开关柜防止闭锁配电系统完善策略

本文作者：朱继勇 单位：广东省顺德开关厂有限公司

10kV成套开关柜作为电网系统中一种资源节约型的重要配电调控装置，由于其具有结构紧凑、运行可靠性较高等优点，在10kV配电系统中得到广泛推广应用。但同时由于其操作空间较小、设备接线与带电部位存在不明显等弊端，给配电调试运行和检修维护人员带来诸多不便与安全隐患。由于操作人员误操作、习惯性违章等引起的事故，占整个配电系统电气事故10%以上[1]。因此，要彻底杜绝由于操作人员误操作引起开关柜安全事故发生，除了要提高操作人员综合操控技能和综合素质水平外，还需要增强10kV开关设备自身安全防范性能，并明确相应的开关柜开锁条件，确保开关柜具有较高安全可靠性。

110kV开关柜常用防误闭锁装置性能比较

10kV配电系统中，开关柜常用的防误闭锁装置从闭锁原理和性能来看，主要包括机械闭锁、电气闭锁、微机闭锁3大类。

1.1机械闭锁在10kV开关设备的机械操作机构上配置对应的动作卡制装置，这样利用开关设备内部机械卡制特性实现防误闭锁的功能。机械闭锁虽然具有较高可靠性，但由于其主要依靠机械结构相互匹配形成的，在开关柜中仅限用于刀闸与其对应地刀闸间的闭锁控制。

1.2电气闭锁以开关柜中开关、刀闸、地刀闸等动作位置的辅助接点电信号作为控制对象，通过接通或断开电气信号的采集和组合分析，进而实现三者间电气操作回路的防误闭锁功能。由于电气防误闭锁判别时，需要采集大量电气信号，进而需要在开关柜设备中接入大量的二次信号电缆，这样势必会导致开关柜内接线方式变得更加复杂，给开关柜实际运行维护带来较大困难，同时开关柜在运行中可能存在开关辅助接点联接不牢靠等问题，导致电气信号采集不完善，引起保护装置的“拒动”、“误动”等不利现象发生，可能会引起事故的进一步扩大。

1.3微机闭锁以微机为监控核心，通过计算机高级仿真和应用程序实现开关柜开关、刀闸、地刀闸间的逻辑闭锁动作关系信号实时采集和运算分析，即通过光纤将采集到的开关设备辅助接点电气信号直接接入到计算机中，由计算机软件实现闭锁功能的自判断和分析。微机闭锁能够根据实际功能需求，做到更加完善可靠，同时通过内部集成控制总线，可以优化开关柜内部二次接线，提高了运行人员实际运行维护工作效率[2]。

210kV成套开关柜防误闭锁功能的完善措施

针对10kV成套开关柜在防误闭锁功能方面存在的诸多问题，笔者认为应该结合开关柜机械闭锁、电气闭锁、微机闭锁等多种措施，对开关柜原有闭锁体系进行补充完善，以进一步提高开关柜的防误闭锁功能。

2.1安装开关电控锁在10kV开关柜二次接线中安装开关电控锁，这样可以通过开关辅助接点对开关柜动作进行闭锁控制：即当开关柜二次开关接线信号为断开时，方可取下操控钥匙，按操作票要求执行下一步操作程序；否则，将会通过二次接线逻辑判断自动闭锁，无法取出操控钥匙，无法进入到下一次程序中，确保工作人员的人身安全。

2.2在开关柜挂锁装置基础上安装微机锁具10kV开关柜上安装了挂锁装置后，虽然能够起到很大的防误操作，但由于引起开关柜发生故障或事故的因素较多，因此，在安装挂锁装置的基础上，通过加装微机闭锁装置可以实现对10kV开关柜开锁、开门、以及关门等逻辑功能的闭锁。在微机闭锁控制下，10kV开关柜开门与关门，需要在满足相应逻辑条件或管理要求的基础上，才能进行各项操作，即：当电气运行维护人员需要打开开关柜柜门时，必须要将开关柜间隔转入到冷备用状态，才能满足开门条件，并要在挂好检修维护接地线等安保措施后方能通过微机逻辑判断，允许进行检修维护作业，这就可以有效确保检修人员在进入到10kV开关柜间隔作业过程前开关柜处于不带电状态，不会出现触电事故；当10kV开关柜间隔检修维护作业完毕后，只有在微机检测到接地线等防护装置安全拆除，并在间隔转入到冷备用状态后方可进行关柜门操作，这样可以确保在开关柜倒闸操作过程中不会出现带接地合闸误操作事故，有效提高开关柜防误闭锁功能。

2.3二次接线柜中安装微机电磁模拟锁在10kV开关柜二次接线柜中安装相应的微机电磁模拟锁，并通过带电显示器进行误操作控制，即：当10kV配电线路处于无电运行工况时，钥匙插入到开关柜锁芯中方可转动进行开柜操作，待顺时针旋转到位后方能取出防误钥匙，并执行下一步作业；当线路处于带电运行工况时，即使钥匙插入到锁芯中也转不动，也就无法执行下一步作业。在10kV开关柜中增加高压带电显示闭锁装置，即在不改变开关柜原有闭锁操作顺序和闭锁条件的基础上，只需增加带电显示控制器，直观反映开关柜内部带电状况，通过内部传感器验电，外部显示器显示，即可以判断并闭锁开关柜可能出现的反送电问题，提醒运行维护人员，同时可以通过电磁锁将开关柜内部接地开关操作机构闭锁，使得开关小车不能进行试验操作，从而起到防误闭锁的功能，以确保检修维护人员的人身安全[3]。通过在10kV开关柜上安装上述的机械、电气、微机等防误闭锁装置，可以实现开关操作的程序开闭锁逻辑控制功能，可以有效完善10kV成套开关柜的综合防误闭锁功能，即可以在开关柜原有操控程序和接线的基础上，通过对应的微机程序锁、电气二次接线锁、机械锁等闭锁装置间的相互配合，相互间既不影响又互为补充，这样使得10kV成套开关柜设备的整体防误闭锁性能更加完善，更能满足高压电气设备“五防”特性要求。

3开关柜防误闭锁装置改造中需注意的几个问题在防误闭锁装置的安装调试和实际使用过程中，需要注意安装时间安排、闭锁逻辑优化设计、实际调试验证等多方面的问题。

3.1合理安排时间为了提高供电可靠性，10kV成套开关柜在进行防误闭锁装置安装过程中，需要注意安装时间的合理安排，避免影响开关设备正常的拉合闸操作，确保10kV配电系统具有较高供电安全可靠性。因此，在开关柜防误装置安装过程中，应尽量安排在10kV配电系统、变电所电气设备检修频繁的春季、秋季之外的时间进行，确保开关柜具有较高供电可靠性和动作可靠性。

3.2闭锁逻辑优化设计为了防止实际操作过程中出现防误闭锁逻辑与正常操作逻辑间的不匹配问题，要对闭锁逻辑进行优化设计，同时还要结合现场调试，有效优化防误闭锁逻辑程序，确保开关柜操控过程中，防误逻辑与正常操控间的有机配合。

3.3实际调试验证为了提高开关柜动作安全可靠性，在开关柜中通常装设机械闭锁、电气闭锁、微机闭锁等多种防误闭锁装置。为了避免在实际开关柜操控中，几种闭锁逻辑间出现冲突，在实际调试过程中，要针对开关柜可能出现的问题组合进行认真调试验证，确保开关柜在实际操控过程中能够正常稳定运行。4结语10kV智能成套开关柜设备中的防误闭锁装置，必须结合开关柜的基本结构和功能特性，进一步整合机械闭锁、电气闭锁、以及微机闭锁间的功能特点，在不改变原开关柜操控顺序和逻辑判断程序的基础上，充分发挥各种防误闭锁装置间的独特优势和匹配性能，为10kV智能成套开关柜设备的安全可靠，提供强有力的技术支持。