變電站防誤閉鎖裝置的應用及規范化管控

南通市海安縣供電公司 翟 憬

變電站防誤閉鎖裝置的應用及規范化管控

南通市海安縣供電公司 翟 憬

防誤閉鎖裝置對于規避電力系統運維中人身安全、設備事故至關重要。首先對各類防誤閉鎖裝置的原理和特點進行闡述；其次以具體變電站為背景，本著“優勢互補”原則，進行防誤閉鎖裝置應用的設計；最后就防誤閉鎖解鎖的規范化管理進行探討。

變電站；防誤閉鎖；規范化

按實現機理，防誤閉鎖裝置歷經了“機械→電磁→電氣邏輯→微機”的變革[1]。在實際應用中，應根據現場技術條件進行防誤閉鎖裝置的選擇，并輔之以規范化的管理。

1 防誤閉鎖裝置概述

要達成防誤閉鎖裝置的合理選用，必須對各類裝置的原理、適用性進行研究。

（1）機械閉鎖。該類閉鎖依托機械結構上的制約性來實現相互聯鎖，主要用于以一體化形式呈現的設備(如隔離刀閘和對應地刀)。其優勢是結構直觀、運行可靠，缺點是不能實現跨間隔閉鎖。（2）電磁閉鎖。該類閉鎖依托電氣設備的輔助接點來控制電磁鎖回路，進而控制相關柜門或刀閘的行為，可用于非一體化設備間相互閉鎖。其優勢是原理簡單，缺點是無雙向功能、需外接電源。（3）電氣邏輯閉鎖。該類閉鎖依托操作邏輯在設備控制回路串入位置輔助接點來達成電氣閉鎖[2]。其優勢是結構嚴謹、運行可靠，缺點是二次接線量大、維護不便。（4）微機閉鎖。該類閉鎖裝置依托計算機技術和五防掛鎖，以程序設定方式規避誤操作的發生。由于程序編制的任意性，微機五防在理論上可達成任意邏輯的閉鎖。且當一次設備發生變動，只需對程序做出調整[3]。該類閉鎖的缺點是操作時間相對較長(因要核對性模擬預演)。

2 基于實例的防誤閉鎖裝置應用研究

某電廠的變電站以微機五防系統為主，輔之以必要的機械閉鎖、電氣閉鎖和電磁閉鎖，形成全方位的閉鎖體系。

2.1 機械閉鎖層面

從電壓等級上看，該變電站含220kV、10kV、0.4kV三種電壓，各電壓均需用到機械閉鎖。

（1）220kV系統。220kV的隔離刀閘和接地刀閘必須是嚴格的一通一斷關系，由于它們一般為一體化裝置，因此在設計上以機械行程的“擋”和“卡”來實現可靠的制動關系。（2）10kV系統。10kV開關柜的主體結構是斷路器手車和開關柜柜體，其中柜體中布置有接地閘刀和開關上下觸頭。從邏輯上講，開關合閘后地刀不能合上，地刀在合位斷路器不能操作。這些也通過柜體內的機械結構予以保證。（3）0.4kV系統。以機械聯鎖裝置實現手車位置與開關狀態的關聯，即手車未到合理位置，聯鎖裝置將扣住合閘軸上的銷子，使開關不能合閘；在合閘后，連鎖裝置的滾輪將壓住推進機構鎖板，使手車無法移動。

2.2 電磁閉鎖層面

在本案例中，電磁閉鎖主要被用于刀閘操動機構。如利用某隔離刀閘常閉輔助接點、線路PT二次空開、線路有電閉鎖繼電器常閉接點與另一設備的地刀操作機構上的電磁鎖構成回路來形成電磁閉鎖(目的是規避帶電合地刀)，見圖1所示。

圖1 案例電磁閉鎖應用示意

2.3 電氣閉鎖層面

當前，電氣閉鎖的功能基本被微機閉鎖所取代，但考慮到對人為誤操作的防范，還是需要以電氣邏輯閉鎖來作為最后屏障。電氣閉鎖在變電站的應用主要體現在以下方面：（1）規避帶負荷操動隔離刀閘。實現途徑：在隔離刀閘的操作回路中串入相應開關的常閉輔助接點。（2）規避帶地刀合隔離刀閘。實現途徑：在隔離刀閘操作回路中串入相應地刀的常閉輔助接點。（3）規避帶電合地刀。實現途徑：在地刀操作回路中串入開關和隔離刀閘的常閉輔助接點。

2.4 微機閉鎖層面

微機閉鎖總體結構見圖2所示。在倒閘操作時，首先在后臺進行模擬操作，之后將通過的操作步序發送至電腦鑰匙，再由電腦鑰匙對相關設備依次作開鎖操作，并具備視聽提醒。

關于微機閉鎖的應用研究點，主要是邏輯設計和鎖具安裝兩個方面。（1）邏輯設計。應以“五防”為根本準則，并對特殊情況(如開關拒跳下的解鎖操作)作適當考量。以3/2接線為例進行說明。

①開關操作邏輯。在實際工作中，不管是正常停、送電還是停電檢修，需要控制的主要是隔離刀閘與地刀的狀態，因此在微機閉鎖環境下，可不對開關操作設邏輯限制(只需含在模擬操作中即可)。②隔離刀閘操作邏輯。若隔離刀閘與母線關聯，其合閘前提是與其串聯的開關、母線地刀均在分位；若隔離刀閘與進出線相關聯，其合閘前提是與其串聯的開關、與串聯開關間接地刀閘及與線路(主變)側隔離刀閘間的接地刀閘均在分位；為規避弧光短路，拉開隔離刀閘操作中，須按“線路測→母線側”的順序，合閘刀的操作則與此相反。③接地刀閘操作邏輯。若要合開關兩側接地刀閘，需確定兩側隔離刀閘在分位；若要合進出線側接地刀閘，需確定其兩側隔離刀閘均在分位；若要合母線接地刀閘，需確認與母線有連接的隔離刀閘均在分位。④柜(網)門操作邏輯。若要打開柜門電子編碼鎖，需確認該柜體內所有設備的隔離刀閘在分位。⑤接地線操作邏輯。對于掛設接地線，按照“接地線存放位置接地端掛鎖打開→設備網門打開→接地樁掛鎖打開”的邏輯設計。拆除接地線的順序與此相反。

（2）鎖具安裝。①對于開關鎖具安裝，應在操作把手處安裝。②對于隔離刀閘、接地刀閘鎖具安裝，若設備為電動操作，則在操作箱內操作把手上裝閉鎖盒；若設備為手動操作，則在手動操作機構箱上掛機械掛鎖。

圖2 微機閉鎖應用結構

3 防誤解鎖的規范化管理

3.1 對解鎖情況的規定

只有在以下特殊情況下才可動用萬能鑰匙解鎖。（1）電氣設備發生異常且防誤裝置故障(前提是確認對防誤裝置的操作是正確的)，若不解鎖將危及供電或迸發不安全因素。（2）開展正常運維活動(如紅外測溫)需打開帶電設備的網門，且辦理二種工作票和做好安措。

3.2 對解鎖執行的管理

對于解鎖執行，主要要關注以下幾個方面。（1）解鎖鑰匙的存放及保管。由于解鎖鑰匙用于緊急情況下使用，一方面要求能快速找到，另一方面則要求不被濫用。因此，解鎖鑰匙應置于明顯位置，且放在專用鑰匙盒內并由運行值長管控[4]。（2）解鎖審批。解鎖牽涉到重大安全問題，必須履行審批制度。在條件具備前提下，防誤專職必須到現場核實，并簽名批準；若防誤專職無法到達現場，則值班負責人可代替履行職責，但要報相關部門負責人同意。另外，解鎖操作要雙重監護，各項紀錄要詳細、明確。（3）檢修解鎖。當檢修工作需要解鎖，應由當班值長和防誤專職到現場批準；解鎖后的檢修工作應置于值班人員的監護下，并做好詳細記錄及簽名。（4）后應匯報并完善相關記錄。另外，萬能鑰匙的使用者必須是運行值班人員。

4 結語

防誤閉鎖對于確保變電站運維安全至關重要。本文針對各類閉鎖方法進行了分析，并以實際變電站為例作防誤閉鎖應用的研究，給出了規范化管理的措施，可作為變電運行的有效借鑒。

[1]苗俊杰．高壓開關柜防誤閉鎖隱患分析及治理措施[J]．電力電氣,2015,42(5)：85-87．

[2]國家電網公司．12kV開關柜典型事故案例及安全防范措施[M]．北京：中國電力出版社,2011．

[3]朱繼勇．10kV成套開關柜綜合防誤閉鎖完善措施探討[J]．廣西水利水電,2012,20(4)：62-65．

[4]趙冀．高壓開關柜安全操作規程及事故案例解析[J]．機電信息,2013, 33(12)：95-97．

翟憬（1969—），江蘇南通人，大專，海安供電公司電氣工程管理工作。