五防闭锁装置功能简介.ppt

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1、主讲人：赵勇,五防闭锁装置功能简介,一、范围,本标准规定了电厂电气五防闭锁装置的使用及管理要求。本标准适用于上海XXX发电厂电气五防闭锁装置。,常规防误闭锁方式主要有4种：,1、机械闭锁是在开关柜或户外闸刀的操作部位之间用互相制约和联动的机械机构来达到先后动作的闭锁要求。机械闭锁在操作过程中无需使用钥匙等辅助操作，可以实现随操作顺序的正确进行，自动地步步解锁。在发生误操作时，可以实现自动闭锁，阻止误操作的进行。机械闭锁可以实现正向和反向的闭锁要求，具有闭锁直观，不易损坏，检修工作量小，操作方便等优点。然而机械闭锁只能在开关柜内部及户外闸刀等的机械动作相关部位之间应用，与电器元件动作间的联系用机

2、械闭锁无法实现。对两柜之间或开关柜与柜外配电设备之间及户外闸刀与开关（其他闸刀）之间的闭锁要求也鞭长莫及。所以在开关柜及户外闸刀上，只能以机械闭锁为主，还需辅以其他闭锁方法，方能达到全部五防要求。,常规防误闭锁方式主要有4种：,2、程序锁(或称机械程序锁)是用钥匙随操作程序传递或置换而达到先后开锁操作的要求。其最大优点是钥匙传递不受距离的限制，所以应用范围较广。程序锁在操作过程中有钥匙的传递和钥匙数量变化的辅助动作，符合操作票中限定开锁条件的操作顺序的要求，与操作票中规定的行走路线完全一致，所以也容易为操作人员所接受。,常规防误闭锁方式主要有4种：,3、电气闭锁是通过电磁线圈的电磁机构动作，来

3、实现解锁操作，在防止误入带电间隔的闭锁环节中是不可缺少的闭锁元件。电气闭锁的优点是操作方便，没有辅助动作，但是在安装使用中也存在以下几个突出问题：一般来说电磁锁单独使用时，只有解锁功能没有反向闭锁功能。需要和电气联锁电路配合使用才能具有正反向闭锁功能；作为闭锁元件的电磁锁结构复杂，电磁线圈在户外易受潮霉坏，绝缘性能降低，增加了直流系统的故障率；需要敷设电缆，增加额外施工量；需要串入操作机构的辅助触点。根据运行经验，辅助触点容易产生接触不良而影响动作的可靠性；在断路器的控制开关上，一般都缺少闭锁措施。,常规防误闭锁方式主要有4种：,4、微机防误闭锁装置自上世纪90年代初，微机技术就进入了防误闭锁

4、领域。微机防误闭锁装置是一种采用计算机技术，用于高压开关设备防止电气误操作的装置。经过10多年来的发展，微机防误闭锁装置已逐渐成熟，并已在电力系统中广泛推广。微机防误系统通过软件将现场大量的二次闭锁回路变为电脑中的五防闭锁规则库，实现了防误闭锁的数字化，并可以实现以往不能实现或者是很难实现的防误功能，应该说是电气设备防误闭锁技术的最新技术和飞跃。,微机防误闭锁装置,微机防误闭锁的原理微机防误闭锁系统一般由防误主机、电脑钥匙、遥控闭锁控制单元、机械编码锁、电气编码锁及智能锁具等功能元件组成，完全满足电气设备“五防”功能的要求。系统建立闭锁逻辑数据库，将现场大量的二次电气闭锁回路变为计算机中的防误

5、闭锁规则库，防误主机使用规则库对模拟预演操作进行闭锁逻辑判断，记录符合防误闭锁规则的模拟预演操作步骤，生成实际操作程序。防误主机按照实际操作程序，根据设备闭锁方式的不同采用以下三种方式进行解锁操作：1）电脑钥匙解锁；2）通过遥控闭锁控制单元等直接控制智能锁具解锁；3）通过通讯接口对监控系统执行解锁。运行人员按照防误主机及电脑钥匙的提示，依次对设备进行操作。对不符合程序的操作，设备拒绝解锁，操作无法进行，从而防止误操作的发生。通过跟踪现场设备的实际状态、接收电脑钥匙的回传信息，防误主机对当前操作进行确认后，进行下一步操作，直到操作任务结束。下图为微机防误闭锁操作流程图。,程序锁在使用中所暴露的问

6、题,程序锁在使用中所暴露的问题是：某些程序锁功能简单，只能在较简单的接线方式下采用，由于不具备横向闭锁功能，在复杂的接线方式下根本不能采用；具有较灵活闭锁方式的程序锁虽然能满足复杂的接线，但在闭锁方案中必须设置母线倒排锁，使得操作过程十分复杂；在大容量的变电站中，隔离开关分合闸采用按钮控制电动机正反转，而程序锁对按钮无法进行程序控制；程序锁也需要众多的程序钥匙，由于安装不规范、生产工艺及材料差等问题，使程序锁易被氧化锈蚀、发生卡涩，致使一定时间内失去闭锁功能；倒闸操作中，分、合两个位置的精度无法保证；程序锁使用时，必须从头开始，中间不能间断。所以程序锁现在已不采用。第一节课完,P/V-12型开

7、关柜五防功能的改进,高中压开关柜的五防闭锁功能是保证人身安全、电网安全和设备安全的最基本保障，也是防止误操作的重要措施，无论是国家电力公司的防止电力生产重大事故的二十五项重点要求还是GB309620063.6 kV40.5 kV交流金属封闭开关设备和控制设备都对此作了明确规定。目前，各电力企业所使用的开关柜五防功能都比较完善，但在五防功能完善的同时，也使个别操作项目流程繁琐，增加了操作人员的工作量，导致操作人员精力困乏，滋生操作中的厌烦情绪，对操作的正确性带来不利影响。1 P/V-12型开关柜五防功能改进原因,P/V-12型开关柜五防功能的改进,P/V-12型开关柜为操作人员和设备提供了可靠的

8、安全性保护：只有当接地开关在分闸位置时(此时后封板不能打开），手车才能从隔离/试验位置移至工作位置；只有当断路器处于分闸位置时，手车才能在柜内移动；接地开关在合闸位置时(此时后封板可以打开），手车不能从隔离/试验位置移到工作位置；手车只有在隔离/试验位置或柜外时，接地开关才能合闸；断路器手车在工作位置时，二次插头被锁定，不能拔除；只有当断路器手车处于工作或隔离/试验位置时，断路器才能进行分合闸操作。由此可见，P/V-12型高压开关柜具备五防功能，即防止误分合断路器；防止带负荷拉出小车；防止带接地开关送电；防止带电合接地开关；防止误入带电间隔。,P/V-12型开关柜五防功能的改进,1.2 五防功

9、能改进的必要性P/V-12型开关柜完善的五防功能在保证操作的正确性，避免发生人员误操作事件的同时，也给工作人员测试馈线绝缘增加了工作量。,工作人员对6 kV馈线测试绝缘时，可供考虑的方法有2种。,(1)在开关柜正面测试设备绝缘。此种情况下，需将测试设备解备，用检修推车将手车开关拉至柜外。此时由于柜内静触头会被接地的金属隔板遮盖，需要工作人员将金属隔板人为抬起，又由于柜内上、下静触头距离较近，使带电的上触头，即母线侧触头与工作人员距离较近，给测试人员带来触电的可能，工作危险性大大增加。因此，现场不采取这种方法。,工作人员对6 kV馈线测试绝缘时，可供考虑的方法有2种。,(2)在开关柜后封板，即电

10、缆出线室测试设备绝缘。由于电缆室后封板与接地开关具有严密可靠的机械联锁，测试时，需要在手车开关移至隔离/试验位置后，合上接地开关，才能打开电缆室后封板。然后还需再将接地开关断开，才能进行设备的绝缘测试工作。测试后设备送电时，需要先合上接地开关，关闭后封板，然后再断开接地开关，才能将手车开关由隔离/试验位置移至工作位置。这个过程非常繁琐。这种测试方法不但极大地增加了工作人员的劳动强度，还会使工作人员滋生厌烦情绪，而且频繁操作接地开关，会缩短设备的使用寿命。因此有必要对五防功能进行改进。第二节课完,2 P/V-12型开关柜五防功能改进方案,2 P/V-12型开关柜五防功能改进方案上海通用电气开关/

11、广电有限公司在电厂的要求下，对P/V-12型开关柜五防某功能进行了改进。方案如下：首先在手车开关面板上装设一把特制的机械锁，并在开关柜内正对手车开关试验位置处开设锁孔。正常情况下机械锁的钥匙固定在手车开关面板上的锁孔内，拔不出来，只有在手车开关处于隔离/试验位置、锁上机械锁、锁舌进入锁孔后，才能将钥匙拔出。手车开关正面机械锁和锁孔的安装位置。手车开关锁具安装位置在开关柜后下封板上对着电缆室的部位开设一个铰链小门，在小门上装设一把特制的机械锁，该机械锁与手车开关机械锁相互配合，共用1把钥匙，即该锁具与手车开关位置实现程序联锁。电缆室铰链小门及锁具安装位置。,机械锁具功能如下：,1)当手车开关在工

12、作位置时，电缆室铰链小门关闭，机械锁的钥匙固定在手车开关面板上的锁孔内，拔不下来，能够保证不会误开机械锁。(2)需要测量设备的绝缘电阻时，断开开关并将手车移至隔离/试验位置并锁上机械锁后，才能拔出钥匙开启电缆室铰链小门，测量设备的绝缘电阻。(3)铰链小门在开启位置时，钥匙固定在锁上不能拔出，必须锁上小门，才能抽出钥匙并插回手车上的固定锁孔，打开机械锁后，手车开关方能移至工作位置，恢复工作状态。每套钥匙和机械锁有同样的编号，锁与钥匙一一对应，一把钥匙开一套锁，能够有效地防止误入带电间隔。3 结束语电厂对P/V-12型开关柜“五防”功能的改进既符合五防要求，又简化了操作流程，减轻了工作人员的劳动强

13、度，取得了很好的效果，同时也为同类型开关柜实施改进提供了参考。,中置式开关柜五防联锁的改进探讨,1 引 言 高压开关柜的联锁是保证电力网安全运行、确保设备和人身安全、防止误操作的重要措施。GB3906335kV交流金属封闭开关设备对此也作了明确规定。一般把联锁描述为：防止误分、误合断路器：防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂(合)接地线(接地开关)：防止带接地线(开关)合断路器、负荷开关：防止误入带电间隔。上述五项防止电气误操作的内容，简称“五防”。“五防”装置一般可分为机械、电气和综合三类。目前，市场上高压开关柜类型很多，大多数都有较完善的联锁方式。但仍有不少高压开关柜的联锁尤其是机械联锁不

14、完善，尚不能完全达到“五防”要求。为此，本文就电力系统中大量使用的KYN2812型金属封闭铠装移开式开关设备(以下简称中置柜)的“五防”联锁所存在的问题和具体改进方案提出本人的一些看法。,中置式开关柜五防联锁的改进探讨,2 中置柜下门联锁的改进设计 中置柜的馈电柜下门(电缆室门)联锁是通过接地开关操动机构实现的，当接地开关分闸时，接地开关操作杆上的凸轮使下门联锁机构中的销轴锁住固定在下门的舌板，使下门不能打开；当接地开关合闸时，接地开关操作杆上的凸轮将销轴下压，使销轴上的颈部位于舌板位置，舌板可以脱开销轴，下门可以打开。正常情况下，这一联锁可以实现下门的安全防护要求：断路器闭合时，电缆室带电，

15、接地开关不能合闸操作，下门不能打开，防止人员误入带电的电缆室；只有当断路器断开，接地开关合闸，电缆室不带电时才能打开下门进入电缆室，但是，在非正常工作时(如调试、维修)，在下门打开后而忘记关上的情况下，接地开关还可以进行分、合闸操作，这时如果接地开关分闸，断路器就可以进行合闸操作，而一旦断路器关合，电缆室就带电，而由于下门已经打开，人员很容易进入带电的电缆室而发生人身安全事故。这是中置柜设计中存在的一个严重的安全隐患。原设计在设计防误联锁时，只考虑到电缆室带电时下门不能打开，而忽略了在下门打开时电缆室可以带电，即没有作反向考虑，以致留下这一安全隐患。,中置式开关柜五防联锁的改进探讨,解决这一问

16、题的办法是使下门的开、关能够对接地开关的分、合闸以及断路器手车的动作过程进行控制：在下门没有关好的情况下，接地开关可以进行分闸操作，但断路器手车无法从试验位置进入到工作位置：必须按顺序先关好下门，再分接地开关，手车才能从试验位置进入工作位置进行合闸操作，以保证人身安全。联锁机构的工作原理是：当下门关闭时，安装在下门的舌板推动推板从而带动支架装配上的轴销向后移动，接地开关可以进行分闸操作，接地开关操动机构联锁装置上的弯板可以自由复位，解除导轨联锁，断路器手车可以正常工作：当下门没有关闭时，支架装配上的推板和轴销因复位弹簧的作用又恢复至初始位置，接地开关可以分闸操作，但支架装配上的轴销阻挡了接地开

17、关操动机构联锁装置上的弯板复位，导轨联锁得不到解除，断路器手车不能从试验位置进入到工作位置，保证电缆室不带电，保障人身的安全。联锁机构设计合理、安装方便、使用可靠，并已大量使用于中置柜上，取得了很好的安全保护效果。,中置式开关柜五防联锁的改进探讨,3 中置柜后门联锁的改进设计 目前大部分地区的变电站、配电房建筑面积都比较充裕，为考虑工程安装、检修和维护的方便，常常将中置柜设计成不靠墙安装方式。后封板改为两面铰链门形式，方便实现开关柜的前后双面维护。中置柜的后门通过接地开关操动机构联锁装置实现联锁。当接地开关处于分闸状态，安装在接地开关操作轴上锁套的凸台与后门的开孔方向差90，从而锁住后门，致使

18、后门不能打开，防止人员误入带电的电缆室。只有当接地开关的操作轴旋转接地开关歪分闸状态(90)，锁套上的凸台与后门的开孔方向一致时，后门方可安全的打开。但当后门打开后，仍可在不关闭后门情况下而直接操作接地开关至分闸，从而解除断路器的联锁，断路器可以进行合闸操作，因后门没有关闭，电缆室带电很容易酿成人身安全事故。,中置式开关柜五防联锁的改进探讨,解决这一问题的办法是使后门的开、关能够对接地开关的分、合闸进行控制：只有当后门关闭时，才能对接地开关进行分、合闸操作：只有当接地开关合闸时，后门才能打开：而一旦后门打开，就不能对接地开关进行分、合闸操作。我们公司改进设计了一套接地开关操作联锁与后门的反向联

19、锁机构装置。该联锁机构主要由复位弹簧，锁套组成，在柜体锁套配合处开3434方孔。该联锁机构的工作原理是：当后门关闭时，后门压缩锁套避开柜体上所开的3434方孔，接地开关可以进行分、合闸操作。接地开关分闸后，锁套上的凸台与后门的开孔方向差90，锁住后门，后门不能打开。接地开关合闸后，锁套上的凸台与后门的开孔方向一致，后门即可打开；当后门打开后，锁套复位弹簧作用向外滑动，滑至柜体上所开的方孔内锁定，此时接地开关操作轴因锁套锁定在柜体上而不能操作分闸。必须先关好后门方可操作接地开关，从而达到联锁功能。该联锁机构结构简单，安装方便，功能可靠，在输配电系统中值得大量推广使用。,中置式开关柜五防联锁的改进

20、探讨,4 底盘车与中门联锁的改进设计 中置柜以其防护等级高，在电力系统中为大家所公认。开关柜的外壳防护等级为IP4X，断路器室门打开后为IP2X。因断路器室的门与断路器的操作没有相互联锁，当断路器在工作位置需进行手动储能、合、分闸时，要把断路器室门打开，人与带电体间的防护等级只有IP2X，存在安全隐患。如果此时高压回路有相问或单相接地等故障时，断路器操作合闸就有可能造成人身安全事故。,中置式开关柜五防联锁的改进探讨,解决这一问题的方法是，断路器室门的开闭能够对断路器手车位置进行控制。根据这一目的，我们公司开发设计了两种底盘车方案，实现与柜门的联锁。第一种规格的底盘车仅增加关门的操作功能，也就是

21、当断路器室门打开时，不能捅上底盘车操作手柄摇动底盘车进入工作位置，只有关上断路器室门才能进入工作状态。另一种规格的底盘车在前一种功能的基础上又增加了锁门功能，也就是当手车离开试验位置后，断路器室门被锁住，不能打开，只有退到试验位置，断路器室门才能打开。通过控制底盘车的位置以及与断路器室门的联锁解决此类问题造成的事故隐患。,中置式开关柜五防联锁的改进探讨,5 接地开关操作防误闭锁的改进设计 历年来，大量电气事故的统计表明，人身触电伤亡和电气设备事故，往往与电气工作人员的技术业务水平有着直接关系。严格按电气安全工作规程操作，能有效减少并避免误操作事故的发生。但在实际工作中，往往会发生规程与联锁相互

22、冲突的情况。例如中置柜的馈电柜出线侧装有接地开关，由于有联锁功能，开关柜的电缆室门在未合上接地开关前无法打开，以防止误入带电间隔。而规程规定只有确认线路无电后才能合接地开关，也满足“五防”联锁要求中“防止带电挂(合)接地线(接地开关)”要求，这样势必要打开柜门经验电确认线路无电后才能操作接地开关，规程与“五防”联锁要求相互冲突。,中置式开关柜五防联锁的改进探讨,解决这一问题的方法是怎样在不开门确认线路是否带电，再确定是否能进行接地开关合闸操作。根据这种情况我们采取了以下方案解决此问题。本方案在原接地开关操动机构联锁装置上加装闭锁电磁铁，通过与安装在开关柜上的强制型带电显示装置配合实现闭锁功能。

23、该防误闭锁的工作原理是：断路器分闸后退回试验位置，在进行接地开关操作前，先通过安装在接地开关上的三只传感器进行检测高压信号，将检测结果传递给强制型带电显示器，通过显示器内部的信号比较回路，分析高压回路是否带电。如高压回路不带电，即可解除显示器内部的闭锁接点(K1K2接点闭合)，闭锁电磁铁的线圈回路接通电源，电磁铁的动铁心吸合，接地开关操动机构联锁装置的弯板打开，可以操作接地开关合闸；如检测的三相高压线路带电，强制型带电显示器内部的闭锁接点闭锁(K1K2接点断开)，闭锁电磁铁的线圈回路电源被切断，电磁铁的动铁心因弹簧复位作用，阻挡操动机构联锁装置的弯板动作，不能操作接地开关，从而起到防误闭锁功能

24、。在柜体右前侧板闭锁电磁铁动铁心位置，开一个直径16的圆通孔，作为在紧急情况下解除电磁铁的闭锁功能。,中置式开关柜五防联锁的改进探讨,6 无接地开关方案柜型联锁的改进设计 前面所讲的开关柜前下门、后门等联锁方式都是通过接地开关的操作联锁机构来满足相应的联锁功能。但对于进线(联络)隔离柜、PT柜、计量柜等此类不带接地开关功能的柜型，我们又将如何解决“五防”联锁问题？,中置式开关柜五防联锁的改进探讨,以中置柜的一个典型的一次配置方案为例进行说明。1#为进线隔离柜，2#为进线断路器柜，3#为计量柜，4#为压变，5#为出线柜。只有5#柜带接地开关，我们可以按前面介绍的联锁装置来实现开关柜的各项联锁功能

25、，而1#-4#柜没有接地开关，高压回路有电时，不允许开门操作，防止误入带电间隔，防止带负荷分、合隔离开关(插头)。作为计量柜，电力部门对其有特殊要求，正常运行时防止PT手车拉出后退出运行，电度表不计费，防止发生盗电。,中置式开关柜五防联锁的改进探讨,解决上述问题方法是：高压主回路带电时，门不能打开：进线断路器合闸状态时，隔离手车不允许操作：正常供电时，计量柜内的PT手车不允许退出运行，防止盗电。根据以上要求我们在1#-4#高压开关柜的后门加装电磁锁，通过强制型带电显示器装置与电磁锁的配合来实现后门的联锁。当柜内高压回路带电时，通过电磁锁实现后门闭锁，门不能打开：高压同路不带电时，电磁锁闭锁解除

26、，门可以正常打开。前下门由于没有联锁机构，但可以在中置柜的左右中立柱加装中封板，用螺钉拧紧以防止误入带电间隔。而进线柜内隔离手车的联锁，也可以通过电磁锁来实现联锁。在隔离手车上加装电磁锁，通过电磁锁来阻止底盘车的摇进摇出动作，电磁锁线圈回路从进线断路器引入一对常闭的辅助接点。断路器合闸，辅助接点断开，电磁锁闭锁，隔离手车不能动作；断路器分闸，辅助接点闭合，电磁锁解除闭锁，隔离手车可以摇进摇出动作，满足防止带负荷分、合隔离开关(捅头)联锁要求。计量柜内的PT手车为防止正常供电时人为退出运行进行盗电，通过取消中门PT手车底盘车的操作孔，并且在开关柜门加铅封锁，即可解决防盗电问题。,中置式开关柜五防

27、联锁的改进探讨,7 结束语 KYN2812中置柜作为3.612kV三相交流50Hz的户内成套配电装置，由于具有体积小、结构紧凑、防护等级高、安装维护方便、手车互换性好、完全金属铠装及彻底分离、所有操作可在柜门关闭的状态下进行、安全可靠等优点，在电力系统中得到广泛应用，为现代电网建设发挥着重要的作用。山西铝业投用的二期原磨10KV中置式真空开关型号：VN3-12E 第三节课完,KYN28-12Z 型中置式开关柜实现不同电气功能 的结构设计,1 前言 高压开关柜按主元件(断路器、互感器等)的安装方式分类有两种形式：固定式和移开式。移开式开关柜把主元件安装在一个可移开的手车上，维修、更换主元件时，可

28、以把备用的通用手车投入运行。手车拉出柜体后，维修、更换主元件，不影响电气主回路的正常运行。因此，移开式开关柜具有停电时间短，供电可靠性高的优点。中置式开关柜属于移开式开关柜，因手车处在开关柜高度方向的中间位置而得名。除了落地手车式开关柜的特点外，中置式开关柜还具有以下优点：(1)手车体积小，重量轻，空间尺寸也比较小，因此尺寸容易控制，精度高，手车互换性好；(2)手车推进和拉出由丝杆传动，且在专用导轨上移动，因此操作轻巧，传动精密；(3)手车拉出后由专用服务车承载，且服务车高度可以根据地面和导轨的高度调节，因此手车进出不受地面高低和平整度的影响；(4)由于手车处在柜体中间位置，柜体下部空间均可作

29、为电缆室，因此柜体安装以及电缆连接的空间宽裕，操作方便；(5)由于电缆室在柜前和柜后是贯通的，因此中置式开关柜可以靠墙安装。但是，KYN28-12Z 型中置式开关柜作为一种新型的移开式开关柜，也有其不足，下面就此型开关柜实现电气功能要求的结构分别探讨如下。,KYN28-12Z 型中置式开关柜实现不同电气功能 的结构设计,2、双手车：QF车(Q:电力回路开关设备。F:保护设备)+PT车 KYN28-12Z 型中置式开关柜虽然体积小巧，操作轻便。但因手车体积有限，其上不能装配太多的主元件。在实现某些电气方案时，往往一台柜子不能满足要求，常需两台柜子才能实现。这无疑给用户增加了投资费用。电气方案，若

30、把断路器(QF)安装到手车上，因手车体积太小，高压熔断器(FU)和电压互感器(PT)就不能安装在手车上了，只能安装于柜内；如果也要把 FU、PT 安装在手车上，只能用两台开关柜来实现。注意到开关柜下部电缆室的空间有余，通过对中置式开关柜的结构分析，设想在柜前下部再设计一个手车，即上下手车。上手车安装 QF，下手车安装 FU 和 PT。这样，一台柜子的电气功能，其结构，目前，用户在实现某个电气功能时，要求设备投资越少越好，即开关柜数量要尽可能地少。因此，上述方案的实现，对投资费用有限的用户(如房地产的配电设备项目等)，具有很现实的意义。,KYN28-12Z 型中置式开关柜实现不同电气功能 的结构

31、设计,3 专用二次电源手车 一般用于进线柜，QF 作为进线保护断路器，PT作为二次电源的降压变压器(变比为 10 kV/100 V)，再通过控制变压器(变比为100 V/220 V)升压到220 V。这里存在两个问题：(1)PT作为测量元件，精度较高，但容量有限(普通电压互感器极限输出容量为300500 VA)，实际上二次电源对精度要求可适当放宽，但容量应足够(一般需 1 kVA以上)。(2)如果系统出现短路故障，一次母线电压必然降低，从而引起二次电源电压下降甚至失压。本来此时保护应可靠动作，断路器应正常跳闸，但因二次电源降压或失压，使保护不能可靠动作，断路器不能正常跳闸，这是十分危险的。,K

32、YN28-12Z 型中置式开关柜实现不同电气功能 的结构设计,针对上述两个问题，可以采取以下措施：(1)设计专门的二次电源变压器，变比为 10 kV/220 V，容量为 1、2 kVA，精度可按变压器的标准规定要求考虑；断路器(进线和出线)配置低电压脱扣器。短路故障时，一次降压引起二次电源电压下降，低电压脱扣器动作，断路器跳闸，故障切除；(2)设计二次电源补给装置。正常情况下，大容量电容器由二次电源充电完成。一旦二次电源出现低电压或失压，低电压继电器动作切换，把电容器的能量释放给二次系统，维持故障时的二次电源，使保护可靠动作，断路器跳闸，故障切除。目前常采用第一个方案，但断路器必须具有低电压脱

33、扣功能(有的断路器没有此功能)。国外公司应用第二个方案较多，国内用户因对国产大容量电容器的质量存在怀疑而不常采用。,KYN28-12Z 型中置式开关柜实现不同电气功能 的结构设计,4 中置式计量柜 电力部门对高压计量柜有特殊的要求，如 PT、CT 和计量表计均应安装在手车上且应铅封于一个柜门内。目的是为了防止盗电，又便于抄表和校验。中置式开关柜因手车体积较小，PT、CT 不能都安装于手车上，因此有些制造厂把 PT 安装在手车上，而 CT 只能安装于开关柜内了。这样造成的后果是：PT 手车拉出后退出运行，电度表不计费了，但主回路仍通，供电正常，这反而给盗电提供了方便。设计的计量手车把 PT、CT

34、 和计量表计(电度表、失压计时仪)等均安装在手车上，且仍然为中置式结构，独立运行于手车隔室内，柜门加铅封锁。,KYN28-12Z 型中置式开关柜实现不同电气功能 的结构设计,5 单柜实现“母联+母线升”方案 电气方案，常需两台开关柜才能实现，即一台母联柜加一台母线提升柜。设计在一台柜体内实现上述方案。该柜体设有两段母线，在柜体内一前一后。母线 A 为常规母线，母线 B 是为了使邻柜母线转换到常规位置而设立的。邻柜的母线转换。考虑到母线 B 占据了电缆室上部的压力释放通道，柜体深度需增加约200 mm。,“五防”机械联锁有两种形式：,一种是“主动式”，另一种是“被动式”。例如“防止带负荷推拉手车

35、”，主动式机械联锁应该是：断路器在合闸时，机械上应保证手车不能推拉，即使实施推拉，也推拉不动；而被动式机械联锁是另一种情况：即断路器合闸时，只要手车摇手柄摇动一点点(此时主回路动静触头之间实际上还没有相对位移)，断路器即分闸。也就是说，手车总是可以推拉的，只是一推拉，断路器就分闸。显然，被动式机械联锁方式会使断路器误分闸。因此，希望采用主动式机械联锁方式。,“五防”机械联锁有两种形式：,KYN28-12Z 型中置式开关柜的“五防”机械联锁装置既可靠又简单。但在实现“防止误入带电间隔”功能时，存在不够全面的地方。如：只有在接地刀合闸后，电缆室门才可以开启，这一点能满足要求；但在门开启后防止接地刀

36、分闸这一点，结构上不能保证。接地刀分闸了，而门又是开启的，这存在安全隐患。有的制造厂在接地刀操作孔处加小门，并挂锁，以防无关人员操作。这是一个办法，但不够完美。介绍一种“防止误入带电间隔”的机械联锁装置，能实现只有在接地刀合闸后，电缆室门才能打开，以及只有在电缆室门关闭后，接地刀才能分闸的功能。,“五防”机械联锁有两种形式：,当开关柜退出运行时，只有在接地刀合闸后，联锁件脱离了对门的限制，门才可以打开；一旦门打开，由于弹簧的作用，档板遮住了接地刀的操作孔，因此无法操作接地刀使其分闸；只有在门关闭到位后，顶杆克服弹簧的拉力，顶开档板，使其离开接地刀操作孔的位置，此时才可以操作接地刀并使其分闸。某

37、厂改进设计的 ZSS 中置式开关柜应用了上述功能结构的设计，并在实际运行中得到了验证，达到了良好的效果。,中置式开关柜,中置式开关柜，全称为金属铠装中置移开式开关设备。属于高压配电装置，最高工作电压3.6/7.2/12kV，系三相交流50Hz单母线分段系统或双母线分段系统的户内成套配电装置。用于接受和配3.6-12kV的网络电能，并对电力电路实行控制保护、监视和测量。中置式开关柜主要用于发电厂，中小型发电机的送电，电力系统二次变电所的受电、送电，工矿企事业单位的配电，以及大型高压电动机的起动等。中置柜的前后门都要与接地开关进行“五防”联锁。目前，中置柜基本上采用接地开关中置的等高结构。,中置式

38、开关柜,电力线路采用“手拉手”供电方式，且中置柜内断路器位于试验位置时，出线侧仍有可能从其他变电站供电过来。在合接地开关前须确保出线侧无电，目前主要有三种闭锁操作方式。第一，采用验电手车。在合接地开关之前，将断路器手车拉出柜外，然后推入验电手车，在验明确无电压后合上线路接地开关。第二，开门验电。当断路器处于试验位置，且带电显示装置检测到线路无电压，打开柜门验明确无电压后，合上接地开关。第三，依靠线路侧带电显示闭锁装置的作用。只要线路侧带电显示闭锁装置指示无电，闭锁打开，即可进行合接地开关的操作。方法一操作量很大，相当于不用验电手车停电操作的两倍，目前只有母线验电和接地操作，采用专门的验电手车和

39、接地手车。方法二被部分电力部门采用，操作程序较复杂。方法三是目前采用较多的一种方式。在断路器处于试验位置时，只有当线路侧无电，并且带电显示装置有电且正常，闭锁电磁铁有电且正常，方可合接地开关。带电显示装置或闭锁电磁铁任一发生故障或失电，都将无法进行合闸操作。目前尚未发生因带电显示装置闭锁故障而发生的带电合接地开关事故。带电显示传感器故障或断线时，会在带电显示器上通过指示灯反应出来。,中置式开关柜,中置柜中手车室、母线室和电缆室的上方均设有泄压装置，为一长方形金属顶板，一侧用铁螺钉固定，另一侧用尼龙螺钉固定。当柜内发生故障时，顶板变形打开，释放压力和排泄气体，泄压后顶板报废。改进措施是将顶板一侧

40、装上铰链，另一侧用尼龙螺钉固定。泄压时，顶板像门一样完全打开，泄压通道大，泄压速度快，但不会破坏顶板。泄压装置另一个问题是用铁螺钉替代尼龙螺钉。尼龙螺钉在中置柜运输过程中容量断裂，制造厂家都是用铁螺钉先固定，配备尼龙螺钉到现场更换。但往往被安装单位忽视，在工程验收时应将泄压装置列入验收范围。中置柜在潮湿环境中极易发生绝缘闪络事故，因此，中置柜都安装了加热除湿装置，但是因凝露等原因，绝缘降低，造成闪络甚至发生短路事故。一方面是管理的疏忽，在易产生凝露的季节未开启加热除湿装置；另一方面是因加热除湿装置的老化和损坏。中置柜加热除湿最常用的办法，是在电缆室、断路器室各安装一个梳状铝合金加热板和湿度传感

41、器，自动或人工启动加热板，利用空气散热。梳状铝合金加热板工作时表面温度为130140，连续加热寿命仅为34个月。改进的方法是采用带有通信口的湿度控制器，进行远程控制加热。,中置式开关柜的优点在于：,1配置的断路器体积小、重量轻，提高了手车的互换率，为检修和维护提供了一定的方便。2柜体结构的小型化（如650宽），节省了一定的占地面积。3由于采用中置式导轨，相对减少了由于开关柜安装基础偏差而造成的动静触头接触不良、温升过高等现象。4组装式的柜体结构为制造商提供了预制、仓储、运输上的便利条件和制造上的灵活适应性，同时也为用户提供了精度较高的产品。5愈来愈多的先进可靠的元器件应用于开关柜中，使得其综合

42、的技术性能水平提高。中置式开关柜的缺点在于：,中置式开关柜的优点在于：,1、电气间隙和爬电距离不能完全满足国家标准和电力部标准，一般情况下，不能做为高海拔地区使用的开关设备。（1)电气间隙：a/采用齿轮传动机构的结构，其接地开关的位置与下触头的位置是固定的，对于31.5-80的接地开关其下引线距离接地开关的距离为114mm对于；40-100的接地开关其下引线距离接地开关的距离为103(mm)。如不清楚可参见最后的附件图片：b/对于一些辅助手车,其手车动触臂对触头盒安装板的距离为83mm,可见,动触臂对金属隔板的电气间隙小于125mm。现基本都采用复合绝缘弥补电气间隙不足的缺陷。比如隔离车、计量

43、车、电压互感器车等都装配固定形式的绝缘套筒，对于所用变手车只能套装绝缘热缩管。由于受热缩管的绝缘性能和老化性能的不稳定性制约,对于83mm的电气间隙是否可靠,没有定论。(2)爬电距离：a/早期的触头盒内没有增加爬距的伞沟，捆绑触头至中隔板的爬电距离（折合）为158mm，远小于240mm的要求，现在产品中已经更改；b/下引母线经触头盒外表面至金属隔板的爬电距离为220mm240mm；,中置式开关柜的优点在于：,2.运转、操作方面 中置式开关柜的手车,需人力从地面搬到运转车上,易造成开关设备的摔坏和人员伤害.虽然手车上有吊装孔,但变电所内无法实施吊装。常见的情况是，由四人搬抬活门压板或动触臂,而这

44、是不允许的。,中置式开关柜的优点在于：,3外壳接地连续性的不足或丧失 GB3906和DL/T404中规定，高压开关柜的金属骨架和安装于柜内的高压电器的金属骨架均应有符合技术条件的接地,并且与专门的接地导体相连接.现在的情况是：a.本不考虑系统接地连续性。诸如一些小型生产厂。b.主要的喷涂零部件，如侧板、隔板等焊接地装置。此举不可能实现“系统”接地。c.断路器本体无可靠接地 国家标准中规定，可抽出部件应接地的金属部件，在试验位置、断开位置以及当辅助回路未完全断开的任一中间位置时，应保持接地连接。,中置式开关柜的优点在于：,现在的情况是：厂家（断路器）没有考虑断路器本体可靠接地；只考虑了断路器本体

45、在工作位置接地。4KYN28为非抗弧型产品 表现在：a.显示器安装没有考虑燃弧防护；b.为节省成本,随意减少了门铰链和紧固螺栓。5前中门采用非专用工具可打开 原始的设计考虑了这一点，一些制造厂为加工方便，节省工序，省略了锁钮芯的加工，使得原设计的初衷没有实现。6没有断路器紧急解锁（当然并不是所有断路器都需要）装置。7动静触头对位准确与否无法监测。8触头盒的结构使得不利于触头散热，尤其是针对3000A以上的断路器存在隐患。第四节课完,10kV中置式开关柜（以下简称中置柜）,10kV中置式开关柜（以下简称中置柜），全称是铠装移开式交流金属封闭开关设备，其模块化结构给开关柜的安装、检修和运行工作带来

46、了很大的方便。但中置柜的一些不足之处在运行中也逐渐暴露出来，须在使用中不断进行改进。结构分析 1 高低结构与等高结构 标准的中置柜为高低结构，前侧高度为2300mm，后侧高度为2000mm；而等高结构前后高度一致，高低柜的母线为品字形布置，仪表室为独立结构，可拆卸；等高柜母线为垂直一字形布置，仪表室与柜体为一体结构。等高结构比高低结构有更大的安装空间，也便于制作和运行维护。,10kV中置式开关柜（以下简称中置柜）,中置柜的两种结构 2 接地开关后置与中置 中置柜的接地开关有后置和中置两种安装方式。接地开关后置时，进行电缆施工或维护时，必须从中置柜的前侧下柜门进入，不便于施工。中置柜的前后门都要

47、与接地开关进行“五防”联锁。接地开关中置时，电缆施工或维护从后侧下柜门进入。通常柜的下部前后两侧用铁板隔开，前侧无带电导体，后门与接地开关进行“五防”联锁。目前，中置柜基本上采用接地开关中置的等高结构。改进安全距离 标准的中置柜柜深有两种，1500mm深的电缆出线柜和1660mm深的架空出线柜。架空出线柜用于主变柜母排桥架进线时，带电部分至母线室后板的有效距离不足125mm，不能满足安全距离要求。现场改进措施是在母线室的后板上加环氧树脂绝缘板。现在厂家通常是将架空出线柜的柜深增加到1700mm，基本解决了安全距离问题，或将电缆出线柜和架空出线柜的深度设计为1600mm和1800mm。,10kV

48、中置式开关柜（以下简称中置柜）,3 完善“五防”功能 中置柜通过柜体的传动机构与断路器手车的底盘车配合，实现电气操作的“五防”功能。在一些新电气条件和运行方式下中置柜的部分“五防”功能已不能满足要求，须改进“五防”功能。（1）接地开关闭锁 电力线路采用“手拉手”供电方式，且中置柜内断路器位于试验位置时，出线侧仍有可能从其他变电站供电过来。在合接地开关前须确保出线侧无电，目前主要有三种闭锁操作方式。第一，采用验电手车。在合接地开关之前，将断路器手车拉出柜外，然后推入验电手车，在验明确无电压后合上线路接地开关。第二，开门验电。当断路器处于试验位置，且带电显示装置检测到线路无电压，打开柜门验明确无电

49、压后，合上接地开关。第三，依靠线路侧带电显示闭锁装置的作用。只要线路侧带电显示闭锁装置指示无电，闭锁打开，即可进行合接地开关的操作。,10kV中置式开关柜（以下简称中置柜）,方法一操作量很大，相当于不用验电手车停电操作的两倍，目前只有母线验电和接地操作，采用专门的验电手车和接地手车。方法二被部分电力部门采用，操作程序较复杂。方法三是目前采用较多的一种方式。在断路器处于试验位置时，只有当线路侧无电，并且带电显示装置有电且正常，闭锁电磁铁有电且正常，方可合接地开关。带电显示装置或闭锁电磁铁任一发生故障或失电，都将无法进行合闸操作。目前尚未发生因带电显示装置闭锁故障而发生的带电合接地开关事故。带电显

50、示传感器故障或断线时，会在带电显示器上通过指示灯反应出来。请登陆:输配电设备网 浏览更多信息（2）无接地开关的闭锁,10kV中置式开关柜（以下简称中置柜）,中置柜的一些电气方案中没有接地开关而无法直接与出线室门进行闭锁，如主变进线柜、分段柜和TV柜等。通常的做法是采用电磁铁闭锁，只有在手车处于试验位置时，带电显示装置显示无电方可开门。在手车投入时，如果出线室门没合上就可以进行手车的操作，是一个安全隐患。无接地开关与出线室门闭锁有三种解决方式。一是在电磁铁闭锁开门的基础上采用微机“五防”挂锁，手车处于试验位置且无电时，通过解锁钥匙可打开下柜门；关上下柜门后，通过解锁钥匙方可对手车进行操作。二是在