12KV全电动操作开关柜联/闭锁控制及试验

12KV全电动操作开关柜联/闭锁控制及试验

阳春桃

阳春桃

（广东扬城电气有限公司广东广州510540）

摘要：数字化变电站有以下几点特别要求：具有后台管理功能；具有自诊断功能的智能组件；带有数字接口实现在线监测、实现提供设备的健康状况,提早发现设备潜在的故障,满足无人值班及区域监控中心站管理模式要求；可接收和执行监控中心调度中心及当地后台系统发出的控制指令,经安全校核正确后,自动完成符合相关运行方式变化要求的设备控制。

关键词：12KV全电动操作开关柜；联/闭锁控制；设计原理；试验

KYN28-12(Z)型全电动操作开关柜应满足：①分合闸线圈断线实时监测；②宽范围高精度的电子式互感器；③带堵转保护的手车和接地开关一键式电动操作；④完善的机械安全联锁及误操作自动告警；⑤一次状态显示、温湿度控制、高压带电显示集成化；⑥氧化锌避雷器放电次数及泄露电阻电流、电容电流可用RS485接口以数字量输出。

1KYN28-12(Z)全电动操作开关柜联/闭锁控制设计原理

1）断路器手车的联/闭锁

要求断路器室门关闭时，才能手动或电动操作断路器在试验位置和工作位置之间移动，只有断路器手车在试验位置才能开门，因此断路器手车底盘与断路器室门有联锁功能，以实现断路器手车在试验位置才能开门的要求。同时在断路器室门上有另一块联锁板，与断路器底盘联锁，只有关闭断路器室门，断路器底盘解锁，断路器手车能摇进摇出。

2）断路器室门的联/闭锁（见图1）

断路器室门打开，手车操作手柄无法插入手车操作孔，不能手动或电动把小车摇进摇出。断路器室门关闭时闭锁解除，手车可顺利操作，但这种操作既能手动又能电动，因此设计考虑了手动优先的功能，即在断路器室门上装了微动开关S1与遥控锁板，微动开关S1的常闭接点串入电动操作回路。当遥控锁板旋转，手动操作孔露出时，微动开关常闭接点断开不能电动操作；当遥控锁板复位时（遮住手动操作孔），电动操作回路接通，可电动操作。

为实现断路器室门关闭时能电动操作断路器，在断路器室门上有一行程开关MK1，该行程开关MK1的常开接点串入电动回路，断路器室门关闭后接点闭合以实现关门电动操作手车的目的。

同样，把断路器手车摇在中间或工作位置，断路器室门被机械闭锁无法打开；把断路器手车摇在试验位置时，断路器室门机械闭锁被打开。断路器手车如果发生误操作产生电弧或气压，会被断路器室门挡住，因此必须检查断路器室门的闭锁装置是否正常，注意要紧锁断路器室门再手动解除装置。

图1电动手车原理图

3）接地开关的联/闭锁

合上接地开关不能手动和电动把手车从试验位置摇到工作位置；电缆室门打开时，接地开关无法操作。由于常规的设计机械能满足以上联锁但电动操作时不能满足，而手动、电动操作接地开关时，也存在优先的原则，因此在实现程序化时，在电缆室门上装有一行程开关MK3，将行程开关MK3的常开接点串入电动操作回路中，以实现电缆室门打开时不能电动操作接地开关；同时在接地开关操作压板下要装微动开关S2来实现手动优先。

以上几点的逻辑电气图解见（图2）：

图2AR50为智能控制器模块，为保证正确的操作顺序和防止误操作，AR50电机驱动系统内置了如下的逻辑关系：接地开关只有处于分闸状态时，才能实现断路器手车电动摇入摇出；断路器手车只有处于试验位置时，才能实现接地开关的电动分合操作。

由图2，图3可知，KYN28A-12(Z)全电动操作开关柜配置了手动和自动转换的联锁，即手动操作小车式真空断路器和接地开关的同时，不能电动操作断路器和接地开关，反之亦然。因此，消除了当小车式真空断路器在电驱动进行由试验/隔离位置前进到工作位置，或由工作位置退出到试验/隔离位置动作过程中突然失去驱动电源时，需要手动对小车式真空断路器进行安全操作，即由工作人员统一将小车式真空断路器进行手动操作退出到试验/隔离位置，此时存在突然窜入电动驱动动作而伤及工作人员的危险。

图2电动手车及地刀电动操作电气原理

2KYN28-12(Z)全电动操作开关柜的试验

全电动操作开关柜的试验与常规相比有两项重要的试验：各种联/闭锁控制试验以及电机堵转试验。

联/闭锁控制试验：全电动操作开关柜中的各种闭锁是实现五防的重要技术措施，因此，每个操作员必须熟悉闭锁的功能。联闭锁实验时，应该先做手动的联闭锁试验再做电动的联闭锁试验，做电动联闭锁试验时，要一步一步分元件联锁，最后在做整体的电动联闭锁试验，避免试验过程中出现故障时，损坏元件。当闭锁装置发生故障时，不能强行操作，不能强行解锁，在试验时必须按操作程序试验，试验中如出现问题应作记录，只有验收合格才能运行。

堵转试验：在手车电动进出时，由各种原因有可能会出现电机堵转的情况，而在本开关柜手车底盘配有防电机堵转的装置，当操作出现卡阻时，手车底盘的电机将自动停止或停转并退回原处，同时发出报警信号，等待检修人员到现场处理，避免手车强行运行造成元件的损坏。

以上两项试验是智能化开关柜设计中的重要检验指标。

3.结语

1）进一步探索电气五防技术

考虑到安全性，目前12KV智能化的开关柜的五防模式，都有两套。一套是常规的传统的五防；一套是为智能化的五防要求而做的间接五防。在设计过程中不论是一次还是二次都认为设计繁琐，各种元件的联锁过多，并且不可靠，需进一步探索一套可靠，简洁的五防。

2）全电动操作控制器要规范

由于智能化操作最终靠智能模块采集信号，判断，按命令执行来实现的，因此智能模块在开关柜程序化中占重要的位置。目前市面上有很多智能模块，每个厂家的智能模块故障处理模式以及需要采集信息及判断条件不一定相同，因此在选择智能模块时，要选择可靠，简洁的，同时与断路器，接地开关配合好的模块。