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提高高压开关柜五防可靠性研究

发表时间：2021/7/1 来源：《建筑科技》2020年11月下作者：1陈杰 2陈豪

[导读] 随着我国电力行业的快速发展，各行各业对于电力的需求越来越大，为了能够有效保证电网安全稳定运行，同时保证设备安全，避免人员误操作等问题，通过设置高压开关柜五防可以有效增强高压开关柜的安全性能。本文通过对高压开关柜五防联锁可靠性的具体措施进行分析，有效提高高压开关柜五防可靠性的研究。

1.国网宜昌供电公司检修分公司变电检修室 1陈杰
2.国网湖北省电力有限公司直流运检公司 2陈豪

摘要：随着我国电力行业的快速发展，各行各业对于电力的需求越来越大，为了能够有效保证电网安全稳定运行，同时保证设备安全，避免人员误操作等问题，通过设置高压开关柜五防可以有效增强高压开关柜的安全性能。本文通过对高压开关柜五防联锁可靠性的具体措施进行分析，有效提高高压开关柜五防可靠性的研究。
关键词：高压开关柜；五防联锁；可靠性分析
        0背景
        随着我们国家对于安全生产的重视，人们的安全生产意识不断提高，各行各业追求安全生产的目标大大增强。电力行业作为高危行业，为了能够有效防止各种开关设备操作时发生误触问题而造成人员伤亡。高压开关柜的“五防”装置是防止电气误操作事故的重要技术措施和基本要求，一般分为电气闭锁、机械闭锁和微机闭锁。安全可靠的“五防”闭锁装置在预防因人为误操作而引起的电气事故中起到了关键作用。以保证安全稳定操作，有效提高整个电力系统的安全稳定运行。
        1五防联锁装置的发展
        伴随着高压开关柜配套五防联锁装置的更新与换代，五防联锁装置不仅具有更高的可靠性，而且在操作方面也更加的简单，如高压金属封闭式开关柜配装各种控制柜开关的设备螺距都是按照五防的结构设计进行处理的，所以很多都能够直接显示开关柜操作的工作，具有电气显示功能，隔离刀的位置、断路器的合分状态以及接地刀的分合位置，都能够直接在高压开关柜的仪表面板上进行展示，避免了各种电气误操作的产生。同时也能够极大地提高电气设备操作的可靠性与安全性。
        2提高开关柜绝缘性能的方法
        2.1加强安装质量控制
        过检验开关柜的放电痕迹，判断开关柜的穿柜套管和母线之间是否发生过轻微的放电现象。穿柜套管和母线的间距不合理、开关柜的穿柜套管没有设置等电位线等都会导致开关柜空气问隙发生击穿放电。由于母线和穿柜套管之间的间距较短，难以准确安装等电位线，因此，可以将绝缘胶带材料填充在母线和穿柜套管之间，从而消除空气间隙，提高开关柜运行的安全、稳定性。在选择开关柜零器件型号时，相关技术必须要满足爬电比距和最小空气绝缘间距要求，以提高开关柜的绝缘性能。
        2.2改善开关柜的潮湿环境
        在满足最小空气间隙要求的基础上，在开关柜母线室内安装加热器，并在开关柜的顶部和底部设计排风口和进风口。空气在开关柜加热之后，由开关柜的排风口快速排出，以有效改善开关柜的潮湿环境，消除开关柜母线室的凝露现象，实现开关柜的快速散热。
        2.3确保绝缘部件的质量
        为了确保开关柜的安全、稳定运行，必须要确保绝缘部件的质量，特别是开关柜的穿柜套管，必须具有良好的阻燃特性。同时，采用新型环氧树脂材料对开关柜屏蔽，并且工作人员要验收开关柜的安装施工质量，严格检查开关柜内绝缘部件的质量合格证明和生产厂家资料，必要时，还要请专业的质量检测机构对开关柜的绝缘部件进行质量检查。
        2.4确保良好的运行环境
        确保开关柜的运行环境，可从以下几个方面研究：在开关柜的抽风机和通风窗上安装滤网或网栅，减少进入开关柜的尘埃，封堵开关柜的孔洞，避免大量潮气进入开关柜室内，及时检查开关柜加热器的运行状态，确保加热器的正常运行，加强开关柜的维护、检修，制订科学、合理的检修计划，做好开关柜的运行管理，定期检查开关柜的运行状态，并采取有效的措施，提高开关柜的绝缘性能，确保开关柜的安全、稳定运行。

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        3提高开关柜五防可靠性的技术措施
        “五防”闭锁装置上零部件哪接和栓接的部位多，工作强度大都是以较大的操作力为依据设计，在民年的使用中难免会出现卡涩等问题。但由于装置的直观性差，出现这些问题时不易及时发现，应利用每次设备停电检修的机会，对其进行认真检查和修复，并在相关部位加上适当的润滑油，以保持其状态完好。采用软闭锁与硬闭锁结合的方式，可以采用软闭锁的尽量采用。如，取消程序锁而直接采用前后门和断路器，可减少因程序锁的质量问题引起的电气误操作。在接地刀操作孔处增加小活门或卡销，可以有效地减少出现电气误操作的机会。此外，在接地刀操作孔、断路器操作孔和触头盒活门等位置增加挂锁，可以大大减少电气误操作。
        3.1提高装置可靠性的组织措施
        根据对电气误操作事故现场原因的检查分析，许多电气误操作事故都是由于违规操作使“五防”闭锁装置损坏失效引起的，而违规操作大多发生在未经操作培训合格的安装和值班人员身上。因此，切实做好设备安装和使用人员的技能培训工作，是防止“五防”闭锁装置意外损坏、引发各种电气误操作事故的重要措施。成套开关设备制造厂应关注设备安装人员的素质情况，必要时对其进行设备安装调试培训，在设备安装调试完成后或投运之前，还应注意对设备上的“五防”闭锁装置的完好性进行检验，以确保其功能正常、有效。设备使用单位应注意加强对现场值班人员进行熟练操作培训，新进人员应通过上岗前的培训考核；确保所有操作人员严格执行操作规程，减少和避免对“五防”闭锁装置的违规操作，从而从根本上消除电气误操作事故，提高供配电系统安全运行的水平。
        4五防装置可靠性分析
        对开关柜配套装置研究发现五防转轴副、用于限制手车进退的闭锁闪等装置，在使用过程中会出现强度较低、容易弯曲的现象。必须要通过热处理的方式来提高上述装置的抗弯强度，用来满足开关柜的可靠性要求；有的断路器底盘车右侧导轨上的锁闪伸出孔过宽，致使锁闪摆动角度过大，也是形成闭锁闪会被不太大的手车推进力撞弯的一个原因，所以应该适当的减小五防装置锁闪伸出孔的宽度，避免出现大幅度的摆动，有效提高闭锁闪的抗撞弯能力。
        在固定柜和手车柜中，由于没有专门的灭弧装置，通常情况下不能够接通或者切断负荷电流，所以在与其配合的断路器闭合的情况下，不能够推拉隔离柜的手车。在一般的应用中，都需要设置断路器辅助接点与隔离手车的联锁，防止运行人员的误操作。在中置柜中，由于没有传统意义上隔离开关的概念，手车操作在试验位置时，就相当于传统意义上的隔离开关断开的情况。当接地开关合闸的时候，是禁止推动断路器的，如果强行操作，会损坏联锁装置，因此，为避免误操作，接地开关的分合闸必须操作到位，与指示位置对应，指示正确。
        通过大量的数据分析表明，人身触电伤亡及电气设备事故往往与电气工人误操作存在非常大的联系，所以为了能够有效提高高压开关柜五防联锁装置的安全性能，必须要加强对于电气安全操作规程的落实。首先可以通过线路侧加装带电显示，检查无电并确保接地开关的状况无误后，方可进行下一步操作；其次，在接地开关操作杆上加装电磁锁，保证线路在有电荷经过时接地开关不能合闸；另外，还可以在出线柜电缆室门与接地刀闸设置机械闭锁，并在电缆室门上配备紧急解锁装置，由专人进行负责。对于五防中的联锁要求，无论是固定柜还是手车柜，必须要保证联锁功能的方案设计与实际情况相吻合。通常情况下，机械联锁分为两种状态，即主动联锁和被动联锁。主动式联锁就是指在联锁的状态下，如果没有正常解锁条件，则不会出现解锁，这样就可以避免误操作的执行。
        5结论
        高压开关柜五防系统合理、可靠、操作方便、易于识别，是防止电气误操作的必要措施。有效的五防装置能避免误操作对人造成伤害，缩小误操作引起供电事故的范围。提高五防开关柜装置的可靠性，避免因装置操作复杂而导致误操作的出现，从根本上消除电气误操作事故的产生，为电力系统的安全运行作出贡献，并在长期使用过程中经受实践的检验
参考文献
[1]宋俊峰.开关柜五防功能的改进[J].电力安全技术,2019,4.
[2]陈晴,叶江明.10kV高压开关柜故障分析与防范措施[J].电工电气,2018,9.
[3]杨伟国.高压开关柜后门联锁的完善[J].农村电气化,2017,2.