南通市海安縣供電公司 翟 憬

變電站防誤閉鎖裝置的應(yīng)用及規(guī)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(guī)避電力系統(tǒng)運(yùn)維中人身安全、設(shè)備事故至關(guān)重要。首先對各類防誤閉鎖裝置的原理和特點(diǎn)進(jìn)行闡述；其次以具體變電站為背景，本著“優(yōu)勢互補(bǔ)”原則，進(jìn)行防誤閉鎖裝置應(yīng)用的設(shè)計(jì)；最后就防誤閉鎖解鎖的規(guī)范化管理進(jìn)行探討。

變電站；防誤閉鎖；規(guī)范化

按實(shí)現(xiàn)機(jī)理，防誤閉鎖裝置歷經(jīng)了“機(jī)械→電磁→電氣邏輯→微機(jī)”的變革[1]。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場技術(shù)條件進(jìn)行防誤閉鎖裝置的選擇，并輔之以規(guī)范化的管理。

1 防誤閉鎖裝置概述

要達(dá)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(jìn)行研究。

（1）機(jī)械閉鎖。該類閉鎖依托機(jī)械結(jié)構(gòu)上的制約性來實(shí)現(xiàn)相互聯(lián)鎖，主要用于以一體化形式呈現(xiàn)的設(shè)備(如隔離刀閘和對應(yīng)地刀)。其優(yōu)勢是結(jié)構(gòu)直觀、運(yùn)行可靠，缺點(diǎn)是不能實(shí)現(xiàn)跨間隔閉鎖。（2）電磁閉鎖。該類閉鎖依托電氣設(shè)備的輔助接點(diǎn)來控制電磁鎖回路，進(jìn)而控制相關(guān)柜門或刀閘的行為，可用于非一體化設(shè)備間相互閉鎖。其優(yōu)勢是原理簡單，缺點(diǎn)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(shè)備控制回路串入位置輔助接點(diǎn)來達(dá)成電氣閉鎖[2]。其優(yōu)勢是結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、運(yùn)行可靠，缺點(diǎn)是二次接線量大、維護(hù)不便。（4）微機(jī)閉鎖。該類閉鎖裝置依托計(jì)算機(jī)技術(shù)和五防掛鎖，以程序設(shè)定方式規(guī)避誤操作的發(fā)生。由于程序編制的任意性，微機(jī)五防在理論上可達(dá)成任意邏輯的閉鎖。且當(dāng)一次設(shè)備發(fā)生變動，只需對程序做出調(diào)整[3]。該類閉鎖的缺點(diǎn)是操作時(shí)間相對較長(因要核對性模擬預(yù)演)。

2 基于實(shí)例的防誤閉鎖裝置應(yīng)用研究

某電廠的變電站以微機(jī)五防系統(tǒng)為主，輔之以必要的機(jī)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(jī)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(jī)械閉鎖。

（1）220kV系統(tǒng)。220kV的隔離刀閘和接地刀閘必須是嚴(yán)格的一通一斷關(guān)系，由于它們一般為一體化裝置，因此在設(shè)計(jì)上以機(jī)械行程的“擋”和“卡”來實(shí)現(xiàn)可靠的制動關(guān)系。（2）10kV系統(tǒng)。10kV開關(guān)柜的主體結(jié)構(gòu)是斷路器手車和開關(guān)柜柜體，其中柜體中布置有接地閘刀和開關(guān)上下觸頭。從邏輯上講，開關(guān)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(nèi)的機(jī)械結(jié)構(gòu)予以保證。（3）0.4kV系統(tǒng)。以機(jī)械聯(lián)鎖裝置實(shí)現(xiàn)手車位置與開關(guān)狀態(tài)的關(guān)聯(lián)，即手車未到合理位置，聯(lián)鎖裝置將扣住合閘軸上的銷子，使開關(guān)不能合閘；在合閘后，連鎖裝置的滾輪將壓住推進(jìn)機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)。如利用某隔離刀閘常閉輔助接點(diǎn)、線路PT二次空開、線路有電閉鎖繼電器常閉接點(diǎn)與另一設(shè)備的地刀操作機(jī)構(gòu)上的電磁鎖構(gòu)成回路來形成電磁閉鎖(目的是規(guī)避帶電合地刀)，見圖1所示。

圖1 案例電磁閉鎖應(yīng)用示意

2.3 電氣閉鎖層面

當(dāng)前，電氣閉鎖的功能基本被微機(jī)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(yīng)用主要體現(xiàn)在以下方面：（1）規(guī)避帶負(fù)荷操動隔離刀閘。實(shí)現(xiàn)途徑：在隔離刀閘的操作回路中串入相應(yīng)開關(guān)的常閉輔助接點(diǎn)。（2）規(guī)避帶地刀合隔離刀閘。實(shí)現(xiàn)途徑：在隔離刀閘操作回路中串入相應(yīng)地刀的常閉輔助接點(diǎn)。（3）規(guī)避帶電合地刀。實(shí)現(xiàn)途徑：在地刀操作回路中串入開關(guān)和隔離刀閘的常閉輔助接點(diǎn)。

2.4 微機(jī)閉鎖層面

微機(jī)閉鎖總體結(jié)構(gòu)見圖2所示。在倒閘操作時(shí)，首先在后臺進(jìn)行模擬操作，之后將通過的操作步序發(fā)送至電腦鑰匙，再由電腦鑰匙對相關(guān)設(shè)備依次作開鎖操作，并具備視聽提醒。

關(guān)于微機(jī)閉鎖的應(yīng)用研究點(diǎn)，主要是邏輯設(shè)計(jì)和鎖具安裝兩個方面。（1）邏輯設(shè)計(jì)。應(yīng)以“五防”為根本準(zhǔn)則，并對特殊情況(如開關(guān)拒跳下的解鎖操作)作適當(dāng)考量。以3/2接線為例進(jìn)行說明。

①開關(guān)操作邏輯。在實(shí)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(tài)，因此在微機(jī)閉鎖環(huán)境下，可不對開關(guān)操作設(shè)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(guān)聯(lián)，其合閘前提是與其串聯(lián)的開關(guān)、母線地刀均在分位；若隔離刀閘與進(jìn)出線相關(guān)聯(lián)，其合閘前提是與其串聯(lián)的開關(guān)、與串聯(lián)開關(guān)間接地刀閘及與線路(主變)側(cè)隔離刀閘間的接地刀閘均在分位；為規(guī)避弧光短路，拉開隔離刀閘操作中，須按“線路測→母線側(cè)”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(guān)兩側(cè)接地刀閘，需確定兩側(cè)隔離刀閘在分位；若要合進(jìn)出線側(cè)接地刀閘，需確定其兩側(cè)隔離刀閘均在分位；若要合母線接地刀閘，需確認(rèn)與母線有連接的隔離刀閘均在分位。④柜(網(wǎng))門操作邏輯。若要打開柜門電子編碼鎖，需確認(rèn)該柜體內(nèi)所有設(shè)備的隔離刀閘在分位。⑤接地線操作邏輯。對于掛設(shè)接地線，按照“接地線存放位置接地端掛鎖打開→設(shè)備網(wǎng)門打開→接地樁掛鎖打開”的邏輯設(shè)計(jì)。拆除接地線的順序與此相反。

（2）鎖具安裝。①對于開關(guān)鎖具安裝，應(yīng)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(shè)備為電動操作，則在操作箱內(nèi)操作把手上裝閉鎖盒；若設(shè)備為手動操作，則在手動操作機(jī)構(gòu)箱上掛機(jī)械掛鎖。

圖2 微機(jī)閉鎖應(yīng)用結(jié)構(gòu)

3 防誤解鎖的規(guī)范化管理

3.1 對解鎖情況的規(guī)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(shè)備發(fā)生異常且防誤裝置故障(前提是確認(rèn)對防誤裝置的操作是正確的)，若不解鎖將危及供電或迸發(fā)不安全因素。（2）開展正常運(yùn)維活動(如紅外測溫)需打開帶電設(shè)備的網(wǎng)門，且辦理二種工作票和做好安措。

3.2 對解鎖執(zhí)行的管理

對于解鎖執(zhí)行，主要要關(guān)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(yīng)置于明顯位置，且放在專用鑰匙盒內(nèi)并由運(yùn)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(xiàn)場核實(shí)，并簽名批準(zhǔn)；若防誤專職無法到達(dá)現(xiàn)場，則值班負(fù)責(zé)人可代替履行職責(zé)，但要報(bào)相關(guān)部門負(fù)責(zé)人同意。另外，解鎖操作要雙重監(jiān)護(hù)，各項(xiàng)紀(jì)錄要詳細(xì)、明確。（3）檢修解鎖。當(dāng)檢修工作需要解鎖，應(yīng)由當(dāng)班值長和防誤專職到現(xiàn)場批準(zhǔn)；解鎖后的檢修工作應(yīng)置于值班人員的監(jiān)護(hù)下，并做好詳細(xì)記錄及簽名。（4）后應(yīng)匯報(bào)并完善相關(guān)記錄。另外，萬能鑰匙的使用者必須是運(yùn)行值班人員。

4 結(jié)語

防誤閉鎖對于確保變電站運(yùn)維安全至關(guān)重要。本文針對各類閉鎖方法進(jìn)行了分析，并以實(shí)際變電站為例作防誤閉鎖應(yīng)用的研究，給出了規(guī)范化管理的措施，可作為變電運(yùn)行的有效借鑒。

[1]苗俊杰．高壓開關(guān)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(wǎng)公司．12kV開關(guān)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(guān)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(guān)柜安全操作規(guī)程及事故案例解析[J]．機(jī)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。