更换主元件，不影响电气主回路的正常运行。因此，移开式开关柜具有停电时间短，供电可靠性影响电气主回路的正常运行。因此，移开式开关柜具有停电时间短，供电可靠性高的优点。高的优点。 中置式开关柜属于移开式开关柜，因手车处在开关柜高度方向的中间位置而得中置式开关柜属于移开式开关柜，因手车处在开关柜高度方向的中间位置而得名。除了落地手车式开关柜的特点外，中置式开关柜还具有以下优点：名。除了落地手车式开关柜的特点外，中置式开关柜还具有以下优点： (1)手车体积小，重量轻，空间尺寸也比较小，因此尺寸容易控制，精度高，手车手车体积小，重量轻，空间尺寸也比较小，因

52、此尺寸容易控制，精度高，手车互换性好；互换性好； (2)手车推进和拉出由丝杆传动，且在专用导轨上移动，因此操作轻巧，传动精密；手车推进和拉出由丝杆传动，且在专用导轨上移动，因此操作轻巧，传动精密； (3)手车拉出后由专用服务车承载，且服务车高度可以根据地面和导轨的高度调节，手车拉出后由专用服务车承载，且服务车高度可以根据地面和导轨的高度调节，因此手车进出不受地面高低和平整度的影响；因此手车进出不受地面高低和平整度的影响； (4)由于手车处在柜体中间位置，柜体下部空间均可作为电缆室，因此柜体安装以由于手车处在柜体中间位置，柜体下部空间均可作为电缆室，因此柜体安装以及电缆连接的空间宽裕，操作方便；

53、及电缆连接的空间宽裕，操作方便； (5)由于电缆室在柜前和柜后是贯通的，因此中置式开关柜可以靠墙安装。但是，由于电缆室在柜前和柜后是贯通的，因此中置式开关柜可以靠墙安装。但是，KYN28-12Z 型中置式开关柜作为一种新型的移开式开关柜，也有其不足，下面型中置式开关柜作为一种新型的移开式开关柜，也有其不足，下面就此型开关柜实现电气功能要求的结构分别探讨如下。就此型开关柜实现电气功能要求的结构分别探讨如下。2、双手车：、双手车：QF车车(Q:电力回路开关设备。电力回路开关设备。F: 保护设备保护设备)+PT车车 KYN28-12Z 型中置式开关柜虽然体积小巧，操作轻便。但因手车型中置式开关柜虽然

54、体积小巧，操作轻便。但因手车体积有限，其上不能装配太多的主元件。在实现某些电气方案时，体积有限，其上不能装配太多的主元件。在实现某些电气方案时，往往一台柜子不能满足要求，常需两台柜子才能实现。这无疑给用往往一台柜子不能满足要求，常需两台柜子才能实现。这无疑给用户增加了投资费用。户增加了投资费用。 电气方案，若把断路器电气方案，若把断路器 (QF)安装到手车上，因手车体积太小，高安装到手车上，因手车体积太小，高压熔断器压熔断器(FU)和电压互感器和电压互感器(PT)就不能安装在手车上了，只能安装就不能安装在手车上了，只能安装于柜内；如果也要把于柜内；如果也要把 FU、PT 安装在手车上，只能用两

55、台开关柜来安装在手车上，只能用两台开关柜来实现。实现。 注意到开关柜下部电缆室的空间有余，通过对中置式开关柜的结构注意到开关柜下部电缆室的空间有余，通过对中置式开关柜的结构分析，设想在柜前下部再设计一个手车，即上下手车。上手车安装分析，设想在柜前下部再设计一个手车，即上下手车。上手车安装 QF，下手车安装，下手车安装 FU 和和 PT。这样，一台柜子的电气功能，其结构，。这样，一台柜子的电气功能，其结构，目前，用户在实现某个电气功能时，要求设备投资越少越好，即开目前，用户在实现某个电气功能时，要求设备投资越少越好，即开关柜数量要尽可能地少。因此，上述方案的实现，对投资费用有限关柜数量要尽可能地

56、少。因此，上述方案的实现，对投资费用有限的用户的用户(如房地产的配电设备项目等如房地产的配电设备项目等)，具有很现实的意义。，具有很现实的意义。3 专用二次电源手车专用二次电源手车 一般用于进线柜，一般用于进线柜，QF 作为进线保护断路器，作为进线保护断路器，PT作为作为二次电源的降压变压器二次电源的降压变压器(变比为变比为 10 kV/100 V)，再通过控，再通过控制变压器制变压器(变比为变比为100 V/220 V)升压到升压到220 V。这里存在两。这里存在两个问题：个问题：(1)PT作为测量元件，精度较高，但容量有限作为测量元件，精度较高，但容量有限(普通电压互普通电压互感器极限输出

57、容量为感器极限输出容量为300500 VA)，实际上二次电源对，实际上二次电源对精度要求可适当放宽，精度要求可适当放宽， 但容量应足够但容量应足够 (一般需一般需 1 kVA以以上上)。(2)如果系统出现短路故障，一次母线电压必然降低，从如果系统出现短路故障，一次母线电压必然降低，从而引起二次电源电压下降甚至失压。本来此时保护应可靠而引起二次电源电压下降甚至失压。本来此时保护应可靠动作，断路器应正常跳闸，但因二次电源降压或失压，使动作，断路器应正常跳闸，但因二次电源降压或失压，使保护不能可靠动作，断路器不能正常跳闸，这是十分危险保护不能可靠动作，断路器不能正常跳闸，这是十分危险的。的。 针对上

58、述两个问题，可以采取以下措施：针对上述两个问题，可以采取以下措施：(1)设计专门的二次电源变压器，变比为设计专门的二次电源变压器，变比为 10 kV/220 V，容量为，容量为 1、2 kVA，精度可按变压器的标准规定要求考虑；断路器，精度可按变压器的标准规定要求考虑；断路器(进线和出线进线和出线)配置低电压脱扣器。短路故障时，一次降压引起二次电源电压下降，配置低电压脱扣器。短路故障时，一次降压引起二次电源电压下降，低电压脱扣器动作，断路器跳闸，故障切除；低电压脱扣器动作，断路器跳闸，故障切除；(2)设计二次电源补给装置。正常情况下，大容量电容器由二次电源设计二次电源补给装置。正常情况下，大容

59、量电容器由二次电源充电完成。一旦二次电源出现低电压或失压，低电压继电器动作切充电完成。一旦二次电源出现低电压或失压，低电压继电器动作切换，把电容器的能量释放给二次系统，维持故障时的二次电源，使换，把电容器的能量释放给二次系统，维持故障时的二次电源，使保护可靠动作，断路器跳闸，故障切除。保护可靠动作，断路器跳闸，故障切除。 目前常采用第一个方案，但断路器必须具有低电压脱扣功能目前常采用第一个方案，但断路器必须具有低电压脱扣功能(有的有的断路器没有此功能断路器没有此功能)。国外公司应用第二个方案较多，国内用户因。国外公司应用第二个方案较多，国内用户因对国产大容量电容器的质量存在怀疑而不常采用。对国

60、产大容量电容器的质量存在怀疑而不常采用。 4 中置式计量柜中置式计量柜 电力部门对高压计量柜有特殊的要求，如电力部门对高压计量柜有特殊的要求，如 PT、CT 和计和计量表计均应安装在手车上且应铅封于一个柜门内。目的是量表计均应安装在手车上且应铅封于一个柜门内。目的是为了防止盗电，又便于抄表和校验。中置式开关柜因手车为了防止盗电，又便于抄表和校验。中置式开关柜因手车体积较小，体积较小，PT、CT 不能都安装于手车上，因此有些制造不能都安装于手车上，因此有些制造厂把厂把 PT 安装在手车上，而安装在手车上，而 CT 只能安装于开关柜内了。只能安装于开关柜内了。这样造成的后果是：这样造成的后果是：P