Unigear ZS1型10 kV隔离柜电气闭锁回路改造

刘会鹏，康文

(国网湖南省电力公司检修公司，湖南长沙410007)

鹅城换流站站用电Ⅱ回的外供电源中，换流站湖镇甲线和埔田丁线线路开关在对侧变电站，本侧只有隔离刀闸，由于实际施工过程中未将对侧线路开关的辅助接点引入线路刀闸的电气闭锁回路，使得运行人员可以带电操作这2个线路刀闸。考虑到高压开关柜手车式隔离刀闸操作的特殊性，需要运行人员使用摇把进行现场操作，距离隔离刀闸非常近，带电操作过程中一旦刀闸机械机构或其他原因导致短路故障，将造成设备故障乃至人身伤亡事故。

本次技术改造中，通过使用新型号 (两幅接点)的高压带电显示器，对鹅城换流站Unigear ZS1型10 kV隔离刀闸电气闭锁条件新增一条电气闭锁回路。在原电气闭锁 (仅防止线路带电时合接地刀闸)的基础上，增加防止线路带电 (线路对侧开关合闸)的情况下对手车式隔离刀闸进行操作的电气闭锁回路。改造实施后，只有在线路开关拉开、线路停电的情况下才允许操作线路隔离刀闸。解决了厂站使用外供电源时，开关在对侧变电站，本侧只有隔离刀闸时电气闭锁回路的设置和实际施工过程中的接线问题，保证了隔离刀闸电气闭锁回路的完整性，有效防止误操作，确保设备和现场操作人员的安全。

1 概述

鹅城换流站站用电主接线如图1所示。涉及1022/1023隔离柜的操作，因1022/1023隔离柜与线路相关开关 (在线路对侧变电站，本侧无开关)的电气闭锁回路在隔离柜内直接短接，106隔离柜与50416刀闸的电气闭锁回路在106隔离柜内直接短接。当湖镇甲线和莆田丁线及站用降压变51B带电时，可以实现对1022/1023/106隔离柜的分合闸操作。在日常运行操作中，考虑到10 kV刀闸的操作均在就地进行，需要运行人员使用专用摇把对刀闸进行操作。这在实际操作中存在危险，例如当隔离刀闸的两相触头之间存在短路 (例如有小动物在刀闸两相之间引起短路)、刀闸两相之间或单相对柜体的绝缘降低时，运行人员手动将手车推入时就会发生短路，最终酿成事故。

图1 站用电主接线图

2 隔离柜电气闭锁回路

2.1 1022/1023隔离柜的电气闭锁回路

以1023为例，从图2(a)中可以看出，1023隔离柜的电气联锁条件包括:1)上游开关柜在拉开位置，即埔田丁线线路没有充电;2)隔离柜1022(SD2)在拉开位置，即湖镇甲线和埔田丁线不能同时给备用切换段母线供电。

图2 电气闭锁回路

经现场检查，应接到上游开关相关辅助接点的端子 (X3∶11 X3∶17)用1根连接线直接连接，这可能是在施工过程中，考虑到此接线涉及对站的开关柜，而未从对侧接线，采用直接短接的方法实现。

1022隔离柜的电气闭锁回路与1023隔离柜相似。

2.2 106隔离柜的电气闭锁回路

106隔离柜电气闭锁回路如图2(b)所示。

从图2(b)中可以看出，106隔离柜的电气联锁条件是:500 kV侧50416刀闸在拉开位置。

经现场检查，106隔离柜中X3∶11和X3∶17端子直接短接，没有从50416刀闸端子箱中取相关电气联锁。

3 整改措施

从1022/1023/106隔离柜的电气闭锁回路中，可以看到均有一个高压带电显示器HL，该电显示器测量与手车相连的线路电压，当检测到线路有电压时由常开接点 (NO)切换至常闭 (NC)接点，释放KL继电器，起到闭锁作用。KL为闭锁电磁铁 (当有电励磁时解除闭锁，失电释放时起到闭锁作用)，在带有接地刀闸的开关柜或隔离柜中实现与接地刀闸的电气闭锁，通过闭锁接地刀闸的摇把插孔，使得运行人员无法操作接地刀闸。

该型号的带电显示器型号为DXN—Q，只有1对辅助接点实现隔离手车和接地刀闸之间的电气闭锁。经了解，该厂家有2对接点、相同尺寸的带电显示器产品，型号为DXN1-Q/L。这样，可以利用其中1对接点实现接地刀闸和隔离手车的电气闭锁，利用另外1对接点实现1022/1023/106刀闸被原本短接的电气闭锁，以实现当湖镇甲线、莆田丁线及站用降压变51B带电时，闭锁隔离手车，使得1022/1023/106刀闸只有在无电的情况下才能进行操作。

4 接线方案

如图3为DXN1-Q/L型带电显示器的参考接线图。当有二次电源输入和额定相电压5%～100%输入时，闭锁型显示器应能可靠闭锁，闭锁灯常亮，辅助接点状态为 NC1与 COM1接通，NC2与COM2接通。

图3 参考接线图

将原来的接线端子X3∶16接入COM1，X3∶10接入NO1。新增2根接线，从X3∶17接入COM2，从X3∶11接入NO2。当线路或51B不带电时，实现接地刀闸与隔离手车之间电气闭锁的同时，带电显示器的辅助接点COM2和NO2接通，将隔离手车本身的闭锁电磁铁Y0励磁解除电气闭锁。相反，当线路或51B带电时，带电显示器的辅助接点COM2和NC2接通，将隔离手车本身的闭锁电磁铁Y0释放，以起到电气闭锁的作用。Y0为隔离手车自身的闭锁电磁铁，与KL闭锁电磁铁工作原理相似，当Y0带电时励磁以解除电气闭锁，当Y0失电时释放以实现电气闭锁。

5 与原设计对比分析

常规设计中，采取与隔离刀闸相连开关的辅助接点作为隔离刀闸操作的电气闭锁条件，即停电时先拉开开关再拉开隔离刀闸，送电时先合隔离刀闸再合开关。在厂站使用的外供电源、线路开关在对侧变电站、本侧只有隔离刀闸的情况下，本侧隔离刀闸的电气闭锁条件不可能取对侧取线路开关的辅助接点 (需要布置二次电缆至对侧变电站开关柜)。这导致在实际接线过程中，直接将该电气闭锁条件通过短接线短接，使得线路刀闸与开关不能形成电气闭锁关系，不符合设计要求。

改造后，通过使用高压带电显示器测量线路电压，当线路有电压时，高压带电显示器的辅助接点动作。隔离刀闸的操作通过使用高压带电显示器的辅助接点形成的电气闭锁回路，间接与对侧变电站线路开关的分合形成电气闭锁关系，有效防止线路带电时对隔离刀闸进行操作。该设计不需要布置二次线缆至对侧变电站，易于实现接线，仅在本侧隔离刀闸柜内就可以实现接线，大大节约了材料成本和施工成本。

6 结论

按照新设计修改电气闭锁回路后，有效防止带电的情况下对隔离刀闸进行操作，有效防止误操作，有效预防设备损坏事故和人身伤亡事故的发生，大大提高了设备操作的安全水平，实际应用情况良好。

〔1〕厦门ABB开关有限公司.三峡直流输电惠州换流站站用变改造图纸〔R〕.2005.