35kV高压开关柜及母线接地防误操作回路的探讨

35kV高压开关柜及母线接地防误操作回路的探讨

尹宏波

桂林君泰福电气有限公司（海南金盘智能科技股份有限公司全资子公司）广西桂林541004

摘要：电力设备运行，必须满足五防要求。35kV断路器手车和接地开关需设计合理的闭锁回路满足五防要求。在进出线开关柜柜顶外置闭锁小母线把母线接地小车工作位置接点接入进出线开关柜合闸闭锁回路，同时将进出线柜手车试验位置串接后接入母线接地手车闭锁回路，满足母线PT接地手车和其他进出线柜间接地闭锁回路。

关键词：电力设备；高压开关柜；母线接地

35kV高压开关柜是电力系统的重要设备，其运行状态对电力系统的可靠性有着重大影响。相关电力生产人员还要提高责任心，认真检查开关柜运行情况，以减少开关柜事故。

一、35kV高压开关柜的常见故障原因分析

35kV高压开关柜在实际的运行过程中，可能会引起故障的因素有很多，其中主要可以分为以下几种：开关柜的绝缘性差、材料设备的工艺上存在一定的缺陷等质量差问题、开关柜本身防护措施以及操作不当等。本文针对这几种影响因素进行了简要的分析。

（一）开关柜的绝缘性差

35kV高压开关柜在运行过程中有一项重要的运行指标，就是绝缘性，而其绝缘性通常很容易受到外界的情况、运行操作不当以及安装维护等因素的影响。如果35kV高压开关柜处于恶劣的运行环境中时，例如：35kV高压开关柜的内部环境相对较为潮湿，并且有一定的灰尘存在于35kV高压开关柜的绝缘子以及母线的表面上，这就很容易导致35kV高压开关柜内部积灰并且受潮，从而容易引发污闪问题，对35kV高压开关柜的绝缘性能造成一定的破坏。

（二）材料设备工艺上存在一定的缺陷等质量问题

电力系统在运行过程中，对35kV高压开关柜的运行性能起着决定性作用的主要因素就是35kV高压开关柜的元器件以及材料质量。在现阶段的发展过程中，市场上销售的35kV高压开关柜各种元器件的种类多样，在质量方面也存在着一定的问题。如果采购人员采购的元器件质量无法得到保障，将质量恶劣的元器件应用在35kV高压开关柜中之后，当35kV高压开关柜经过长期运行之后，就有可能导致35kV高压开关柜绝缘性能受到一定的损坏。即使在35kV高压开关柜中应用的各种元器件质量都合格，并且能够通过各类实验，但是也依然可能会存在组装之后整台35kV高压开关柜设备不能通过实验的状况，而造成这种状况的主要原因就是由于元器件设备在制造过程中在制造工艺或者制造质量方面存在一定的缺陷。一般状况下，这类问题最常见的现象就是，当35kV高压开关柜内部的紧固螺丝在进行拧紧的过程中，工作人员并未严格按照规定进行作业，导致螺丝拧紧之后露出的部分依然过长，并且未对紧固底板的支持瓷柱部位并未作出任何的特殊处理，同时电缆的制作工艺也不够精细，而这些现象的存在就容易导致35kV高压开关柜内部出现短路状况。

（三）防护措施以及操作不当

在35kV高压开关柜中，一般状况下都装有电磁锁、机械联锁以及五防程序锁等。一般来说，电磁锁主要是通过对设备的带电情况进行判定从而达到控制后网门内的目的；而机械联锁主要是应用于35kV高压开关柜中的各类开关以及网门之间的闭锁；而五防程序锁则主要是应用于35kV高压开关柜整体的操作步骤之间的联锁。如果电磁锁、机械联锁以及五防程序锁同时使用，由于其操作步骤相对较为复杂，这就导致操作人员的工作量增大，并且也提高了作业的难度，在部分情况下，有可能还会出现防护措施在操作方面所产生的冲突，这对于35kV高压开关柜的安全运行埋下了一定的安全隐患。

在35kV高压开关柜中，其主体设备就是高压断路器，而高压断路器具有一次性的特点。在35kV高压开关柜实际的运行过程中，高压断路器会受到大电流以及高电压的影响，而这也会对35kV高压开关柜的性能造成一定的影响。由于在35kV高压开关柜运行过程中其内部必然会有大电流流过，这就需要35kV高压开关柜具有较高的机械稳定性。如果35kV高压开关柜的机械稳定性不足时，如果流经大电流就有可能导致开关与柜体之间出现位移的现象，而这就会导致触头之间的接触电阻急速增加，最终产生电弧，更有可能引起爆炸，其后果十分严重。35kV高压开关柜在长期运行之后，其内部的动静接头之间可能会出现磨损现象，从而导致接触不良。除此之外，在安装设备的过程中，如果安装人员的操作不规范也会对35kV高压开关柜的完整性造成影响，从而为设备的安全运行埋下安全隐患。

二、高压开关柜实现接地防误操作

高压开关柜内除加装五防闭锁装置外，柜内断路器手车、接地开关及柜门电磁锁间还应设置相应的机械联锁回路。防止带电合接地开关：在开关柜上加装可靠的机械闭锁，当断路器手车在试验位置时，才允许合接地开关；进线装接地刀闸时，从设备上较难达到“五防”要求，接地刀闸合上时，无法闭锁对侧送电，所以实际大部分工程进线侧均不装设接地倒闸。防止带地线送电：在开关柜上加装可靠的的机械闭锁，当接地开关在合闸位置时，断路器手车不允许往工作位置推。如果是进线侧带接地刀时，必需再加装电气闭锁，用接地刀位置接点来锁上级来电侧的开关合闸回路。防止误入带电间隔：在开关柜上加装可靠的的机械闭锁，当断路器手车在试验位置，接地刀才允许合闸，接地刀合闸后，电缆室的门才允许打开，检修完成后，电缆室门关上，才允许分接地开关，接地开关分闸了，才允许将断路器手车往工作位置推。

三、母线PT柜实现接地防误操作

目前，在35kV及以下单母线接线方式的成套开关柜中大量采用了母线接地手车，母线接地手车一般在电压互感器柜内安装，母线接地手车的作用是消除残余电荷，防止突然来电和消除感应电压。

通常在工程设计中，母线接地手车对进出线手车的闭锁采取以下措施：由开关柜厂家提供多副母线接地手车非工作位置辅助触点，通过端子排引接到各进出线开关柜的手车闭锁电磁铁回路中，这种接线方式在每段母线只有3~5路进出线回路时尚可采用，当进出线回路数较多时，因母线接地手车提供不出相应回路数的位置辅助触点，只好通过中间继电器扩展来实现。而这种方法既会受到多个电源失电的影响，不符合电网公司电气闭锁回路直接采用刀闸的辅助接点，不采用中间继电器扩展，防止电气误操作的要求，又需要大量的控制电缆来接线，不满足可靠性又不经济。

故设计采用新的接线方式，本方式中35kV高压开关柜及母线接地防误操作回路采用双向闭锁回路，具体实现办法分如下两步。

（1）母线接地手车对各个进出线开关柜的闭锁实现方式：本母线接地手车与进出线手车闭锁回路，包括母线接地手车柜及若干进出线开关柜，进出线开关柜柜顶外置有闭锁小母线，进出线开关柜内设置有手车闭锁电磁铁，手车闭锁电磁铁分别与小母线正负接线连接，从该闭锁小母线上取得电源；母线接地手车柜内设置有手车非工作位置辅助接点，该接点一端与外接的正电源连接，其另一端与小母线的正极线连接，小母线的负极线与外接的负电源连接形成贯通小母线，接线如图1所示。

图1母线接地小车工作位置接入其他开关柜接线方式示意图

（2）各个进出线开关柜对母线接地小车的反闭锁实现方式：每个进出线开关柜内设置有手车非工作位置辅助接点，母线接地手车柜内有手车闭锁电磁铁形成母线接地手车闭锁电磁铁回路，相邻的进出线开关柜的手车试验位置辅助接点相互引接串联形成一间断的闭锁小母线，并将该闭锁小母线的两端串接至母线接地手车闭锁电磁铁回路中。

采用本接线方式既满足电网公司接线要求又节省电缆，经济合理。但开关柜的五防设计、完善是永无止境的，只有不断积累有关的运行经验，逐步巩固、完善和提高开关柜的五防设计，才能保证电网安全稳定运行。

参考文献：

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[2]程方.35kV高压开关柜故障检修二例[J].电世界，2017，58（04）

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