Unigear ZS1型10 kV隔離柜電氣閉鎖回路改造

劉會鵬，康文

(國網湖南省電力公司檢修公司，湖南長沙410007)

鵝城換流站站用電Ⅱ回的外供電源中，換流站湖鎮甲線和埔田丁線線路開關在對側變電站，本側只有隔離刀閘，由于實際施工過程中未將對側線路開關的輔助接點引入線路刀閘的電氣閉鎖回路，使得運行人員可以帶電操作這2個線路刀閘。考慮到高壓開關柜手車式隔離刀閘操作的特殊性，需要運行人員使用搖把進行現場操作，距離隔離刀閘非常近，帶電操作過程中一旦刀閘機械機構或其他原因導致短路故障，將造成設備故障乃至人身傷亡事故。

本次技術改造中，通過使用新型號 (兩幅接點)的高壓帶電顯示器，對鵝城換流站Unigear ZS1型10 kV隔離刀閘電氣閉鎖條件新增一條電氣閉鎖回路。在原電氣閉鎖 (僅防止線路帶電時合接地刀閘)的基礎上，增加防止線路帶電 (線路對側開關合閘)的情況下對手車式隔離刀閘進行操作的電氣閉鎖回路。改造實施后，只有在線路開關拉開、線路停電的情況下才允許操作線路隔離刀閘。解決了廠站使用外供電源時，開關在對側變電站，本側只有隔離刀閘時電氣閉鎖回路的設置和實際施工過程中的接線問題，保證了隔離刀閘電氣閉鎖回路的完整性，有效防止誤操作，確保設備和現場操作人員的安全。

1 概述

鵝城換流站站用電主接線如圖1所示。涉及1022/1023隔離柜的操作，因1022/1023隔離柜與線路相關開關 (在線路對側變電站，本側無開關)的電氣閉鎖回路在隔離柜內直接短接，106隔離柜與50416刀閘的電氣閉鎖回路在106隔離柜內直接短接。當湖鎮甲線和莆田丁線及站用降壓變51B帶電時，可以實現對1022/1023/106隔離柜的分合閘操作。在日常運行操作中，考慮到10 kV刀閘的操作均在就地進行，需要運行人員使用專用搖把對刀閘進行操作。這在實際操作中存在危險，例如當隔離刀閘的兩相觸頭之間存在短路 (例如有小動物在刀閘兩相之間引起短路)、刀閘兩相之間或單相對柜體的絕緣降低時，運行人員手動將手車推入時就會發生短路，最終釀成事故。

圖1 站用電主接線圖

2 隔離柜電氣閉鎖回路

2.1 1022/1023隔離柜的電氣閉鎖回路

以1023為例，從圖2(a)中可以看出，1023隔離柜的電氣聯鎖條件包括:1)上游開關柜在拉開位置，即埔田丁線線路沒有充電;2)隔離柜1022(SD2)在拉開位置，即湖鎮甲線和埔田丁線不能同時給備用切換段母線供電。

圖2 電氣閉鎖回路

經現場檢查，應接到上游開關相關輔助接點的端子 (X3∶11 X3∶17)用1根連接線直接連接，這可能是在施工過程中，考慮到此接線涉及對站的開關柜，而未從對側接線，采用直接短接的方法實現。

1022隔離柜的電氣閉鎖回路與1023隔離柜相似。

2.2 106隔離柜的電氣閉鎖回路

106隔離柜電氣閉鎖回路如圖2(b)所示。

從圖2(b)中可以看出，106隔離柜的電氣聯鎖條件是:500 kV側50416刀閘在拉開位置。

經現場檢查，106隔離柜中X3∶11和X3∶17端子直接短接，沒有從50416刀閘端子箱中取相關電氣聯鎖。

3 整改措施

從1022/1023/106隔離柜的電氣閉鎖回路中，可以看到均有一個高壓帶電顯示器HL，該電顯示器測量與手車相連的線路電壓，當檢測到線路有電壓時由常開接點 (NO)切換至常閉 (NC)接點，釋放KL繼電器，起到閉鎖作用。KL為閉鎖電磁鐵 (當有電勵磁時解除閉鎖，失電釋放時起到閉鎖作用)，在帶有接地刀閘的開關柜或隔離柜中實現與接地刀閘的電氣閉鎖，通過閉鎖接地刀閘的搖把插孔，使得運行人員無法操作接地刀閘。

該型號的帶電顯示器型號為DXN—Q，只有1對輔助接點實現隔離手車和接地刀閘之間的電氣閉鎖。經了解，該廠家有2對接點、相同尺寸的帶電顯示器產品，型號為DXN1-Q/L。這樣，可以利用其中1對接點實現接地刀閘和隔離手車的電氣閉鎖，利用另外1對接點實現1022/1023/106刀閘被原本短接的電氣閉鎖，以實現當湖鎮甲線、莆田丁線及站用降壓變51B帶電時，閉鎖隔離手車，使得1022/1023/106刀閘只有在無電的情況下才能進行操作。

4 接線方案

如圖3為DXN1-Q/L型帶電顯示器的參考接線圖。當有二次電源輸入和額定相電壓5%～100%輸入時，閉鎖型顯示器應能可靠閉鎖，閉鎖燈常亮，輔助接點狀態為 NC1與 COM1接通，NC2與COM2接通。

圖3 參考接線圖

將原來的接線端子X3∶16接入COM1，X3∶10接入NO1。新增2根接線，從X3∶17接入COM2，從X3∶11接入NO2。當線路或51B不帶電時，實現接地刀閘與隔離手車之間電氣閉鎖的同時，帶電顯示器的輔助接點COM2和NO2接通，將隔離手車本身的閉鎖電磁鐵Y0勵磁解除電氣閉鎖。相反，當線路或51B帶電時，帶電顯示器的輔助接點COM2和NC2接通，將隔離手車本身的閉鎖電磁鐵Y0釋放，以起到電氣閉鎖的作用。Y0為隔離手車自身的閉鎖電磁鐵，與KL閉鎖電磁鐵工作原理相似，當Y0帶電時勵磁以解除電氣閉鎖，當Y0失電時釋放以實現電氣閉鎖。

5 與原設計對比分析

常規設計中，采取與隔離刀閘相連開關的輔助接點作為隔離刀閘操作的電氣閉鎖條件，即停電時先拉開開關再拉開隔離刀閘，送電時先合隔離刀閘再合開關。在廠站使用的外供電源、線路開關在對側變電站、本側只有隔離刀閘的情況下，本側隔離刀閘的電氣閉鎖條件不可能取對側取線路開關的輔助接點 (需要布置二次電纜至對側變電站開關柜)。這導致在實際接線過程中，直接將該電氣閉鎖條件通過短接線短接，使得線路刀閘與開關不能形成電氣閉鎖關系，不符合設計要求。

改造后，通過使用高壓帶電顯示器測量線路電壓，當線路有電壓時，高壓帶電顯示器的輔助接點動作。隔離刀閘的操作通過使用高壓帶電顯示器的輔助接點形成的電氣閉鎖回路，間接與對側變電站線路開關的分合形成電氣閉鎖關系，有效防止線路帶電時對隔離刀閘進行操作。該設計不需要布置二次線纜至對側變電站，易于實現接線，僅在本側隔離刀閘柜內就可以實現接線，大大節約了材料成本和施工成本。

6 結論

按照新設計修改電氣閉鎖回路后，有效防止帶電的情況下對隔離刀閘進行操作，有效防止誤操作，有效預防設備損壞事故和人身傷亡事故的發生，大大提高了設備操作的安全水平，實際應用情況良好。

〔1〕廈門ABB開關有限公司.三峽直流輸電惠州換流站站用變改造圖紙〔R〕.2005.