浅析开关柜设计中防误联锁装置.doc

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1、浅析开关柜设计中防误联锁装置【摘要】开关柜只有具备了可靠地防误联锁装置，才能保证电网的安全运行。【关键词】开关柜；联锁装置；安全性随着我国现代化经济的迅猛发展，电网容量的不断增加，为保证电网的输配电质量，电力系统对输配电设备提出了越来越高的要求。从早期的水泥间隔式开关柜到固定式开关柜，再到落地式手车开关柜，一直发展到现在的屮置式开关柜，开关柜的性能逐步提高，尤其在开关柜的防止误操作和保证设备及维护人员安全方面更是得到了长足的发展及完善。在现在运行的开关设备中多数为金属铠装式开关柜，为保证安全性均需要装设防

2、止误操作的联锁装置。GB3906-2006《3.6〜40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》对开关柜的联锁装置作了明确规定，此标准中5.11条款规定了装设联锁装置的几种情况，并要求在设计时优先考虑机械联锁：1具有可移开部件的金属封闭开关设备和控制设备断路器、负荷开关或接触器只有处于分闸位置时才能抽出或插入。断路器、负荷开关或接触器只有处于工作位置、隔离位置、移开位置、试验位置或接地位置时才能操作。断路器、负荷开关或接触器只有在与自动分闸相关的辅助冋路都已接通时才可以在工作位置合闸。相反地，断路器在工作

3、位置处于合闸状态时辅助冋路不能断开。以上规定强调了断路器只有在分闸位置才可以移动、只有在指定位置才可以进行合分闸操作、只有在二次插件插接牢靠的情况才可以移动至工作位置并不能脱离。大多数金属铠装式开关柜柜内按照断路器的位置可以分为试验位置和工作位置，断路器安装在专用底盘或车架上，断路器的合闸机构与底盘或车架中的联锁需要加装机械联锁，一般均是与摇进机构之间加装机械联锁，即当断路器合闸后无法进行摇进操作，只有对该机构进行强制分闸或通过手动解锁使断路器分闸后，才可以进行摇进操作。如常见的3AH4-40.5（或ZN

4、12-40.5）断路器手车联锁是通过控制断路器弹簧机构中的闭锁连杆实现的，见图1所示，当脚踏连杆被踏起时，连杆带动顶杆顶起闭锁连杆，实现断路器分闸（当断路器处于分闸状态时，闭锁连杆是可以自由上下运动的），同时也解锁了摇进操作孔，可以通过摇进手柄实现断路器手车的摇进摇出。当断路器手车处于试验位置或工作位置时，脚踏联锁连杆口动落于柜体的限位孔中，顶杆与闭锁连杆间脱离，此时断路器可以进行分合闸操作,同时摇进孔也被挡板挡死，需要再次摇进操作时，再次踏起脚踏连杆进行操作。图1脚踏联锁机构对于二次插件联锁的设计一般也

5、是通过机械机构的组合应用来实现的。这里的联锁设计需要解决这几个问题即可实现二次插件联锁：1）当断路器处于试验位置时，二次插件需耍实现自由插拔；2）当断路器脱离开试验位置后，通过限制二次插件锁紧扳手的运动，实现不能拔出二次插件；3）当断路器由工作位置移动回到试验位置时需要实现联锁装置的口动复位（可以通过弹簧或凸轮机构来实现）。图2屮所示二次联锁机构为VS1-12（或VD4-12）系列断路器手车的二次联锁，当手车在试验位置时二次插件可以自由插拔，手车开始运动后，通过滚轮的运动带动连杆，实现锁杆下压二次插件扳手

6、，从而实现二次插件的锁紧，当反向运动时通过复位弹簧实现锁杆脱离锁板，使现场操作人员能够更方便的观察到二次联锁的状态。2装有隔离开关的金属封闭开关设备和控制设备应装设联锁以防止在规定条件以外操作隔离开关。只有相关的断路器、负荷开关或接触器在分闸位置时才能操作隔离开关。如果回路通过与接地开关串联的主开关装置（断路器、负荷开关或接触器）接地，则接地开关应与主开关装置联锁。以上规定强调了隔离开关与断路器、接地开关与断路器间的联锁要求。隔离开关一般作为电气主冋路中的明显的隔离断口使用，隔离开关不允许带负荷操作，即隔

7、离开关上侧一般装有作为控制开关的断路器，下侧多为负荷（如变压器、电机、电炉等），因此当需要断开隔离开关时需先断开上级的断路器。隔离开关与断路器之间的联锁一般生产厂家均通过电磁锁来实现，即在断路器的二次控制回路中通过一组节点引致隔离开关的操作手柄处的电磁锁，当断路器处于分闸时，电磁锁解除锁定状态，才可以操作隔离开关。图2KYN28-12侧视图接地开关一般是作为开关柜释放残余电荷时使用（见图2中的接地开关部分），一端与断路器的下口母线连接，另一端与开关柜的系统接地连接，这样就很容易形成误操作：半接地开关处于合

8、状态时，断路器若进行合闸操作，将形成三相短路接地状态，对开（下转第152页）（上接第117页）关设备及操作人员都将形成破坏性的严重事故，因此接地开关与断路器间的联锁在开关柜设计中是需要特别注意的。但是断路器由试验位置运动至工作位置后，若想要实现接地开关与断路器的合闸机构的联锁又是非常困难的，因此现在大量运行的KYN28-12系列开关柜在设计之初就巧妙地规避了出现事故的可能，即：当断路器在开关柜内的试验位置时，可以进行接地开关的