五防闭锁装置功能简介

主讲人：赵勇
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பைடு நூலகம்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 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。
机械锁具功能如下：
1) 当手车开关在工作位置时，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
解决这一问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。
程序锁在使用中所暴露的问题
程序锁在使用中所暴露的问题是：①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；②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；③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；④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；⑤倒闸操作中，分、合两个位置的精度 无法保证；⑥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GB3096—2006 《3.6 kV～40.5 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
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 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。
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。
P/V-12型开关柜五防功能的改进
1.2 五防功能改进的必要性 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。
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安全性保护： ①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； ②只有当断路器处于分闸位置时，手车才能在柜内移动； ③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； ④手车只有在隔离/试验位置或柜外时，接地开关才能合闸； ⑤断路器手车在工作位置时，二次插头被锁定，不能拔除； ⑥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。
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
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 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：①一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；②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；③需要敷设电缆，增 加额外施工量；④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；⑤在断路器的控制开关上，一般都缺少闭 锁措施。
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，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。
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/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。
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。GB3906《3－35kV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KYN28－12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。