陈渠涛 罗广
（四川港航嘉陵江金沙航电开发有限公司沙溪枢纽 四川阆中）
摘 要:结合电力设备运行相关五防要求及国家的反事故措施，找出10.5kV母联断路器五防设计中的五防闭锁措施不足，并制订出改进方法。
关键词:单母线分段 反事故 母联断路器 五防闭锁
沙溪枢纽厂用10.5kV母线为单母线分段设计方式，I、II段母线用母联断路器901DL进行联络（图1）。
正常情况下，此母线的运行方式为分段运行，即进线断路器112DL、122DL合位，分别带电供各自母线段的电源，母联断路器901DL分位；若遇其中一段母线检修或者故障退出运行时，则断开112DL或者122DL，合上901DL，使两段母线联络运行，即其中一段母线既自供电，同时也给另一段母线提供电源，也就是常说的一带二，待到失电的正常电源点能供电时再分开来，恢复成分段运行方式，此过程由备自投装置自动完成。
图1 主接线图
一、问题现象
2013年进行年度检修期间，对母联隔离开关9011G进行闭锁操作试验，发现在901DL闭合状态下，仍可以对9011G进行拉出或推入操作，此项试验表明母联断路器901DL并没有闭锁住母联隔离开关9011G。如果在厂用10.5kV母线联络运行，即901DL合位状态时，发生了9011G意外断开，此时即形成了带负荷分合隔离开关，负荷电流就会在9011G动静触头处产生电弧放电，产生的高温高电压电弧，极易破坏设备，严重时使整个设备被损毁甚至发生爆炸；电弧也很容易使得设备外壳带电造成人员触电、灼伤，甚至危及生命，这跟国家提倡的安全生产相违背，也不满足了电力系统五防要求（防止带负荷分合隔离开关）。因此必须对此五防措施进行整改。
二、问题分析
依据国家《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》的要求，对此不足之处进行分析：
1、生产厂家未安装机械闭锁装置
此段母线上所用的断路器和隔离开关设计均采用的小车形式，各小车为独立操作方式。为产品能多地多条件使用，生产厂家将此类开关柜一般设计成为模块形式的，便于生产时成套成形成批的生产，也便于现场多方式组合安装。沙溪枢纽901DL和9011G开关柜（图2）矣为分柜式结构。因此生产厂家并未在此两柜上面安装机械闭锁装置。
图2 开关柜图
2、设计单位未设计电气闭锁回路
详线查阅设计图纸，设计单位也未在两柜之间设计电气闭锁回路，只是在9011G柜面上安装了一个901DL合位白色指示灯，起到一个简单的提示作用。
三、整改方案
1、方案总体思路
根据以上问题分析结果，此方案采用机械闭锁和电气闭锁两种形式同时增加的方式来进行制定。
1）方案思考时所面临的问题：如图2所示，两柜为独立柜体，之间无机械连接装置；两柜现已处于带电运行状态，且此开关柜为枢纽的重要负荷供电，不易长时间停电，为施工造成很大难度；若返厂增加机械连接装置，则势必面临停电时间长、施工难度大和处理成本高等难题；鉴于以上几点思考，故不能采用在两柜之间增加机械闭锁装置的方法。
图4
2）方案制定时需要解决的技术问题：901DL合位时，不能操作9011G；若发生9011G意外动作，要第一时间分断901DL。
综合以上几点问题的思考，故此项整改采用在母联隔离开关柜上新增机械闭锁机构和在母联开关柜与母联隔离开关柜之间新增电气闭锁装置同时增加的方法。
2、具体方案研究
1）9011G操作方式的研究：
9011G为小车（图4）式机构，小车进入表示隔离开关合操作，
小车退出表示隔离开关分操作。但此操作是由操作手柄插入柜门操作孔（图3）接入传动螺旋轴（图4），然后旋转操作手柄使螺旋轴旋转进而推动小车进出的方式来完成的。其操作流程如图5所示。
比较操作流程（图5）中四个环节，选择柜门操作孔进行整改较之其他几个环节为最佳整改环节，其理由为，首先是操作孔在柜门上，且柜门为可拆卸门，施工难度小，也没有必须停电之类的限制；其次为整改在柜门上进行，不会对柜内设备进行动作，这对整个设备没有防碍；再就是操作孔的整改难度低，且实现方式也多种，最重要的是整改成本低廉。
图5
同时值得注意的一个问题，从图3和图4中可以看出，9011G为柜门设计，正常操作按图3进行的，但柜门打开后（图4），仍可以从柜内进行操作，因此如果仅仅只是从柜门上的操作孔进行整改的话，仍不能从技术上起到防止误操作的作用，所以，在进行操作孔整改的同时，也要对柜门进行整改，即正常情况下应有防止柜门被意外打开的措施。
2）901DL与9011G闭锁的研究
由于两柜之间无法实现机械闭锁，选择电气闭锁来实现，其实现方式分两个：一是在901DL合位时，给一个合位信号去闭锁9011G，使其不能操作；二是在901DL合位时，发生9011G误分操作时，在操作之前就发出一个分断信号给901DL，跳开901DL，从技术层面上保证，在操作9011G之前就已无电流。
3、方案设计
综合以上两点分析和研究，制作原理图（图6）。
图6
动作原理：
1）断路器合位时，电磁锁此时不带电，不允许动作，通过电磁锁闭锁住机械闭锁装置，达到闭锁操作孔与柜门的目的；
2）断路器合位时发生电磁锁意外动作，其触头会触动微动开关，微动开关发出跳闸指令，跳开断路器，达到断开电流的目的；
3）断路器分位时，电磁锁带电，可自由动作电磁锁，以解开机械闭锁装置，此时可操作隔离开关。
4、方案实施及效果
本装置采用模块组装方式，将微动开关、电磁锁及机械闭装置集
表1 母联断路器901DL及母联隔离开关9011G五防闭锁试验表
成在同一个安装板上，便于在外部加工成形；在柜门及柜体边缘部分加工安装孔及锁定孔；最后组合安装，整个过程只需对设备作必要的防护，具体施工时设备可不退出运行。
效果见表1
从表1知，本次整改效果良好，满足运行要求，达到预期的目的。
5．运行维护建议
1）定期进行维护和检测，正常情况下厂用母线为分段运行方式，901DL分位状态，9011G有电流的时间少，造成此闭锁装置大部分时间运行处于可操作状态，故应定期对装置进行检测，以确保其能正确可靠的运行；
2）加强五防解锁钥匙的管理，建立五防解锁钥匙借用登记台帐，防止误解锁，进而发生误操作引起断路器误跳，酿成事故；
3）加强运行管理，建立闭锁装置运行台帐，闭锁装置只能在得到相关领导及现场值班负责人的同意后才能退出运行，并对退出的闭锁装置进行登记。同时加强巡视检查；
4）进行工作人员培训，既要对现场生产人员进行培训，也要对临时工作人员进行培训，做到熟悉设备、熟练操作。
四、结束语
通过此项整改，从根本上解决了9011G五防措施不足的问题，从而保证了9011G安全可靠运行，避免了9011G在有电流的情况下，因意外动作而造成事故。
参考文献
[1]国电发[200]589号.《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》[S].
[2]国电公司72号附件3[1999].《高压开关设备质量监督管理办法》[S].
[3]DL/T 596-1996.《电力设备预防性试验规程》[S].
论文作者:陈渠涛,罗广
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/15
标签：操作论文; 母线论文; 柜门论文; 断路器论文; 装置论文; 方式论文; 机械论文; 《电力设备》2016年1期供稿论文;