张红军，王 军

（1.国网辽阳供电公司，辽宁 辽阳 111000；2.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006）

经验交流

基于66 kV系统双母线接线母线隔离开关防误联动互锁机构研究

张红军1，王 军2

（1.国网辽阳供电公司，辽宁 辽阳 111000；2.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006）

随着电网建设步伐的加快，对电网设备防误操作水平要求也不断提高，这不仅关系到电网的安全稳定运行，更关系人员生命财产的安全。目前，河南平高、沈阳奉泰、沈阳高压开关厂等公司生产的GW5系列（俗称羊角型）隔离开关在220 kV变电站66 kV系统中已普遍应用，针对该型隔离开关重点研究其在双母线接线中作为母线隔离开关时的联动互锁功能，解决了两侧隔离开关只有一侧安装防误机构的缺陷。

双母线接线；母线隔离开关；联动互锁；防误机构

羊角型设备配有手动操作接地装置，原设计中接地侧隔离开关只能与本体接地开关实现机械防误闭锁。但在双母线接线方式下，作为母线隔离开关应用于南、北（或称Ⅰ、Ⅱ）母线间，此接地开关不能同时实现对无接地开关侧母线隔离开关的机械闭锁。此类情况使关联设备间防误功能存在严重缺陷，大大降低了设备自身防误功能，且在电力生产中已引发多起恶性误操作事故，不仅给电网安全运行和人身、设备安全带来严重隐患，也给公司造成无法挽回的经济损失和不良影响。基于此类设备存在的缺陷，66 kV系统双母线接线的母线隔离开关防误联动互锁机构的研究尤为重要，从源头上杜绝此类恶性误操作事故的发生。

1 66 kV双母线母线隔离开关及其接地开关配置原则

目前GW5型隔离开关及其配套接地开关在国内220 kV变电站66 kV双母线接线系统中应用较为普遍，由于操作简单、维护成本低在系统中应用率达到95%以上。该型设备设计配置均为单侧接地、单侧闭锁。

2 母线隔离开关及其接地开关运行中存在的问题

a.实际运行中，母线隔离开关及其接地开关安装形式全部为单侧接地、单侧闭锁。

b.两侧母线隔离开关与接地开关之间闭锁功能单一，不具备机械联动互锁功能。

c.有些虽能实现本体互锁，但不能实现对侧互锁，极大降低了设备自身防误功能。

3 联动互锁机构的设计原理

该母线隔离开关联动互锁机构的设计原理是在原有设备设计基础上，彻底实现双母线接地装置在闭锁状态下，对两侧母线隔离开关形成有效机械联动闭锁。对现有设备无任何影响，解决了现有接地开关不能同时实现对无接地开关侧母线隔离开关实现机械闭锁的问题。

4 联动互锁机构的组成及使用

该互锁机构如图1所示，由闭锁板A1、A2（A1、A2形状相同，安装位置不同），月牙板2，调节卡槽3，调节弹簧4，传动拉杆5，闭锁槽6，连接卡槽7组成。月牙板2为椭圆体形状；调节卡槽3、闭锁槽6与连接卡槽7均为长方形槽体。应用中消除了误合母线隔离开关及母线接地开关事故，其目标可行、安全系数大、防误功能强。

图1 联动互锁机构

闭锁板A1与闭锁板A2分别安装在两侧母线隔离开关动触臂底座上，传动拉杆5的一端与调节卡槽3通过调节弹簧4连接，另一端与连接卡槽7连接，调节卡槽3与月牙板2的一侧通过螺栓连接，月牙板3的另一侧固定于接地开关横向旋转连杆上，连接卡槽7与闭锁槽6通过螺栓连接。

当闭锁板A1侧、闭锁板A2侧或闭锁板A1与闭锁板A2两侧隔离开关在合位时；闭锁板A1、闭锁板A2随两侧母线隔离开关分别或同时转动至互锁机构侧，此时如遇误合接地开关，月牙板2将随接地开关机构转动，月牙板2与调节卡槽3将向闭锁板A1方向移动，此时将遇到闭锁板A1阻挡；传动拉杆5与连接卡槽7带动闭锁槽6向闭锁板A2方向动作，如此时闭锁板A2侧隔离开关在合位，则闭锁板A2有效阻止误合接地开关，有效避免带电误合接地开关事故发生。

当接地开关在合位时；此时闭锁板A1、闭锁板A2随两侧母线隔离开关同时转动至互锁机构另一侧，月牙板2将随接地开关机构转动，月牙板2与调节卡槽3将向闭锁板A1方向移动，传动拉杆5与连接卡槽7带动闭锁槽6向闭锁板A2方向移动，两侧移动至闭锁板A1、闭锁板A2行程轨迹上，如此时误合任意一侧隔离开关都将受到有效阻挡不能合闸，避免带地线误合隔离开关事故发生。

5 联动互锁机构的操作状态

如图2所示，母线隔离开关在正常运行及检修状态下，通常有3种状态。

a.状态1为双母线停电，南北母线隔离开关停运。

b.状态2为单母线运行：南母隔离开关停运，北母隔离开关运行；或北母隔离开关停运，南母隔离开关运行。

c.状态3为南北母线隔离开关同时运行（双跨）。

图2 母线及隔离开关现场安装位置

该联动互锁机构在投入运行后，能够满足上述运行及操作状态。

6 联动互锁机构的优点

a.该型机构为联动型机械闭锁，加装互为机械闭锁装置后，在母线接地开关及两侧母线隔离开关操作时，发生误操作的可能性将彻底消除。

b.加装后的机构对原设备设计结构无任何影响，而是借助于原有设备基础上增加了防误机械闭锁装置，易于制作、现场安装、调试及维护。

c.该型机构主部件用料是：长300 cm，直径4 cm的镀锌钢管；2套0.5 cm闭锁板；2套调节螺栓。易于取材、成本低廉、便于普及和推广。

7 联动互锁机构的实际应用效果

实际应用中，该母线接地开关能同时对南北母线隔离开关实现分、合闸闭锁，满足运行、检修、热备用等工作状态。

当前在66 kV系统中南北母线隔离开关通过人字线连接共用1个接地点，由于该型母线隔离开关接地开关原有设计中只能实现对本侧隔离开关实现合闸闭锁，不能对另一母线隔离开关合闸进行闭锁，防误装置存在重大安全隐患，通过联动互锁机构的应用可以有效实现对另一侧母线隔离开关的闭锁，彻底消除人为误操作事故的发生。

8 联动互锁机构的日常维护及检查

a.羊角型联动互锁机构应用在温差较大地区时，应注意气温变化对设备使用的影响，由于铁质构件伸缩系数较大，必要时及时调整伸缩螺母使其能够满足正常运行及操作。

b.注意防误机构联动杆行程调整，并对弹簧进行保养，防止生锈腐蚀，根据需要将联动杆调整到最佳状态。

9 结束语

随着电网建设步伐的加快及电力设备的不断更新，羊角型防误机构在现场实际应用应不断地完善，满足不同设备在运行状态下的倒闸操作，实现对母线隔离开关间、母线隔离开关与接地开关间的防误互锁功能，对电网设备的安全运行有着至关重要的防误作用，在电网系统中具有广阔的推广空间。

［1］吴在军，胡敏强.基于IEC 61850标准的变电站自动化系统研究［J］.电网技术，2003，27（10）：61－65.

［2］张沛超，高 翔.数字化变电站系统结构［J］.电网技术，2006，30（24）：73－77.

［3］高 翔，张沛超.数字化变电站的主要特征和关键技术［J］.电网技术，2006，30（23）：67－71.

［4］吴国威.基于IEC 61850的变电站自动化系统的应用研究［D］.杭州：浙江大学，2007.

［5］陈轶玮.数字化变电站实用化研究［D］.杭州：浙江大学，2007.

［6］马 辉.数字化变电站技术丛书设计分册［M］.北京：中国电力出版社，2010.

［7］高 翔.数字化变电站应用技术［M］.北京：中国电力出版社，2008.

［8］吴少华.220 kV变电站数字化改造工程［J］.广东电力，2010，23（6）：38－42.

［9］郭永基.电力系统可靠性分析［M］.北京：清华大学出版社，2003.

［10］王 钢，丁茂生，李晓华，等.数字继电保护装置可靠性研究［J］.中国电机工程学报，2004，24（7）：47－52.

［11］钟连宏，梁异先.智能变电站技术与应用［M］.北京：中国电力出版社，2010.

［12］徐天奇.基于IEC 61850的数字化变电站信息系统构建及可靠性研究［D］.武汉：华中科技大学，2009.

［13］朱子坤.数字化变电站自动化系统［J］.西北水电，2005，24（3）：46－48.

Study on Bus Isolating Switch Interlocking Mechanism Based on Double Bus Connection of 66 kV System

ZHANG Hong⁃jun1，WANG Jun2

（1.State Grid Liaoyang Power Electric Supply Company of Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Liaoyang，Liaoning 111000，China；2.Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

With the general application of GW5 series（commonly known as the claw type）isolated switch which produced by compa⁃nies like Henan Pinggao，Shenyang Fengtai，Shenyang high voltage switchgear factory in 66 kV system of 220 kV substation，the re⁃search of this type of isolation switch anti⁃error device is imminent.This type of device is equipped with a manually operated earthing device，in the original design，the ground side isolation switch can only be realized with the main body of the ground knife gate to a⁃chieve mechanical anti lock.But in the connection mode of double bus，it is used as the bus isolation switch in the south，north（or I，II）bus bar，it can not simultaneously achieve the mechanical locking of the non grounded on the side of the gate side of the bus isola⁃tion switch.This kind of situation makes the anti⁃error function of the related equipment have a serious defect，and it greatly reduces the misoperation of the equipment itself，and it has brought many accidents in electric power production，which not only brought on se⁃rious risk to the power grid safe operation and personal safety，equipment safety，but also caused irreparable economic losses and ad⁃verse effects to the company.For this type of isolating switch，this paper focuses on the study of the interlocking interlock function when it is used as a bus isolation switch in double bus connection，which solved the defects of both sides of the isolation switched with only one installed error prevention.

Double bus connection；Bus isolating switch；Interlocking；Misoperation preventive mechanism

TM564.1

A

1004－7913（2015）12－0033－03

张红军（1983—），男，硕士，工程师，从事变电设备运行与维护、智能变电站关键技术研究工作。

2015－08－11）