220 kV隔离开关机械防误闭锁装置的改进

徐东伟，陈 惠，陈志源(国网浙江省电力公司宁波供电公司，浙江 宁波 315016)



220 kV隔离开关机械防误闭锁装置的改进

徐东伟，陈 惠，陈志源
(国网浙江省电力公司宁波供电公司，浙江 宁波 315016)

〔摘 要〕针对某变电站220 kV正、副母线隔离开关与接地隔离开关之间防误机械闭锁机构不可靠的现状，利用机械连锁原理，提出并实施了对该防误闭锁装置的改进方案，达到了防止带电合接地隔离开关、带接地隔离开关合隔离开关误操作事故的目的，从而保证人身安全及电力系统设备可靠运行。

〔关键词〕隔离开关；接地开关；机械防误闭锁；改进

0 引言

电力系统电气误操作事故作为一种危害性极大的频发性事故，往往会造成大面积停电和人身伤亡等严重后果。随着电网规模的不断扩大，电力系统输送容量和电压等级的不断提高，误操作事故对人身、设备、电网安全的威胁更大，造成的损失也更严重。为此，电力行业强制要求在电力系统中应用防止电气误操作装置，以满足电气“五防”要求。经验表明，电力系统的很多误操作事故都同电气闭锁装置不完善有关。因此，必须加强对电气防误闭锁装置的管理和维护，以确保电力系统安全运行。

1 防误闭锁装置设计的原则及要求

为了有效防止电力系统电气设备误操作引发的重大人身和设备事故，我国早在1990年就提出了电气设备“五防”的要求，并以法规的形式规定了防误闭锁装置的管理、运行、设计和使用原则。

按照规定，防误闭锁装置的设计原则是：凡有可能引起误操作的高压电气设备，均应装设防误闭锁装置和相应的电气闭锁回路。防误闭锁装置设计的基本要求是使电气设备具备有效的防误功能，即防止带负荷拉、合隔离开关，防止带电挂(合)接地线(接地隔离开关)，防止带接地线(接地隔离开关)合断路器(隔离开关)，防止误入带电间隔，防止误分、误合断路器，简称“五防”功能。在电气设备设计、生产、安装中应遵循以下原则：防误

闭锁装置和主设备应做到“三同时”，即同时设计、同时安装、同时投运；防误闭锁装置的结构应简单、可靠，操作维护方便，尽量不增加正常操作和事故处理的复杂性。

2 防误闭锁装置的主要类型

（1） 机械闭锁。机械闭锁是通过设备操作机构的机械结构制约而达到相互联锁的闭锁方式，如隔离刀闸中主刀与地刀之间的闭锁。

（2） 电磁闭锁。电磁闭锁是利用断路器、隔离开关、断路器柜门等的辅助接点，接通或断开需闭锁的隔离开关、开关柜门等电磁锁电源，从而实现开关设备之间的相互闭锁。

（3） 电气回路逻辑闭锁。电气回路逻辑闭锁是利用断路器、隔离开关等设备的辅助接点接入需闭锁的隔离开关或接地刀闸等电动操作回路中，从而实现开关设备之间的相互闭锁。

（4） 机械程序锁。机械程序锁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。

（5） 微机型防误闭锁。微机型防误操作装置是用于防止高压开关设备电气误操作的装置，通常主要由主机、模拟屏、电脑钥匙、机械编码锁和电编码锁等功能元件组成。

3 隔离开关机械防误闭锁装置存在的问题

某变电站220 kV正、副母隔离开关型号为GW7-252DW，隔离开关与接地隔离开关之间的机械连锁机构在设计上存在缺陷：在接地隔离开关合闸位置时，可以摇动隔离开关；在隔离开关合闸位置时，可以摇动接地隔离开关。这样就导致隔离开关与接地隔离开关之间的安全距离不足，机械闭锁不可靠，可能引发误操作，造成带接地隔离开关合隔离开关或带电合接地隔离开关的恶性误操作事故，给变电设备的安全及操作人员的人身安全带来很大隐患。因此，必须针对上述机械连锁机构实施改进。

4 隔离开关机械防误闭锁装置的改进方案

针对该220 kV正、副母线隔离开关与接地隔离开关之间的机械连锁机构在设计上存在的缺陷，对机械闭锁装置进行了改进，如图1所示。

图1　隔离开关与接地隔离开关机械防误闭锁装置

改进后的机械防误闭锁装置的特征是：圆弧形主刀连锁板固定在主刀垂直杆上，圆形地刀连锁板固定在地刀垂直杆上，2个连锁板则通过两端分别设有正、反向螺栓的连杆连为一体。

该机械防误闭锁装置的工作原理是：圆弧型的主刀联锁板与圆形地刀连锁板形成强力的机械闭锁，从而实现机械防误的功能。当隔离开关在合闸位置时，机械闭锁装置将接地隔离开关闭锁在分闸位置，此时接地隔离开关无法合上；只有当隔离开关分闸到位时，才能合接地隔离开关。当接地隔离开关在合闸位置时，机械闭锁装置将隔离开关闭锁在分闸位置，此时隔离开关无法合上；只有当接地隔离开关分闸到位时，才能合隔离开关，从而使隔离开关与接地隔离开关之间机械闭锁牢固可靠。

改进后的220 kV正、副母隔离开关机械防误闭锁装置利用了机械联锁原理，具有结构简单合理、功能齐全、转动灵活、性能可靠等优点，可防止带电合接地隔离开关、带接地隔离开关合隔离开关误操作，确保电力系统设备安全可靠运行。

5 结束语

上述220 kV正、副母线隔离开关机械防误闭锁装置能够有效防止带接地隔离开关合隔离开关、带电合接地隔离开关，从而降低恶性误操作事故的可能性，为电力企业创造了安全经济效益；已被列为某供电公司2015年度的重点技改项目。目前已改进相应闸刀4把，其推广应用将进一步提高电气设备的防误水平。

目前该变电站采用的各种防误闭锁装置，总体上能够有效地防止电气误操作事故，但仍然存在一些缺陷。运维人员只有在使用过程中不断发现问题，提出解决办法，及时完善防误闭锁装置；同时深入了解防误闭锁原理，提高自己的操作和维护水平，才能使防误闭锁装置发挥应有的作用，从而保证人身安全及电力系统设备可靠运行。

参考文献：

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2 闫桂娟．防误闭锁装置的应用及管理[J]．宁夏电力，2006，36(C00)：65-66．

3 刘雪飞，刘国亮．关于变电站五防闭锁装置的探讨[J]．电力系统保护与控制，2008，36(19)：58-60．

4 岑佳辉．安全隔离闭锁及操作联锁机械钥匙系统的应用[J]．电力安全技术，2013，15(7)：41-43．

徐东伟(1986-)，男，工程师，主要从事变电运维工作，email：1987229520@qq．com。

陈 惠(1982-)，女，助理工程师，主要从事变电运维工作。

陈志源(1955-)，男，高级技师，主要从事变电运维工作。

作者简介：

收稿日期：2015-09-03。