变电站开关柜运行隐患及防范措施

发表时间：2020-09-10T02:50:.147Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第11期 作者： 李新尚[导读] 断路器分位，电缆带电仍可合接地刀闸；以上问题都严重威胁作业人员和生产的安全。河北省唐山市 0400；身份证号：13063519840124****

摘要：在高压电力系统工作的过程中,经常会出现操作、检修人员触电的危险情况。变电运行高压开关柜在出厂时严格按规范进行了五防设计，但在变电运行中，由于运行方式的改变、技改项目的实施、装置的运行故障等原因，会造成防护设施失效、不完善的情况，必须结合现场实际，进行进一步完善、优化安全措施，以降低故障的发生频率，提高安全的可靠性。本文将对变电运行高压开关柜进行分析,并对如何避免其出现上述问题进行探讨后提出相应的改善措施，来保证人身设备安全，实现本质化安全管理，保证电网与生产的稳定运行。 关键词：开关柜、带电、防范措施、安全稳定

一、概述

变电站10kV高压柜采用KYN28封闭式开关柜，全称铠装移开式交流金属封闭开关设备，其采用模块化设计，结构紧凑，整个开关柜分为断路器室、母线室、电缆室、控制室4个相互的隔室，除实现电气连接、控制、通风而必须在隔板上的开孔外，所有隔室呈封闭状态；一面的开关柜体内，除断路器真空灭弧室内主触头外，还有断路器自身结构、动静触头，静触头与分支铜母排、分支铜母排与主母排、电流互感器、出线电缆等；柜体防护等级为IP4X，各隔室防护等级为IP2X。在防误闭锁方面，采用了电气闭锁和机械闭锁相结合的方式，但由于制造和设计方面的不完善，仍存在使电气作业人员误入带电间隔、带地线合刀闸的可能；部分开关柜未对带电部件进行隔离封闭；SVC开关与室外电抗器、电容器围栏门无误入带电间隔的连锁，母联柜没有接地刀闸且与开关控制回路没有连锁；断路器分位，电缆带电仍可合接地刀闸；以上问题都严重威胁作业人员和生产的安全。 二、开关柜运行风险分析

1、部分开关柜无机械或电气闭锁的情况

这主要体现在母联，母联主柜开关和副柜插头与后柜门无连锁，在断路器运行时，后柜门均可以打开，存在带地线送电和误入带电间隔的电气作业安全风险；SVC开关与室外电抗器、电容器围栏室门无连锁，电抗器、电容器在运行时围栏室门可以打开；消弧线圈开关与其安全围栏门无联锁，在消弧线圈带电时围栏门可以打开；这两种都存在误入带电间隔的安全风险。 2、部分开关柜未对带电部件进行隔离的情况

PT柜后期改造增加同期单相PT，安装于下柜内，没有进行全封闭的隔板隔开；在PT柜后安装与母线连接的避雷器，在PT小车退出检修，误认为后柜门电气设备已经停电的情况下，存在人员误入触电的可能；设计制造缺陷致使副柜内分支排未进行封闭隔离；这样当工作人员打开下柜门后，就可以直接接触带电部件，存在人员误入带电间隔造成人身伤害的恶性事故。 3、开关分位，电缆带电仍可合接地刀闸的情况

为提高各变电所事故应急情况下的灵活性，减少主流程设备检修时造成的发电返送电网现象，不同站所间设置了10条联络电源，正常运行电缆带电，开关在试验位置，但此时如果出现走错间隔，存在极高的带电合接地刀闸的风险。 三、制定风险控制的防范措施方案

通过对以上运行风险的分析，根据现场不同情况，制定了相应的解决方案。 1、开关柜与电气操作单元间设置机械闭锁

（1）将开关柜与SVC室外装置、阀组室围栏门或消弧线圈室安全围栏门增加机械闭锁，并制定严格的操作程序，从制度上杜绝人员犯错的可能性。

（2）必须考虑开关手车控制电机在故障状态下，仍要保证联锁关系的可靠，确保安全等级不降低。

（3）必须考虑到开关柜手车在故障时，如合闸线圈烧毁、压力不足等情况下，需要替换备用手车后，确保联锁系统完整不失效。 （4）必须确保户外安全围栏门上使用的门锁能经受户外恶劣环境的考验，增加防护设施，保证在突发事件时锁具能正常开启。 2、对母联开关柜电气闭锁改造

在母联后柜门后增加电磁闭锁电磁铁与母联合闸控制回路形成连锁，在后柜门未关闭的情况下，不允许母联副柜小车摇进柜内，解决柜后挂地线带电合开关的误操作及开关带电后柜门未关误碰带电设备的隐患。 3、加装绝缘隔板

根据现场安装尺寸，在KYN28柜下安装绝缘挡板，完全隔离带电部件，保证工作人员没有接触带电部件的可能。 4、PT柜、避雷器柜、T接电缆柜防误操作逻辑挂锁。

加装微机防误机械挂锁，规范和完善操作逻辑关系，保证在中置柜下柜设备无来电可能的情况下，才能解锁打开后柜门作业。 根据现场设备情况，充分了解和掌握开关柜的内部结构，详细分析和判断开关柜的操作闭锁逻辑下，制定了完整、可靠的操作闭锁逻辑，保证在任何情况下不出现电气误操作。 四、防范措施落实

1、开关柜与电气操作单元间设置机械闭锁方案的实施

在开关柜与SVC室外装置、阀组室围栏门或消弧线圈室安全围栏门增加机械闭锁。采用机械动力锁1把，机械门锁1把，将机械动力锁安装在开关柜手车上，锁定手车试验位置，机械门锁安装在安全围栏门上,靠两把锁之间的连锁关系，动力锁安装在手车上，解决了在手车电机正常运转情况及手动进车时的安全隐患，当围栏门钥匙没有回来的情况下，人员直接操作手车后退到运行位置的情况。当备用手车替换后，可将故障手车的动力锁拆下来，重新装在备用手车上，纯机械安装，只需固定四套螺丝，简单方便。

操作流程为开关柜分闸断电后，控制手车退至试验位置时，取下动力锁钥匙，动力锁锁舌弹出，开关不能推至工作位，杜绝人员误送开关的可能性；使用钥匙开启安全围栏门，在安全门开启过程中、钥匙被锁定在门锁中，杜绝其他人员误送电的可能性。反向操作即完成送电操作。此方案适用于站内变、SVC装置的使用。 2、母联柜电气连锁的实施

在10KVⅠ、Ⅱ段母联、母联副柜增加电磁锁，并将后柜门行程开关常开点串入小车闭锁回路中与手车回路形成闭锁。母联开关已断开，处于试验位置或检修位置，因母联开关无接地刀闸，在母线检修时，需在母联侧安装接地线，在恢复送电时，不拆除地线，后柜门无法恢复，副柜小车无法进入工作位，从而杜绝了带地线合开关的误操作。 3、防误操作逻辑挂锁

在开关柜后柜门安装防误操作挂锁，要在保证柜内部件无带电可能，其闭锁逻辑关系为：（1）母线避雷器安装在PT柜后：确认母线已停电，母线上挂接地线。（2）线路同期PT安装在PT柜后：确认线路已停电，开关已断开，小车退至试验位检修位，在线路电缆终端头侧已挂地线或合入接地刀闸，电压回路二次开关已拉开。（3）电缆T接柜：确认线路已停电，开关已断开，小车退至试验位或检修位，在线路电缆终端头侧已挂地线或合好接地刀闸，此种方式较为特殊，一定要确认运行方式，电源侧的方向。 4、开关分位，电缆带电防误操作的实施

根据现场实际情况，采取机械锁和电磁闭锁两种方式，对接地刀闸操作挡板进行连锁。机械锁具管理要求严格进入操作票管理，并授权要是管理权限，电磁锁闭锁与带电显共同形成逻辑连锁，这样可杜绝在电缆带电，开关分位，由于走错间隔误合接地刀闸的误操作。 五、结束语

针对以上存在的开关柜设计制造防误操作功能的不完善问题，结合季节性工作及检修，进行了专项整改；采用相应实施方案，是在分析与比较现场需求、工程量与工期、操作可行性与经济性等方面做出的最优选择，是对运行设备的进一步完善，同时将其操作纳入规程和标准化操作票。通过此次整改，极大的提高了开关柜的整体安全运行水平，确保了电气作业人员的安全，完善了生产安全防范的组织和技术措施，为公司安全稳定供电打下了坚实的基础。 参考文献

[1]黄晓胜 预防10-35kV金属封闭开关柜技术措施[J] 云南电力技术 2010.01,09. [2]刘介才 编著 工厂供电 机械工业出版社 2003.07.

[3]张涛.苏长宝.高压开关柜安装与检修[M]北京中国电力出版社，2014.