雙電源供電高壓進(jìn)線柜機(jī)械互鎖的改進(jìn)方案

摘 要：從安全管理和技術(shù)兩個(gè)方面，對(duì)我院配電室10KV高壓雙電源供電防誤操作機(jī)械互鎖回路的原理、功能、技術(shù)等進(jìn)行了探討和改革，對(duì)誤防問題提出了一些見解，可供從事配電室防誤工作的專業(yè)技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：防誤操作 機(jī)械互鎖

一．問題的提出：
為了確保配電室的安全運(yùn)行，提高醫(yī)院供電可靠性，防止雙電源進(jìn)線并網(wǎng)事故的發(fā)生，在操作隔離開關(guān)上設(shè)置機(jī)械互鎖，是防止誤操作等事故發(fā)生的有效而可行的手段。

醫(yī)院為一級(jí)用電戶，為保證我院供電的可靠性，我院新建配電室（容量為630+630KVA）采用雙電源供電，一路從110KV北郊變10KV城西線供電，另一路從110KV西郊變西環(huán)線供電。電源進(jìn)線柜采用兩面GG-1A(F2)-07ZT高壓開關(guān)柜，為防止兩路電源電網(wǎng)因誤操作而并網(wǎng)事故的發(fā)生，兩面高壓開關(guān)柜的隔離開關(guān)（GG19-10C/400A）的操作機(jī)構(gòu)CSS-1T機(jī)構(gòu)采用機(jī)械程序鎖閉鎖及互鎖，按原設(shè)計(jì)這種機(jī)械程序鎖閉鎖和互鎖是合理的，但在新配電室投運(yùn)使用的近半年時(shí)間里，卻出現(xiàn)了多次因高壓隔離開關(guān)倒閘操作故障而造成無法正常及時(shí)供電和損壞操作機(jī)構(gòu)部件事故的發(fā)生，停電時(shí)間最長(zhǎng)達(dá)1小時(shí)左右（2002年10月17日晚）。所幸未造成操作人員和病人傷亡，但給醫(yī)院造成很壞的影響。為此配電室操作人員受到了處罰，班組及科室也受到不同程度的影響。

造成事故發(fā)生的原因就是由于這種機(jī)械程序鎖開鎖關(guān)鎖非常不便力，和因使用這種機(jī)械程序鎖鎖而使倒閘操作程序復(fù)雜致使倒閘操作不能正常操作而造成的。由于種種原因，我院新建配電室時(shí)未采用微機(jī)自動(dòng)控制和電氣防誤互鎖，而采用了這種機(jī)械防誤閉鎖和互鎖，現(xiàn)發(fā)生了這種問題，要將這種機(jī)械防誤改為電氣防誤或微機(jī)控制，對(duì)醫(yī)院這種特殊用電戶來說是不可能的，因?yàn)獒t(yī)院不能長(zhǎng)時(shí)間停電（幾天十天）來改造高壓配電柜操作結(jié)構(gòu)，鑒于這種情況，我只能從原設(shè)計(jì)入手，看能不能設(shè)計(jì)出一套改進(jìn)方案，既在較短的時(shí)間內(nèi)改變操作結(jié)構(gòu)（1~2小時(shí)），又能解決實(shí)際問題。

二．分析問題原因：
我們先來看看改進(jìn)操作機(jī)構(gòu)前使用這種機(jī)械程序鎖的“高壓倒電操程序”，從而了解一下這種機(jī)械程序鎖的開鎖和關(guān)鎖程序，以便找到事故原因。


高壓倒電操作程序
分閘部分
第一步：將“分閘指令牌（綠色21#）”插入“分合閘轉(zhuǎn)換開關(guān)”，將“分合閘轉(zhuǎn)換開關(guān)”轉(zhuǎn)到“分”的位置，取下21#鑰匙。

第二步：將21#鑰匙放入母刀閘鎖孔,轉(zhuǎn)至分的位置，.微微回轉(zhuǎn)拉動(dòng)“插銷”，拉下母刀閘。

第三步：取下母刀閘上21#鑰匙插入線刀閘上21#鎖孔，并扭轉(zhuǎn)至“分”的位置，檢查線刀閘上26#鑰匙是否在“分”的位置，微微回轉(zhuǎn)21#　、26#鑰匙，再拉動(dòng)“插銷”，拉下線刀閘，取下21# 、26#鑰匙。（一面高壓開關(guān)柜分閘部分完成，下面再合另一面高壓開關(guān)柜的隔離開關(guān)）

合閘部分
第四步：將21# 、26#鑰匙插入另一面高壓開關(guān)柜的線刀閘上21# 、26#鎖孔，并扭轉(zhuǎn)至“合”的位置，拉開插銷，推合上線刀閘。

第五步：取下線刀閘上26#鑰匙，放入母刀閘上26#鎖孔，并扭轉(zhuǎn)至“合”的位置，拉出“插銷”并合上母刀閘。

第六步：取下母刀閘上26#鑰匙，放入分合閘轉(zhuǎn)換開關(guān)上，并轉(zhuǎn)換至“合”位置立即松手，轉(zhuǎn)換開關(guān)自動(dòng)回彈至垂直位置。

如圖所示為這種隔離開關(guān)的示意圖，圖中可以看出隔離開關(guān)的線刀閘和母刀閘各帶一把鎖,線刀閘上有兩個(gè)鎖孔22# 26#，母刀閘上有21#鎖孔,分別用21# 26#鑰匙，


去開這四把鎖。分閘部分要先斷開母刀閘，21#鑰匙必須還在“分”的位置（否則將無法插入線刀閘的21#鎖孔）,取下21#鑰匙插入線刀閘的21#鎖孔，線刀閘的鎖必須用21#和26#鑰匙相互配合才能拉開插銷斷開線刀閘，合閘部分先合線刀閘，再合母刀閘，同樣需要21# 26#鑰匙密切配合才能拉開插銷合閉刀閘，從這可以看出這種機(jī)械程序鎖必須密切配合，只要有一步被卡住，其他的步驟就無法進(jìn)行下去，從而導(dǎo)致無法正常倒閘操作事故發(fā)生。

我們的操作人員被要求熟記這復(fù)雜的高壓倒電操作程序，為此進(jìn)行了幾次培訓(xùn)和考試，我們還將操作程序打印后粘貼在高壓開關(guān)柜的面板上，一眼就能看見，以便隨時(shí)防誤。按理說如此周密的安排不應(yīng)該出問題，但還是未防止事故的發(fā)生，我作為電工班長(zhǎng)看在眼里急在心頭, 新建的配電室不可能再改為電氣防誤，只能從隔離開關(guān)的機(jī)械結(jié)構(gòu)入手，看能不能既放棄使用這種機(jī)械程序鎖，又能遵循高壓倒電的幾項(xiàng)原則：
1、兩面高壓開關(guān)柜的的隔離開關(guān)相互互鎖。（例如：假定為A 、B兩個(gè)高壓隔離開關(guān)，A為合閘狀態(tài)，B為分閘狀態(tài)，現(xiàn)需要合B隔離開關(guān)，那么就必須先分?jǐn)嚅_A隔離開關(guān)，然后才能合B隔離開關(guān)，閉合B隔離開關(guān)的同時(shí)也將A隔離開關(guān)鎖住，使其無法合閘）
2、分?jǐn)喔綦x開關(guān)－－－－-必須先分母刀閘，再分線刀閘。
3、閉合隔離開關(guān)－－－－-必須先合線刀閘，再合母刀閘。

三．我解決問題的方案：
根據(jù)這幾項(xiàng)原則，我經(jīng)過仔細(xì)研究隔離開關(guān)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，反復(fù)思考設(shè)計(jì)出了一套改案，圖示如下：


如圖可以看出，首先我將原來的機(jī)械程序鎖換為普通的彈簧彈力鎖,又根據(jù)兩個(gè)隔離開關(guān)的四個(gè)手柄上轉(zhuǎn)軸處的四個(gè)穿孔設(shè)計(jì)出一個(gè)互鎖插桿，互鎖插桿中心有一個(gè)把手，在配電柜A、B兩處安裝兩個(gè)套環(huán)作為互鎖插桿的支撐點(diǎn)，在互鎖插桿的兩頭（線刀閘和母刀閘之間的中心位置）鉆兩個(gè)鎖孔，用手拉動(dòng)互鎖插桿可以在隔離開關(guān)的四個(gè)穿孔之間滑動(dòng)。

這一改進(jìn)方案的設(shè)計(jì)原理是依據(jù)高壓倒電的幾項(xiàng)原則而設(shè)計(jì)：
1、防誤操作，將導(dǎo)致事故的機(jī)械程序鎖換為普通彈力鎖。
2、兩面開關(guān)柜的隔離開關(guān)相互互鎖，如圖所示，我設(shè)計(jì)的互鎖插桿既為保證這兩個(gè)隔離開關(guān)互相互鎖。（當(dāng)城西線隔離開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)，由于互鎖插桿處于西環(huán)線隔離開關(guān)轉(zhuǎn)軸穿孔處，此時(shí)西環(huán)線隔離開關(guān)無法合閘，只有先斷開城西線隔離開關(guān)，拉動(dòng)互鎖插桿完全退出西環(huán)線隔離開關(guān)轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)穿孔，退出的同時(shí)又插入城西線隔離開關(guān)轉(zhuǎn)軸的穿孔，此時(shí)互鎖插桿又將城西線隔離開關(guān)鎖住使其無法合閘，合閉西環(huán)線隔離開關(guān)后互鎖插桿也同時(shí)無法動(dòng)作）

本方案的操作程序如下：（假定現(xiàn)在停城西線，送西環(huán)線電）
1、拉出城西線隔離開關(guān)母刀閘上彈力鎖的插銷，拉下母刀閘，再拉出線刀閘上彈力鎖的插銷，拉下線刀閘。
2、打開互鎖插桿上右端的掛鎖，拉動(dòng)互鎖插桿手柄，將互鎖插桿退出西環(huán)線隔離開關(guān)轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)穿孔，同時(shí)互鎖插桿被插入城西線隔離開關(guān)轉(zhuǎn)軸的穿孔，再將掛鎖鎖在互鎖插桿左端城西線隔離開關(guān)線刀閘和母刀閘之間的鎖孔。
3、拉開西環(huán)線隔離開關(guān)線刀閘上彈力鎖的插銷，合上線刀閘，再拉開母刀閘上彈力的鎖插銷，合上母刀閘。

本方案的改進(jìn),不僅簡(jiǎn)化了倒閘操作程序而且方便可靠，受到高壓開關(guān)柜生產(chǎn)廠家的好評(píng)，并由生產(chǎn)廠家按我的設(shè)計(jì)方案來安裝制作完成，至此在以后的倒電操作實(shí)際工作中再未發(fā)生操作事故，確保了配電室的安全運(yùn)行，并防止雙電源進(jìn)線并網(wǎng)事故的發(fā)生，提高醫(yī)院供電可靠性，實(shí)踐證明在操作隔離開關(guān)上設(shè)置機(jī)械互鎖，是防止誤操作等事故發(fā)生的有效而可行的手段，我的這一改進(jìn)方案可供與我有相同或類似情況的同行借鑒。


四．防誤工作的探討：
我國電力系統(tǒng)在無數(shù)次血的教訓(xùn)面前，結(jié)合中外電氣運(yùn)行的實(shí)踐，為了有效防止運(yùn)行電氣設(shè)備誤操作引發(fā)的人身和重大設(shè)備事故,早在1990年就提出了電氣設(shè)備“五防”的要求，并以法規(guī)形式行文規(guī)定了電氣防誤的管理、運(yùn)行、設(shè)計(jì)和使用原則。

五防功能是指：
（1）防止誤分、合斷路器。
（2）防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)。
（3）防止帶電掛（合）接地線（接地刀閘）。
（4）防止帶接地線（接地刀閘）合斷路器（隔離開關(guān)）。
（5）防止誤入帶電間隔。

電氣防誤是建立在二次操作回路上的一種防誤功能，一般通過開關(guān)和刀閘的輔助接點(diǎn)聯(lián)鎖來實(shí)現(xiàn)。而機(jī)械防誤是建立在一次操作回路上的一種防誤功能，一般通過開關(guān)和刀閘的主接點(diǎn)聯(lián)鎖來實(shí)現(xiàn)。

按“規(guī)定”，防誤裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則是：凡有可能引起誤操作的高壓電氣設(shè)備，均應(yīng)裝設(shè)機(jī)械防誤裝置和相應(yīng)的防誤電氣閉鎖回路。
從這個(gè)原則出發(fā)，提出了“五防”規(guī)定，因?yàn)閺恼`操作的過程來看，誤操作有三個(gè)部分組成，運(yùn)行值班人員、檢修人員以及其它人員的誤操作造成。

針對(duì)運(yùn)行人員的誤操作主要發(fā)生在誤拉、誤合刀閘和開關(guān)，誤入間隔等容易造成惡性事故。機(jī)械防誤就是防止這類事故而采取的一種積極措施，它只能滿足運(yùn)行值班人員的操作要求，并不能完全解決檢修人員和其它人員的誤操作問題。對(duì)于檢修人員，誤操作主要發(fā)生在檢修、試驗(yàn)過程中，故電氣回路閉鎖成了最后一道防線。

針對(duì)其他人員的誤操作行為，主要是指對(duì)正常操作無關(guān)的人員。這類情況相對(duì)較少，但也時(shí)常發(fā)生。當(dāng)無關(guān)人員處于操作臺(tái)或機(jī)構(gòu)箱等附近時(shí)，很有可能發(fā)生誤碰從而導(dǎo)致誤操作事故。

電氣、機(jī)械防誤閉鎖回路是一種現(xiàn)場(chǎng)的電氣和機(jī)械聯(lián)鎖技術(shù), 主要通過相關(guān)設(shè)備的輔助接點(diǎn)聯(lián)接來實(shí)現(xiàn)閉鎖。