KYN28A高压开关柜改进

KYN28A-12高压开关柜的改进
发表日期：2008年7月26日来源：《农村电气化》2008年第2期作者：浙江省德清县供电局赵俊
摘要：该文对KYN28A-12高压开关柜在操作和试验中存在的一些问题进行分析，并针对电缆头、二次插头、操作孔活门闭锁电磁铁存在的问题，提出了改进方法。

关键词：KYN28A-12高压开关柜；电缆头；电磁铁
中图分类号：TM591 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2008)2-0054-02
KYN28A-12高压开关柜又叫铠装移开式交流金属封闭开关设备。

整体是由柜体和中置式可抽出部件（即手车）两大部分组成，俗称中置柜。

其结构紧凑，占地面积小，手车可以互换，以便于快速处理故障，封闭性好，“五防”功能齐全，所有设备操作都可以在柜门关闭状态下进行，运行安全可靠，备受用户欢迎。

但由于开关柜的结构及部分元器件质量等原因，导致在操作和试验过程中存在一些问题。

1 开关柜内电缆头验电的问题
1.1 现状及存在问题
德清县供电局相关规程中对KYN28A-12高压开关柜接地开关的操作进行了规定：验明线路确无电压后再合上接地开关。

由于KYN28A-12高压开关柜的封闭性，对线路的验电操作必须在打开开关柜下柜门后才能进行。

而实际上由于KYN28A-12高压开关柜带有的防触电闭锁性能，使得只有在合上接地开关后，才可以打开开关柜下柜门。

因此当开关由运行改线路检修（或开关及线路检修）的时候，运行人员无法直接使用验电笔对出线电缆头进行验电。

目前德清县供电局运行人员在进行合接地开关的操作之前，判断线路侧不带电的方法是：开关手车处于试验位置或检修位置，线路带电显示器的指示灯不亮。

如果同时满足这两个条件，则认为线路无电，可以合上接地开关。

这种操作方式其实存在较大的安全隐患，特别是当前10kV电网中联络线路较多，若带电显示器损坏，那么按照目前的操作方法，联络线路将可能出现带电合接地开关的严重后果。

而实际上，这种操作方式在《电气安全工作规程》中被定义为间接验电方式，间接验电方式只用于330kV及以上电气设备的验电。

因
此，对于10kV电气设备，应该做到用验电笔直接验电，带电显示器只能作为一种提示性质的措施。

1.2 改进措施
目前KYN28A-12高压开关柜，其下柜门的闭锁采用的是机械闭锁，当接地开关合上后，下柜门才能打开。

我们可以拆除现有的机械闭锁装置，采用电磁锁闭锁来代替机械闭锁，如图1所示。

电磁锁电源采至交流照明电源，并在电源回路中串入线路带电显示器接点。

当线路带电时，带电显示器接点断开，电磁锁不能励磁，从而闭锁下柜门；当线路停电时，带电显示器接点闭合，电磁锁励磁，从而可以打开下柜门进行验电，如图2所示。

图1 闭锁装置的改进
图2 电磁锁电路
此种改进利用现有条件，不需要做较大的改动，可实施性强。

线路停电后，可以打开下柜门将验电笔伸进下柜内，对出线电缆头进行验电，摒弃了以前那种不直接验电的操作方式，防止了带电合接地开关的可能性。

2 试验中二次插头的问题
2.1 现状及存在的问题
根据规程规定，高压电气设备要定期进行预防性试验。

KYN28A-12高压开关柜进行开关大修的时候，运行人员根据要求把开关手车拉至柜外，并关上开关柜中柜门。

此时，中柜内上静触头是直接从10kV母线引下，处于带电状态。

因此，从防止人员触电角度考虑，工作时中柜门一般都不得打开，工作票的安全措施里一般也要求在中柜门上挂“止步，高压危险”标示牌。

而开关大修工作时，需要把手车开关的二次插头与开关柜中柜内的二次插头插在一起，从而接通开关操控系统进行试验。

经调查，目前检修人员主要采取两种方式实现手车二次插头与开关柜内二次插头的连接：一种方式是打开中柜门，把开关手车推入到开关试验位置，直接连接二次插头；第二种方式是使用专用的连接插头，在开关手车不推入开关柜内的情况下，连接开关手车和开关柜内的二次插头，此时开关柜中柜门不能关上。

分析以上的两种方式，可以发现都存在着一定的安全隐患：第一种方式把开关手车推入到开关试验位置，此时设备已经由开关及线路检修状态改变为线路检修状态，开关手车推至试验位置后，开关手车触头靠柜内带电静触头较近，而且在进行开关机械特性的试验时，开关触头上都夹有试验短接线，不能排除如果柜内静触头封板在没有可靠封闭的情况下引起放电的情况。

第二种方式是使用专用连接插头，开关手车可以不用推进开关柜内，避免了第一种方式中可能出现的不安全因素，此方式在目前试验中广泛使用。

但是此方式使得开关柜中柜门被打开，而且不能可靠关闭，与安全措施中在开关柜中柜门挂“止步，高压危险”标示牌的要求不符合，而实际上由于中柜内静触头带电，虽然有封板隔住，但是由于中柜不能可靠关闭，造成了检修人员有可能碰及中柜内带电设备的隐患。

2.2 改进措施
仔细研究KYN28A-12高压开关柜结构，可以看到在中柜的柜门上有一个观察开关分合闸及储能指示的观察窗，目前此观察窗是固定的。

可以把该观察窗改进为外开的活动窗，活动窗的开关装于中柜门内侧，只有当开启中柜门后，才能从内侧打开该活动窗。

当开关检修时，检修人员打开中柜门后再打开活动窗，把专用连接插头通过活动窗插入中柜内二次插
头，然后再锁住中柜门。

这样就能做到把带电部分通过中柜门与检修人员完全隔离开来，这样的改进，既不影响开关柜整体布局及美观，又给检修工作带来了安全保障。

3 接地开关操作孔活门闭锁电磁铁的问题
3.1 现状及存在问题
KYN28A-12高压开关柜中，防止带电合接地开关的措施是由接地开关操作孔活门来实现闭锁的。

接地开关操作孔的活门通过机械和电气联锁来实现打开或关闭。

当开关手车处于运行（或热备用）位置时，此时开关手车通过机械连杆直接闭锁了接地开关操作孔活门，使得不能插入操作手柄来操作接地开关；当开关手车处于冷备用（或检修）位置时，开关手车对活门的机械闭锁失去作用，同时在线路不带电的情况下，带电显示器接点闭合，接通电磁铁回路，电磁铁励磁后接地开关操作孔活门可以打开，从而可以对接地开关进行操作。

KYN28A-12高压开关柜在由开关运行改线路检修（或开关及线路检修）的操作过程中，常常发生这样一种情况：开关手车已经拉至冷备用（或检修）位置，同时经过验电，线路侧确无电压的情况下，接地开关操作孔活门仍然不能打开，从而不能进行合接地开关的操作。

此时操作人员只有使用紧急解锁工具打开下柜门，采用人工挂接地线的方式来完成线路检修状态。

这种做法使得操作过程复杂化，增加了操作时间。

研究操作中发生的这种情况，可以发现造成接地开关操作孔活门不能打开的原因主要有三个方面：一是由于开关手车操作不到位（未到冷备用位置或检修位置）；二是活门闭锁电磁铁损坏；三是活门本身存在机械卡涩。

德清县供电局运行人员在操作时发生的不能打开活门的情况，基本上都是因为活门闭锁电磁铁损坏造成的，而检修发现造成电磁铁损坏的主要原因是电磁铁内部线圈发热烧坏。

当开关柜处于线路检修（或开关及线路检修）时，带电显示器常开接点导通，从而接通活门闭锁电磁铁电源，使电磁铁励磁。

一般情况下，检修工作需要将设备保持线路检修（或开关及线路检修）几个小时，集中检修时甚至要几天时间，因此活门闭锁电磁铁几个小时或几天处于励磁状态，电磁铁内部线圈长时间通电而发热烧毁。

3.2 改进措施
解决电磁铁损坏的根本问题，就是要尽量减少电磁铁通电时间，同时又不增加运行人员的操作难度。

我们可以在现有的电磁铁励磁回路中，加入一个小按钮开关，并去掉原来电路
中的交直流转换模块（此模块的功能是使电磁铁在励磁时不发出声响），电磁铁线圈是交直流两用线圈，可以不用更换。

图3 电磁铁励磁回路的改进
此小按钮开关可以安装在接地开关操作孔旁边，按下小按钮使电磁铁励磁来解除对接地开关活门的闭锁，活门打开插入接地开关操作手柄后，便可以放开小按钮，此时既可以操作接地开关，又可以切断电磁铁电源，从而达到一举两得的效果。

另外，当按下小按钮时，电磁铁励磁发出声响，可以提示操作人员电磁铁情况正常，从而防止在操作过程中由于活门卡涩而误判为电磁铁损坏的问题。