【導讀】高壓開(kāi)關(guān)柜的“機械聯(lián)鎖”是確保設備和人身安全、防止誤操作的重要措施。以下分析開(kāi)關(guān)柜的機械及各種電氣聯(lián)鎖實(shí)現方式。
《3~35kV交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設備》(GB3906—91)中對此作了明確規定,此國家標準把“聯(lián)鎖”描述為:“金屬封閉式開(kāi)關(guān)設備應具有:防止帶負荷分、合隔離開(kāi)關(guān)(隔離插頭);防止誤分、誤合斷路器、負荷開(kāi)關(guān)、接觸器(允許提示性);防止接地開(kāi)關(guān)處在閉合位置時(shí)關(guān)合斷路器、負荷開(kāi)關(guān)等開(kāi)關(guān);防止再帶電時(shí)誤合接地開(kāi)關(guān);防止誤人帶電隔室等功能”,上述五項防止電氣誤操作的內容,簡(jiǎn)稱(chēng)“五防”。“五防”裝置一般可分為機械、電氣和綜合三類(lèi),我司高壓開(kāi)關(guān)柜屬于綜合類(lèi)。
機械聯(lián)鎖是在高壓開(kāi)關(guān)柜的操作部位之間用互相制約和聯(lián)動(dòng)的機械機構來(lái)達到先后動(dòng)作的閉鎖要求,單柜機械聯(lián)鎖在操作過(guò)程中無(wú)需使用鑰匙等輔助操作,可以實(shí)現隨操作順序的正確進(jìn)行,自動(dòng)地步步解鎖。在發(fā)生誤操作時(shí),可以實(shí)現自動(dòng)閉鎖,阻止誤操作的進(jìn)行。
部分10kV配電設備使用的都是金屬封閉式開(kāi)關(guān)設備,包括高壓開(kāi)關(guān)柜、高壓PT柜、高壓計量柜等。高壓開(kāi)關(guān)柜是我們變電運行時(shí)頻繁操作的設備之一,因此對高壓開(kāi)關(guān)柜的“機械聯(lián)鎖”的認識相當重要。
“五防”具體內容:
1.防止帶負荷分、合隔離開(kāi)關(guān)。(斷路器、負荷開(kāi)關(guān)、接觸器合閘狀態(tài)不能操作隔離開(kāi)關(guān)。) 2.防止誤分、誤合斷路器、負荷開(kāi)關(guān)、接觸器。(只有操作指令與操作設備對應才能對被操作設備操作) 3.防止接地開(kāi)關(guān)處于閉合位置時(shí)關(guān)合斷路器、負荷開(kāi)關(guān)。(只有當接地開(kāi)關(guān)處于分閘狀態(tài),才能合隔離開(kāi)關(guān)或手車(chē)才能進(jìn)至工作位置,才能操作斷路器、分荷開(kāi)關(guān)閉合) 4.防止在帶電時(shí)誤合接地開(kāi)關(guān)。(只有在斷路器分閘狀態(tài),才能操作隔離開(kāi)關(guān)或手車(chē)才能從工作位置退至試驗位置,才能合上接地開(kāi)關(guān)) 5.防止誤入帶電室。(只有隔室不帶電時(shí),才能開(kāi)門(mén)進(jìn)入隔室)
一、斷路器的聯(lián)鎖實(shí)現方式
單臺高壓開(kāi)關(guān)柜的斷路器而言,其機械聯(lián)鎖主要作用是:
一.防止誤入帶電室。
二.防止在帶電時(shí)誤合接地開(kāi)關(guān)。
三.防止誤分、誤合斷路器
四.防止接地開(kāi)關(guān)處在閉合位置時(shí)關(guān)合斷路器。



二.斷路器與隔離開(kāi)關(guān)的聯(lián)鎖實(shí)現方式
就母聯(lián)高壓開(kāi)關(guān)柜的斷路器與隔離開(kāi)關(guān)而言,其機械聯(lián)鎖主要作用是:
一.防止帶負荷分、合隔離開(kāi)關(guān)
二.防止誤入帶電室。
三. 防止誤分、誤合斷路器

操作順序(紅的“標示”是母聯(lián)柜,綠的“標示”是母聯(lián)隔離柜):
當需要斷開(kāi)母聯(lián)時(shí),先按操作規程斷開(kāi)斷路器,然后將手車(chē)搖至“實(shí)驗”位置,拉出聯(lián)鎖拉環(huán),拔出鑰匙;然后將鑰匙插入母聯(lián)隔離柜的聯(lián)鎖裝置,將聯(lián)鎖拉環(huán)推進(jìn)去,搖出隔離手車(chē)。操作完畢。合母聯(lián)柜的操作步驟則相反。完全實(shí)現了“防止帶負荷分、合隔離開(kāi)關(guān)”
二.ATS柜斷路器的聯(lián)鎖實(shí)現方式
ATS高壓開(kāi)關(guān)柜的斷路器而言,其機械聯(lián)鎖主要作用是:
一.防止誤入帶電室。
二.防止在帶電時(shí)誤合接地開(kāi)關(guān)。
三.防止誤分、誤合斷路器
四.防止接地開(kāi)關(guān)處在閉合位置時(shí)關(guān)合斷路器。

操作順序(紅的“標示”是N電源柜,綠的“標示”是E電源柜,黃的“標示”是出線(xiàn)柜):
當需要斷開(kāi)出線(xiàn)柜時(shí),先將N電源柜、E電源柜停電,拔出KEY1、KEY2鑰匙,然后將鑰匙插入鎖具交換盒里,取出KEY3鑰匙插入出線(xiàn)柜聯(lián)鎖的鑰匙孔,方能操作出線(xiàn)柜。合出線(xiàn)柜的操作步驟則相反。
一. 高壓柜中兩臺進(jìn)線(xiàn)柜與母聯(lián)之間電氣聯(lián)鎖的配合
每一套開(kāi)關(guān)柜除了完善的機械聯(lián)鎖還要有相應的電氣聯(lián)鎖相互配合。因為機械聯(lián)鎖不能及遠,距離太遠就會(huì )影響靈敏度,這時(shí)就需要電氣聯(lián)鎖的配合。下面三幅電氣原理圖是C2變配電所高壓進(jìn)線(xiàn)柜與母聯(lián)柜之間的電氣聯(lián)鎖原理圖,其中PDS741A是1、2號進(jìn)線(xiàn)柜的綜保裝置,PDS731B是母聯(lián)柜的綜保裝置;1QF是一號進(jìn)線(xiàn)柜斷路器,2QF是二號進(jìn)線(xiàn)柜斷路器,3QF是母聯(lián)柜斷路器。其聯(lián)鎖的原理如下:
在計量柜與母聯(lián)隔離柜都到位的情況下,合1QF與2QF。這時(shí)PDS731B的3-7與3-9處于分斷的狀態(tài),其304端子無(wú)電源,3QF不滿(mǎn)足合閘條件。同理,1QF與3QF合閘時(shí),2QF不滿(mǎn)足合閘條件;2QF與3QF合閘時(shí),1QF不滿(mǎn)足合閘條件。

二. 低壓柜中兩臺進(jìn)線(xiàn)柜與母聯(lián)之間電氣聯(lián)鎖的配合
一般互為備用的兩組低壓柜與母聯(lián)之間,都采用“三合二”的邏輯關(guān)系??刂齐娐废嗷ブg設有電氣聯(lián)鎖,(如圖)其中Q1是1#進(jìn)線(xiàn)斷路器,Q2是2#進(jìn)線(xiàn)斷路器,Q3是母聯(lián)斷路器,2KA、3KA是Q2、Q3的故障繼電器,3KA1是啟動(dòng)繼電器。
手動(dòng)時(shí):萬(wàn)轉SA的1、2腳連通。當Q2、Q3合閘,Q1合閘回路A-2、A-3斷開(kāi),其合閘線(xiàn)圈XF無(wú)法得電, Q1不能滿(mǎn)足合閘條件;同理,當Q1、Q2或Q1、Q3同時(shí)合閘時(shí),Q2或Q3也同樣不能滿(mǎn)足合閘條件。使進(jìn)線(xiàn)柜與母聯(lián)滿(mǎn)足“三合二”邏輯。
自動(dòng)時(shí):萬(wàn)轉SA的3、4腳連通。啟動(dòng)繼電器3KA1代替了按鈕1SB1的功能,其它動(dòng)作與手動(dòng)時(shí)一樣。
注:本原理圖是Q1斷路器的控制圖,Q2、Q3的控制圖與它一樣。

下面的電氣原理圖是C2變配電所低壓進(jìn)線(xiàn)柜與母聯(lián)柜之間的電氣聯(lián)鎖原理圖,其中QFA是401開(kāi)關(guān),QFB是402開(kāi)關(guān),QFC是母聯(lián)開(kāi)關(guān);PLC模塊安裝在母聯(lián)柜內,其控制電源DC24V并聯(lián)分別取自于401、402開(kāi)關(guān)。其聯(lián)鎖的原理如下:
手動(dòng)時(shí):當QFA、QFB合閘,QFC合閘回路C-1、C-2斷開(kāi),其合閘線(xiàn)圈XF無(wú)法得電, QFC不能滿(mǎn)足合閘條件;同理,當QFA、QFC或QFB、QFC同時(shí)合閘時(shí),QFB或QFA也同樣不能滿(mǎn)足合閘條件。使進(jìn)線(xiàn)柜與母聯(lián)滿(mǎn)足“三合二”邏輯。
自動(dòng)時(shí):由于低壓進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)沒(méi)有選用欠壓(失壓)線(xiàn)圈,所以采用模塊來(lái)控制失壓時(shí)進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)的分閘動(dòng)作,三臺聯(lián)鎖的斷路器控制回路電源均取自母聯(lián)柜。用中間繼電器取代了按鈕,聯(lián)鎖的其它步驟與手動(dòng)一樣。

C2-401

C2-402

母聯(lián)開(kāi)關(guān)

PLC控制圖