隔离开关闭锁装置的原理与验收

隔离开关闭锁装置的原理与验收张宝光 长春超高压局，吉林，长春摘要：隔离开关加装闭锁装置，是保证工作人员不发生恶性电气误操作的有效手段，因此电气工作人员必须清楚隔离开关闭锁装置的原理，才能正确实现倒闸操作、设备维护、设备验收和异常处理，防止误操作的发生。关键词：隔离开关；闭锁装置；防止误操作1、前言电力系统的扩建任务空前繁重，有大量的电气设备投入系统运行，这其中不乏有变压器、断路器、隔离开关、互感器、GIS组合电器等电气设备，而这些设备中最容易出现误操作的设备就是隔离开关；近年新参加工作人员逐年增多，专业技术水平偏低，非常容易发生电气误操作事故。国家电网公司电力生产事故调查规程中定义的恶性电气误操作全部与隔离开关有关：带负荷误拉（合）隔离开关、带电挂（合）接地线（接地开关）、带接地线（接地开关）合断路器（隔离开关）。本文结合工作实际，从隔离开关电气闭锁回路、机械闭锁装置、验收方法等方面进行阐述，为设备零缺陷投产、把好验收关、防止发生恶性电气误操作事故提供借鉴。2、隔离开关闭锁装置的原理隔离开关的闭锁装置分为电气闭锁和机械闭锁，下面引用生产现场的电气原理图和设备说明书，就电气闭锁原理和机械闭锁原理分别说明。2.1、隔离开关电气闭锁原理2.1.1、隔离开关电气闭锁的原理，就是利用断路器、隔离开关、接地刀闸等设备的辅助接点，在二次电气控制回路中有条件的连接，形成“与”和“或”的逻辑关系，控制电源回路的接通与断开，从而达到控制一次设备的目的。接入回路中的辅助接点应满足可靠通断的要求，辅助开关应满足响应一次设备状态转换的要求，电气接线应满足防止电气误操作的要求。500千伏隔离开关控制回路比较简单，下面引用生产现场的电气原理图，主要对220千伏隔离开关典型并且复杂的控制回路进行说明。2.1.2、220千伏隔离开关控制回路的闭锁关系a、当线路停送电操作1G刀闸时，必须同时满足如下条件：2GD接地刀闸在开位（辅助开关常闭接点闭合）；母线接地器在开位（辅助开关常闭接点闭合），1CJD励磁使1CJD常开接点闭合；分、合闸交流接触器（1C、2C常闭接点）互为闭锁接点闭合；分闸、合闸终端接点闭合；热继电器闭接点闭合；停止按钮接点闭合；2G刀闸在开位（辅助开关常闭接点闭合）；线路开关在开位（辅助开关常闭接点闭合）。此时按下分或合闸按钮，1G刀闸控制回路电源接通，交流接触器1C或2C线圈励磁，接通电机回路，1G可以分、合闸操作。2G与1G原理基本相同。（见图一）b、当倒母线操作1G时，必须同时满足如下条件：2GD接地刀闸在开位（辅助开关常闭接点闭合）；母线接地器在开位（辅助开关常闭接点闭合），1CJD励磁使1CJD常开接点闭合；分、合闸交流接触器（1C、2C常闭接点）互为闭锁接点闭合；分闸、合闸终端接点闭合；热继电器闭接点闭合；停止按钮接点闭合；2G刀闸在合位（辅助开关常开接点闭合）；母联1G 、2G、开关在合位（辅助开关常开接点闭合）。此时按下分或合闸按钮，1G刀闸控制回路电源接通，交流接触器1C或2C线圈励磁，接通电机回路，1G可以分、合闸操作。2G与1G原理基本相同。（见图一、图三、图五）c、当线路停送电操作3G刀闸时，必须同时满足如下条件：3GD1、3GD2接地刀闸在开位（辅助开关常闭接点闭合）；分、合闸交流接触器（1C、2C常闭接点）互为闭锁接点闭合；分闸、合闸终端接点闭合；热继电器闭接点闭合；停止按钮接点闭合；线路开关在开位（辅助开关常闭接点闭合）。此时按下分或合闸按钮，3G刀闸控制回路电源接通，交流接触器1C或2C线圈励磁，接通电机回路，3G可以分、合闸操作。（见图一）d、当旁路代线路开关，操作4G刀闸时，必须同时满足如下条件：分、合闸交流接触器（1C、2C常闭接点）互为闭锁接点闭合；分闸、合闸终端接点闭合；热继电器闭接点闭合；停止按钮接点闭合；3GD2接地刀闸在开位（辅助开关常闭接点闭合）；旁路1G或2G在合位（辅助开关常开接点闭合）；旁路4G在合位（辅助开关常开接点闭合）；旁路母线接地器在开位（辅助开关常闭接点闭合）；旁路开关在开位（辅助开关常闭接点闭合）。此时按下分或合闸按钮，4G刀闸控制回路电源接通（电源取自旁路开关端子箱即：1JPBM、2JPBM），交流接触器1C或2C线圈励磁，接通电机回路，4G可以分、合闸操作。（见图一、图二、图四）母联代线路原理同上。e、当操作母线接地器时，必须同时满足如下条件：所有与母线连接的隔离开关都在开位（辅助开关常闭接点闭合），此时按下接地器电磁锁按钮，电磁锁控制回路电源接通，可以用钥匙开锁操作母线接地器。f、手动操作的接地刀闸的闭锁是电磁锁，电磁锁的原理很简单，利用电磁锁的卡具卡住地刀的传动部位，因此电磁锁既是电气闭锁又是机械闭锁。例如：2GD电磁锁的电气原理：1G和2G在开位（辅助开关闭接点闭合）；开关在开位（辅助开关常闭接点闭合）。此时按下电磁锁按钮，电磁锁电源接通励磁，此时可以转动闭锁销针，解除机械闭锁。（见图一）2.2、隔离开关机械闭锁原理隔离开关机械闭锁装置的原理，就是利用电气设备的机械联动部件，在机械行程的特定部位，形成“挡”和“卡”的制动关系，从而达到控制设备分合的目的。机械闭锁装置应满足操作灵活、牢固和耐环境条件等使用要求。如图所示：左侧闭锁板处于闭锁状态，右侧闭锁板处于解锁状态 闭锁板处于解锁状态闭锁板处于闭锁状态3、隔离开关闭锁装置的验收经验清楚隔离开关闭锁装置原理后，就可遵循原理进行验收，3.1电气闭锁采用下述方法验收：3.1.1、组织技术人员进行图纸会审，审核原理图、安装接线图是否正确。审图是很重要的，例如：对二期工程验收时，现场技术人员在审核图纸时发现，500千伏一串联络50122刀闸只受500千伏II母线B相接地器和一串联络50122B相刀闸本身接地刀闸的常闭接点控制，不受A、C相控制，即图一中1和2处的接点没有作用。当A或C相的接地器或接地刀闸在合位，电源仍然从B相回路供电，（图六）中红线部分，起不到电气闭锁的作用（母线接地器和母线侧刀闸只有电气闭锁，没有机械闭锁），而且在500千伏I、II母线停电时试验，证明了判断的正确性，举一反三，合包线50111、50112、500千伏一串联络50121、梨合线50331、50332刀闸也同样存在操作电气闭锁回路只受B相接地器（接地刀闸）辅助开关常闭接点控制的问题。这样的问题很容易引发恶性误操作事故。所以现场技术人员对该回路进行了改进，即：使接地器或接地刀闸的常闭接点串联连接，形成“与”的关系来控制电源端（见图七），从而解决了原回路的设计缺陷，避免了恶性误操作事故的发生。（图六）（图七）3.1.2、对照图纸审核现场端子箱、机构箱内接线是否正确。3.1.3、现场实际传动隔离开关是必须的，因为从多年的验收维护经验看，传动是最直接、最实际的验收方法，一目了然，用事实说话。对不能传动的隔离开关，在采取断开刀闸电机电源的措施后，可以传动到接触器，验证闭锁关系的正确性。3.1.4、现场最有效率也是最合理的验收方式，是工作许可人、工作负责人一同验收，因为涉及到操作安全措施中的接地刀闸，而对运行中的设备在采取可靠安全措施后（断开刀闸操作机构电源），只传动到交流接触器，即传动控制回路即可。3.2、机械闭锁采用下述方法验收：3.2.1、查看设备说明书，了解机械闭锁原理，熟悉设备结构。3.2.2、现场检查设备闭锁板、卡具是否牢固。3.2.3、现场实际传动隔离开关和接地刀闸，检查是否可靠闭锁（制动）。在新设备验收过程中，现场实际传动是必须的，而且现在新设备基本上是电动操作，如果电气闭锁失灵，电动力比人力大的多，机械闭锁必须得到考验。举例说明：在现场验收时曾经发生过隔离开关在合位，在校验本身接地刀闸电气闭锁回路时，电气闭锁接线错误，接通接地刀闸电动机回路，由于机械闭锁挡板没有固定牢固，造成接地刀闸合闸，而且电动机回路的热继电器也没有动作。可见对机械闭锁的实际传动是多么重要。在这里也建议挡板的固定不应使用顶丝，而应该用有足够强度的销针。4、结论：只要清楚了隔离开关闭锁装置原理，不仅能熟练的进行隔离开关操作和验收，还可得心应手的解决隔离开关在运行中发生的各种二次回路的异常问题，确保安全生产。