電力設(shè)備運(yùn)行,必須滿(mǎn)足五防要求。五防,通常是指為確保人身安全,對(duì)高壓電氣設(shè)備應(yīng)具備五種防誤功能的簡(jiǎn)稱(chēng),是保障電力安全的重要措施之一。五防具體指:防止誤分、誤合斷路器;防止帶負(fù)荷分、合隔離開(kāi)關(guān);防止帶電掛(合)接地線(xiàn)(接地開(kāi)關(guān));防止帶地線(xiàn)送電;防止誤入帶電間隔。
防止誤分、誤合斷路器:在開(kāi)關(guān)柜二次電氣控制回路中加裝防跳功能、在緊分按鈕上加裝防誤罩,以防止誤操作。
防止帶負(fù)荷分、合隔離開(kāi)關(guān):在隔離手車(chē)上加裝閉鎖電磁鐵,保證當(dāng)有負(fù)載時(shí)隔離手車(chē)不允許推拉。
防止帶電合接地開(kāi)關(guān):在開(kāi)關(guān)柜上加裝可靠的機(jī)械閉鎖,當(dāng)斷路器手車(chē)在試驗(yàn)位置時(shí),才允許合接地開(kāi)關(guān);對(duì)于出線(xiàn)柜,為了避免出線(xiàn)側(cè)反送電、對(duì)于進(jìn)線(xiàn)柜因接地刀安裝于進(jìn)線(xiàn)側(cè),所以還需加裝接地刀閉鎖電磁鐵,利用出線(xiàn)側(cè)、進(jìn)線(xiàn)側(cè)的帶電顯示來(lái)閉鎖接地刀,實(shí)現(xiàn)當(dāng)此處有電時(shí),不允許合接地刀。
防止帶地線(xiàn)送電:在開(kāi)關(guān)柜上加裝可靠的的機(jī)械閉鎖,當(dāng)接地開(kāi)關(guān)在合閘位置時(shí),斷路器手車(chē)不允許往工作位置推。如果是進(jìn)線(xiàn)側(cè)帶接地刀時(shí),必需再加裝電氣閉鎖,用接地刀位置接點(diǎn)來(lái)鎖上級(jí)來(lái)電側(cè)的開(kāi)關(guān)合閘回路。
防止誤入帶電間隔:在開(kāi)關(guān)柜上加裝可靠的的機(jī)械閉鎖,當(dāng)斷路器手車(chē)在試驗(yàn)位置,接地刀才允許合閘,接地刀合閘后,電纜室的門(mén)才允許打開(kāi),檢修完成后,電纜室門(mén)關(guān)上,才允許分接地開(kāi)關(guān),接地開(kāi)關(guān)分閘了,才允許將斷路器手車(chē)往工作位置推。
以上是對(duì)開(kāi)關(guān)柜如何滿(mǎn)足五防做了大體的分析,但開(kāi)關(guān)柜方案及具體功能的不同,對(duì)于五防閉鎖的解決措施及實(shí)施方案的要求也各不相同。下面就以開(kāi)關(guān)柜的各種方案,具體分析其五防閉鎖的解決措施及實(shí)施方案:
1.1 出線(xiàn)柜出線(xiàn)側(cè)帶接地刀方案
這種方案開(kāi)關(guān)柜有完善、可靠的機(jī)械閉鎖,以實(shí)現(xiàn)當(dāng)斷路器處于試驗(yàn)位置時(shí),才允許合接地刀,當(dāng)接地刀合閘時(shí),才允許打開(kāi)后門(mén),打開(kāi)后門(mén)檢修完后,只有將后門(mén)關(guān)上后,才允許分接地刀。
但是現(xiàn)在國(guó)網(wǎng)要求,為了防止出線(xiàn)側(cè)反送電的情況,必須加裝接地刀閉鎖電磁鐵,利用出線(xiàn)側(cè)帶電顯示+下級(jí)反送電側(cè)開(kāi)關(guān)分位點(diǎn)(加下級(jí)反送電側(cè)開(kāi)關(guān)分位點(diǎn),是為了防止突然斷電又突然送電的情況,就是當(dāng)突然斷電后,先將下級(jí)反送電側(cè)開(kāi)關(guān)分閘后,才允許將接地刀合上,如果下級(jí)反送電側(cè)開(kāi)關(guān)有失壓脫扣功能時(shí),無(wú)需加此點(diǎn)),來(lái)閉鎖此接地刀,實(shí)現(xiàn)出線(xiàn)側(cè)有電時(shí)也不允許合接地刀。
反之也必須將接地刀位置接點(diǎn)給反送電側(cè)送去,閉鎖下級(jí)反送電側(cè)開(kāi)關(guān)合閘回路,以實(shí)現(xiàn)當(dāng)接地刀合閘時(shí),不允許下級(jí)反送電側(cè)開(kāi)關(guān)合閘。如圖1。
圖1
1.2 進(jìn)線(xiàn)柜進(jìn)線(xiàn)側(cè)加接地刀方案
此方案開(kāi)關(guān)柜中也有與第一種方案一樣的機(jī)構(gòu)閉鎖,但是此方案接地刀是加裝在進(jìn)線(xiàn)側(cè),本柜斷路器無(wú)法控制進(jìn)線(xiàn)側(cè)送電,所以也必須加裝接地刀閉鎖電磁鐵,利用進(jìn)線(xiàn)側(cè)帶電顯示+上級(jí)進(jìn)線(xiàn)側(cè)開(kāi)關(guān)分位點(diǎn)(加上級(jí)進(jìn)線(xiàn)側(cè)開(kāi)關(guān)分位點(diǎn),是為了防止突然斷電又突然送電的情況,實(shí)現(xiàn)當(dāng)突然斷電后,先將上級(jí)進(jìn)線(xiàn)側(cè)開(kāi)關(guān)分閘后,才可將接地刀合上,如果上級(jí)進(jìn)線(xiàn)側(cè)開(kāi)關(guān)有失壓脫扣功能時(shí),無(wú)需加此點(diǎn))來(lái)閉鎖此接地刀,實(shí)現(xiàn)當(dāng)此進(jìn)線(xiàn)處有電時(shí),不允許合接地刀。
反之也必須將接地刀位置接點(diǎn)給上級(jí)進(jìn)線(xiàn)側(cè)送去,閉鎖上級(jí)進(jìn)線(xiàn)側(cè)開(kāi)關(guān)合閘回路,以實(shí)現(xiàn)當(dāng)接地刀合閘時(shí),不允許上級(jí)進(jìn)線(xiàn)側(cè)開(kāi)關(guān)合閘。如圖2。
圖2
這種方案沒(méi)有手車(chē)與接地刀與后門(mén)之間的機(jī)械閉鎖了,那就必須加裝電氣閉鎖,來(lái)實(shí)現(xiàn)五防中誤入帶電間隔這條。此方案具體可分為以下幾種:進(jìn)線(xiàn)柜(無(wú)接地刀)、分段斷路器柜、隔離柜、站用變壓器柜、PT柜。
2.1 進(jìn)線(xiàn)柜(無(wú)接地刀)方案
利用本柜手車(chē)下口進(jìn)線(xiàn)側(cè)帶電顯示+本柜進(jìn)線(xiàn)柜手車(chē)試驗(yàn)位置點(diǎn)+上級(jí)進(jìn)線(xiàn)側(cè)開(kāi)關(guān)分位點(diǎn)(加本柜手車(chē)試驗(yàn)位置點(diǎn)和上級(jí)進(jìn)線(xiàn)側(cè)開(kāi)關(guān)分位點(diǎn),是為了防止突然斷電又突然送電的情況,實(shí)現(xiàn)當(dāng)突然斷電后,先將本柜手車(chē)退出到試驗(yàn)位置,并將上級(jí)進(jìn)線(xiàn)側(cè)開(kāi)關(guān)分閘后,才可將后門(mén)打開(kāi)),來(lái)閉鎖后門(mén)電磁鎖。
反之后門(mén)打開(kāi)以后,還沒(méi)關(guān)上之前,是不允許送電的,為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),必須給后門(mén)安裝門(mén)控開(kāi)關(guān),用其將送電處閉鎖住。對(duì)于這種方案,送電處有兩側(cè),一是進(jìn)線(xiàn)側(cè)送電,這一側(cè)只能將后門(mén)行程開(kāi)關(guān)開(kāi)點(diǎn),送去閉鎖上級(jí)開(kāi)關(guān)合閘回路,實(shí)現(xiàn)當(dāng)進(jìn)線(xiàn)柜后門(mén)沒(méi)關(guān)上時(shí),不允許上級(jí)開(kāi)關(guān)送電;二是母線(xiàn)側(cè)送電,必須將后門(mén)行程開(kāi)關(guān)開(kāi)點(diǎn),送去閉鎖本進(jìn)線(xiàn)柜手車(chē)閉鎖回路,實(shí)現(xiàn)當(dāng)進(jìn)線(xiàn)柜后門(mén)沒(méi)關(guān)上時(shí),不允許本進(jìn)線(xiàn)柜手車(chē)往工作位置推。如圖3。
圖3
2.2 分段柜方案
利用斷路器手車(chē)下口帶電顯示+本柜手車(chē)試驗(yàn)位置點(diǎn)+隔離柜手車(chē)車(chē)試驗(yàn)位置點(diǎn)(加本柜手車(chē)和隔離柜手車(chē)試驗(yàn)位置點(diǎn),是為了防止突然斷電又突然送電的情況,就是當(dāng)突然送電后,先將本柜手車(chē)及隔離柜手車(chē)退出到試驗(yàn)位置后,才可將后門(mén)打開(kāi)),來(lái)閉鎖后門(mén)電磁鎖。
反之,同上,用后門(mén)門(mén)控開(kāi)關(guān)接點(diǎn)去閉鎖本柜手車(chē),再用后門(mén)門(mén)控開(kāi)關(guān)接點(diǎn)+分段柜斷路器分位點(diǎn)(加此點(diǎn)是為了防帶負(fù)荷推拉隔離手車(chē))去閉鎖隔離柜手車(chē)。這樣才能滿(mǎn)足了防誤要求。如圖4。
圖4
2.3 隔離柜方案
利用隔離車(chē)下口帶電顯示+本柜手車(chē)試驗(yàn)位置點(diǎn)+分段柜手車(chē)試驗(yàn)位置點(diǎn)(加本柜手車(chē)和分段柜手車(chē)試驗(yàn)位置點(diǎn),是為了防止突然斷電又突然送電的情況,就是當(dāng)突然斷電后,先將本柜手車(chē)及分段柜手車(chē)退出到試驗(yàn)位置后,才可將后門(mén)打開(kāi)),來(lái)閉鎖后門(mén)電磁鎖。
反之,同上,用后門(mén)門(mén)控開(kāi)關(guān)接點(diǎn)去閉鎖本柜手車(chē)和分段柜手車(chē)。這樣才滿(mǎn)足了防止誤入帶電間隔。對(duì)于這種方案還要考慮防止帶負(fù)荷推拉隔離手車(chē),為了滿(mǎn)足此條防誤要求,需要在隔離車(chē)閉鎖回路中加上分段斷路器分位接點(diǎn),來(lái)一起閉鎖此手車(chē),實(shí)現(xiàn)當(dāng)分段斷路器在合閘位置且本柜后門(mén)沒(méi)關(guān)上時(shí),不允許推拉隔離手車(chē)。如圖5。
圖5
2.4 站用變壓器方案
即熔斷器手車(chē)+固定式變壓器方案,具體是用本柜手車(chē)下口的帶電顯示+本柜手車(chē)試驗(yàn)位置點(diǎn)+變壓器下口開(kāi)關(guān)分位點(diǎn)(加本柜手車(chē)試驗(yàn)位置點(diǎn)和變壓器下口開(kāi)關(guān)分位點(diǎn)是為了防止突然斷電又突然送電的情況,實(shí)現(xiàn)當(dāng)突然斷電后先將本柜手車(chē)退出到試驗(yàn)位置后,才可將后門(mén)打開(kāi),加變壓器下口開(kāi)關(guān)位點(diǎn),也是為了防止下口反送電,如果下口不會(huì)反送電,此點(diǎn)就可不加),來(lái)閉鎖后門(mén)電磁鎖。反之,同上,用后門(mén)門(mén)控開(kāi)關(guān)接點(diǎn)去閉鎖本柜手車(chē)。
對(duì)于這種方案也要考慮防止帶負(fù)荷推拉熔斷器手車(chē),必須在熔斷器手車(chē)閉鎖回路加上變壓器下口總開(kāi)關(guān)的閉點(diǎn),來(lái)一起閉鎖此手車(chē),實(shí)現(xiàn)當(dāng)變壓器下口總開(kāi)關(guān)在合閘位置且本柜后門(mén)沒(méi)關(guān)上時(shí),不允許推拉此熔斷器手車(chē)。如圖6。
圖6
2.5 PT柜方案
一般有二種方案,一種是單車(chē)方案,即熔斷器避雷器手車(chē)安裝,PT固定安裝方案;另一種是雙車(chē)方案,即一個(gè)手車(chē)安裝PT及熔斷器,另一手車(chē)安裝避雷器方案。兩種方案的閉鎖略有不同。
2.5.1 單車(chē)PT柜方案
因后門(mén)打開(kāi)直接可能接觸到的是手車(chē)下口,所以利用手車(chē)下口的帶電顯示+本柜手車(chē)試驗(yàn)位置點(diǎn)(加本柜手車(chē)試驗(yàn)位置點(diǎn)是為防止突然斷電又突然送電的情況,實(shí)現(xiàn)當(dāng)突然斷電后,先將本柜手車(chē)退出到試驗(yàn)位置后,才允許將后門(mén)打開(kāi)),來(lái)閉鎖后門(mén)。反之,用后門(mén)門(mén)控開(kāi)關(guān)接點(diǎn)去閉鎖本柜手車(chē)。如圖7。
圖7
2.5.2 雙車(chē)PT柜方案
因后門(mén)打開(kāi)直接可能接觸到的是母線(xiàn)側(cè)的電壓,所以后門(mén)必須用母線(xiàn)側(cè)帶電顯示+本段進(jìn)線(xiàn)柜手車(chē)試驗(yàn)位置點(diǎn)+分段柜手車(chē)試驗(yàn)位置點(diǎn)(加本段進(jìn)線(xiàn)、分段柜手車(chē)試驗(yàn)位置點(diǎn)是為了防止突然斷電又突然送電的情況,實(shí)現(xiàn)當(dāng)突然斷電后,先將本段進(jìn)線(xiàn)柜及分段柜手車(chē)退出到試驗(yàn)位置后,才允許將后門(mén)打開(kāi)),來(lái)閉鎖后門(mén)電磁鎖。反之,用后門(mén)門(mén)控開(kāi)關(guān)去閉鎖本段進(jìn)線(xiàn)柜手車(chē)及分段柜手車(chē)。如圖8。
圖8
因近年來(lái)國(guó)網(wǎng)項(xiàng)目中對(duì)接地手車(chē)的普遍應(yīng)用,這就要求開(kāi)關(guān)柜在原有的五防閉鎖基礎(chǔ)上增加閉鎖,來(lái)使產(chǎn)品完全滿(mǎn)足五防要求。現(xiàn)在大多數(shù)項(xiàng)目中配有兩種接地手車(chē):一是母線(xiàn)接地手車(chē)(PT柜配的上接地車(chē)),二是進(jìn)線(xiàn)接地手車(chē)(進(jìn)線(xiàn)柜配的進(jìn)線(xiàn)側(cè)接地車(chē))。下面就這兩種接地手車(chē)的閉鎖回路進(jìn)行具體分析:
3.1 母線(xiàn)接地手車(chē)(PT柜配的上接地車(chē))
此手車(chē)的閉鎖,要從以下2點(diǎn)考慮:如圖9。
圖9
1)防止帶電掛(合)接地線(xiàn)(接地開(kāi)關(guān))
此防誤因無(wú)法用純機(jī)械閉鎖來(lái)實(shí)現(xiàn),只能考慮用電氣閉鎖與機(jī)械閉鎖相配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。可以用PT柜中母線(xiàn)側(cè)的帶電顯示器+進(jìn)線(xiàn)柜手車(chē)試驗(yàn)位置接點(diǎn)+隔離柜手車(chē)試驗(yàn)位置接點(diǎn)(加進(jìn)線(xiàn)柜、隔離柜手車(chē)試驗(yàn)位置接點(diǎn),是為了防止突然斷電后又突然送電的情況,實(shí)現(xiàn)當(dāng)突然斷電后先將本段進(jìn)線(xiàn)手車(chē)及分段柜手車(chē)退到試驗(yàn)位置以切斷送電處,才允許將接地車(chē)推進(jìn)工位置),來(lái)閉鎖接地手車(chē)上的閉鎖電磁鐵,以實(shí)現(xiàn)當(dāng)母線(xiàn)上有電時(shí),不允許將接地手車(chē)往工作位置推。
2)防止帶地線(xiàn)送電
此防誤也無(wú)法用機(jī)械閉鎖來(lái)實(shí)現(xiàn),需要用接地手車(chē)工作位置行程開(kāi)關(guān),去閉鎖給本段母線(xiàn)送電的進(jìn)線(xiàn)柜手車(chē)及隔離柜手車(chē)回路,即當(dāng)母線(xiàn)接地手車(chē)在工作位置時(shí)不允許本段進(jìn)線(xiàn)柜手車(chē)及隔離柜手車(chē)往工作位置推,用電氣加機(jī)構(gòu)閉鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)此防誤要求。
3.2 進(jìn)線(xiàn)接地手車(chē)(進(jìn)線(xiàn)柜配的進(jìn)線(xiàn)側(cè)接地車(chē))
此手車(chē)的閉鎖,也要從以下2點(diǎn)考慮:如圖10。
圖10
1)防止帶電掛(合)接地線(xiàn)(接地開(kāi)關(guān))
此防誤因無(wú)法用純機(jī)械閉鎖來(lái)實(shí)現(xiàn),只能考慮用電氣閉鎖與機(jī)械閉鎖相配合來(lái)實(shí)現(xiàn)??梢杂眠M(jìn)線(xiàn)柜中進(jìn)線(xiàn)側(cè)的帶電顯示器+進(jìn)線(xiàn)側(cè)上級(jí)開(kāi)關(guān)接點(diǎn)(加此接點(diǎn)也是為了防止突然斷電又突然送電的情況,就是當(dāng)突然斷電后先將進(jìn)線(xiàn)來(lái)電側(cè)上級(jí)開(kāi)關(guān)分閘后,才允許將接地車(chē)推進(jìn)工位置)+后門(mén)門(mén)控開(kāi)關(guān)(加此點(diǎn)是為了做到后門(mén)關(guān)上時(shí)才允許移動(dòng)接地手車(chē)),來(lái)閉鎖接地手車(chē)上的閉鎖電磁鐵,以實(shí)現(xiàn)當(dāng)進(jìn)線(xiàn)側(cè)無(wú)電、后門(mén)關(guān)上時(shí),才允許推拉接地手車(chē)。
2)防止帶地線(xiàn)送電
這一點(diǎn)也無(wú)法用機(jī)械閉鎖來(lái)實(shí)現(xiàn),可以用接地手車(chē)工作位置行程開(kāi)關(guān),去閉鎖給本進(jìn)線(xiàn)柜送電的上級(jí)開(kāi)關(guān)合閘回路,即當(dāng)此接地手車(chē)在工作位置時(shí),不允許給本進(jìn)線(xiàn)柜送電,來(lái)實(shí)現(xiàn)此防誤要求。
此文中各圖紙中接點(diǎn)位置是:手車(chē)在試驗(yàn)位置、斷路器在分閘位置、后門(mén)在開(kāi)啟位置、接地手車(chē)在非工作位置時(shí)的狀態(tài)。
電力運(yùn)行的安全性,直接關(guān)乎操作人員人身安全,并與人民生活息息相關(guān)。電力設(shè)備能否滿(mǎn)足五防閉鎖要求,是保證電網(wǎng)能否安全運(yùn)行的必要條件,五防閉鎖首選機(jī)械閉鎖,它直觀、可靠,但是卻受到很多因素的限制,比如跨柜之間的閉鎖等等,用機(jī)械閉鎖是很難實(shí)現(xiàn)的,這時(shí)只有增加電氣閉鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)防誤閉鎖的要求。對(duì)于電力設(shè)備的設(shè)計(jì)者與制造者來(lái)說(shuō),責(zé)任重大。唯有不斷探索,使我們所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能夠完全滿(mǎn)足五防的要求,以確保錯(cuò)綜復(fù)雜的電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。
本文編自《電氣技術(shù)》,標(biāo)題為“關(guān)于開(kāi)關(guān)柜五防閉鎖的分析及解決方案”,作者為黨麗敏。