机械程序锁在10kV中置式开关柜中的应用
吴平 严金城
镇江市诚翔电器有限责任公司 (212003)
摘要：10kV中置式开关柜“五防”闭锁系统是防止误操作的一个重要措施。机械程序锁(或称程序锁)具有操作正反顺序的唯一性和操作到位的强制性。本文介绍了机械程序锁在中置式开关柜防误系统中的应用方案。实践证明，它完全满足电气“五防”的要求，能提高电网的电气安全操作水平，操作简便，可靠性高，是一种较好的防误操作解决方案。
关键词：机械程序锁 中置式开关柜 “五防”
Application Of Mechanical Procedure Lock in 10kV Middle-Placed
Switch Cabinet
WU Ping YAN Jincheng
Zhenjiang Chengxiang Electeical Appliance CO.,LTD （212003）
Abstract: “Five Preventing Misoperation” System in 10kV middle-placed switch
cabinet is an important measures for the anti-maloperation。 Mechanical procedure Lock (or procedure Lock) has the Feature of operate only by Sequence and mandatory position accuracy。 Introduces Application Plans of Mechanical procedure Lock in “Five Preventing Misoperation” System。Practical Certification that it can advancing level of Electricity Safety Operation，simplified operation，high reliability。It is a better Solution of the mal-operation prevention。
Key words: Mechanical procedure lock; Middle-Placed Switch Cabinet;
“Five Preventing Misoperation”
1 引言
电力系统中的电气误操作是威胁电力设备安全运行的频发性故障，它可能导致大面积停电，电力设备损坏，系统振荡瓦解，，甚至发生人员伤亡事故。为了实现电力设备的安全可靠运行，电力部门强制推行高压开关设备必须安装防误操作装置，以达到“五防”要求，即：防止误分、误合断路器，防止带负荷分、合隔离开关，防止误入带电间隔，防止带电挂接地线，防止带接地线合闸。
10kV中置式开关柜是电力系统中非常重要的电气设备，它的安全可靠运行至关重要。在操作开关上设置机械程序锁，是防止误操作等事故发生的有效而可行的手段。
2 “五防”闭锁系统
“ 五防”闭锁系统是我国电力系统电厂、变电站、输配电过程中防止发生倒闸误操作的
作者简介：吴 平（1974- ）男，工程师，专科，从事高低电器成套设备的研制开发 严金城（1941— ）男，高级工程师，本科，从事高低电器的研制开发和技
术管理工作
一种控制系统。早在80年代，当时的水电部在SD318-1989《高压开关柜闭锁装置技术条件》就提出了电气设备“五防”的要求，并以法规形式行文规定了电气防误的管理、运行、设计和使用。虽然在新标准中GB3906-2006和DL/T 404-2007中不再提“五防” 这个词，但是在GB3906-2006中的第5.11 联锁装置中则以更详细的要求来达到安全性的要求。
“五防”装置一般分为电气防误和机械防误。电气防误是建立在二次操作回路上的一种防误功能，一般通过开关和刀闸的辅助接点联锁来实现。而机械防误是建立在一次操作回路 上的一种防误功能，一般通过开关和刀闸的主接点联锁来实现。按规定，防误装置的设计应遵循的原则是：凡有可能引起误操作的高压电气设备，均应装设机械防误装置和相应的防误电气闭锁回路。
3 机械程序锁在中置式开关柜联锁中的应用
KYN28A-12中置式开关柜作为3.6~12 kV三相交流50 Hz的户内成套设备，由于其具有体积小，结构紧凑，防误等级高，安装维护方便， 安全可靠等优点，在电力系统中得到广泛应用。中置柜的前后门及手车的进出等联锁方式都是通过接地开关的操作联锁机构来满足相应的联锁功能，但对不带接地开关功能的方案及柜与柜之间的“五防”，只有在柜体中间加中隔板，将前门隔开，在后门加装电磁锁。在有电的情况下，强制闭锁，后门不能打开；在手车底盘车上装闭锁电磁铁，限制手车的移动。由于电磁锁单独使用时，只有解锁功能没有反闭锁功能，需要和电气联锁电路配合使用才能有正反向闭锁功能。在标准GB3906-2006中的第5.11条联锁装置中提到：在设计时，应优先考虑机械联锁。机械联锁在可靠性、操作性方面优势明显，特别是在“非正规操作”的情况下有充分的预防或阻止能力。
机械程序锁(或称程序锁)是用钥匙随操作程序传递置换而达到先后开锁操作的要求，其最大的优点是钥匙传递不受距离的限制，具有较灵活的闭锁方式。KYN28A-12中置式开关柜中，手车从工作位置移至试验位置就相当于隔离开关的分闸操作，用程序锁来限制手车的移动，配合程序门锁的运用，来防止手车的误动，带电间隔的打开，从而达到联锁的要求。
程序锁是如何实现KYN28A-12中置式开关柜的五防功能的呢？下面以一个典型的方案(见图1所示)来详细说明。
(图1) 一次系统图
出线柜带接地开关，我们可以用接地联锁装置来实现开关柜的各项联锁功能，但在所用变柜、PT柜、进线柜、母联柜、隔离柜、计量柜没有接地开关的方案中，手车移动没有机械联锁约束，后门可以任意打开。高压回路有电时，为防止误入带电间隔，是不允许开后门操作的；隔离手车在母联断路器没有分闸时也不允许在工作、试验位置移动，以防止误带负荷退、接隔离手车；正常运行时要防止计量PT手车退出后，电度表不计费，发生盗电为；还有两进线柜与母联柜三合二等问题，在加装机械程序锁后基本上都能满足联锁的要求。
(图2) 机械程序锁安装示意图
3.1 防止带电开后门
如在所用变柜中，变压器检修时，只有在熔断器手车退至试验位置时，才能开后门。送电时，只有后门关上熔断器手车才能从试验位置移至工作位置移。操作过程如图3：
(图3)
此时在熔断器手车上装一把直拔锁，熔断器手车在工作位置时，对应的柜侧面封板上无锁舌孔，直拔锁锁舌不能伸出，钥匙不能取出。只有在熔断器手车退至试验位置时，旋转钥匙，直拔锁锁舌伸进柜侧面封板上锁舌孔中，锁住熔断器手车，取出钥匙插入柜体后门网门锁锁具上，旋转钥匙后开门，此时钥匙保留在锁具上，打开后门进行检修。此时门不关，钥匙取不出来，也就不能操作熔断器手车。送电操作时，关上后门，旋转钥匙锁上后门，取出钥匙插入熔断器手车的锁具中，旋转钥匙，锁舌从柜侧面封板孔中缩进锁具中，手车解锁，熔断器手车摇至工作位置，变压器投入运行。
3.2 联络断路器手车与联络隔离手车的互锁
联络柜与隔离柜中，只有在联络柜断路器手车分闸之后才能移动隔离手车，因此在断路器手车与隔离手车上各装一把直拔锁，而且是同编号，共用一把钥匙，操作过程如图4：
(图4)
断电操作时，断路器手车分闸后，移至试验位置，旋转钥匙，直拔锁的锁舌伸进柜侧面封板上锁舌孔中，锁住断路器手车；取出钥匙，插入隔离手车的锁具中，旋转钥匙，锁舌从柜侧面封板孔中缩进锁具中，手车解锁，隔离手车摇至试验位置，此时钥匙不能取出。送电操作反之，这样就不会发生带负荷移动隔离手车。与两柜的后门联锁，只要在隔离手车上再装另一套不同编号的带两网门直拔锁，在隔离手车移至试验位置时，旋转另一套直拔锁的钥匙，锁舌伸进柜侧面封板上锁舌孔中，锁住隔离手车，取出钥匙，开联络柜后门、隔离柜后门，检修。送电反之。虽然有两套直拔锁，但它们编号是不同的，钥匙程序不同，不能互用，只能走自己那一套锁的程序。
3.3 两台进线与联络三合二
对了于三合二的问题，只要在两进线柜与联络柜断路器手车上各装一把同号的直拔锁，三把锁用两把钥匙操作，操作过程如图5：
(图5)
在试验位置时，三把锁锁住断路器手车，因为解锁钥匙只有两把，只有两套锁具中有钥匙插入，旋转，锁舌从柜侧锁孔中退出，使两台断路器手车能在试验位置解锁 移至工作位置，合断路器送电。在工作位置时，钥匙又是不能取出的，另一台断路器手车在试验位置就不能移动，所以三合二问题也很好解决了。
3.4 计量柜防盗电
正常供电时，计量柜内计量PT车是不允许退出运行的，以防止盗电。只有在计量PT手车移至工作位置时，进线柜的断路器才能合闸送电，操作过程如图6：
(图6)
在1#计量PT手车与1#进线断路器手车上各装一把同编号的直拔锁，在1#计量PT手车移至工作位置，旋转钥匙，锁舌伸进柜侧面封板上锁舌孔中，锁住1#计量PT手车，取出钥匙，插入1#进线柜断路器手车的锁具中，旋转钥匙，锁舌从柜侧面封板孔中缩进锁具中，手车解锁，1#进线断路器手车摇至工作位置，此时钥匙不能取出，合断路器，送电。断电反之操作，能有效防止盗电行为。
4、结束语
以上只是机械程序锁在中置开关柜中的典型运用方案。对于“五防”中的每项联锁要求，尽管其柜型、方案存在多样化，只要灵活的运用机械程序锁，就能强制运行人员按照既定的安全操作程序，对电气设备进行正确的操作，从而避免误操作事故的发生，达到电力系统的“五防”要求，而且这种联锁方法简单有效、可靠、直接。如果配合电气联锁，把机械防误和电气防误有效结合起来可以设计出各种方案的联锁功能，联锁功能可以做的很完善。必将减少事故的发生，提高电气系统的安全操作和运行水平。
参考文献：
[1]严金城、邱一新、丁海荣：”在线式微机防误操作系统的研制”“江苏电器”2003.6 [2] GB3906-2006 《 3.6KV~40.5KV交流金属封闭开关设备和控制设备》 [3] SD318-1989 《高压开关柜闭锁装置技术条件》
[4]DL/T 404-2007 《 3.6KV~40.5KV交流金属封闭开关设备和控制设备》