淺談箱式高壓開關(guān)柜隔離開關(guān)（接地開關(guān)）操作裝置的改進(jìn)和現(xiàn)場應(yīng)用

淺談箱式高壓開關(guān)柜隔離開關(guān)（接地開關(guān)）操作裝置的改進(jìn)和現(xiàn)場應(yīng)用

[摘要]金屬封閉箱式開關(guān)柜在變電站廣泛應(yīng)用，該開關(guān)柜的隔離開關(guān)和接地開關(guān)配置非電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，采用一軸0-2700旋轉(zhuǎn)和盤式900旋轉(zhuǎn)兩種操作方式，帶動(dòng)斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)及接地開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)分、合閘操作，在分、合閘操作過程中，操作人員站立在開關(guān)柜的正面進(jìn)行操作，如斷路器故障易引起帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)的I類誤操作事件而引發(fā)設(shè)備爆炸造成人生傷害的安全事故。為解決這一難題，研制一套操作工具用于現(xiàn)場，操作人員站立在相鄰開關(guān)柜操作，預(yù)防因設(shè)備故障的人身傷害的安全問題，降低現(xiàn)場作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)。[Keys]隔離開關(guān)操作裝置改進(jìn)現(xiàn)場應(yīng)用0引言2020年5月，某局110kV某站發(fā)生I類誤操作事件，在復(fù)電操作中因設(shè)備故障，在合上母線側(cè)隔離刀閘時(shí)引發(fā)三相短路和接地故障，導(dǎo)致設(shè)備爆炸、開關(guān)柜門變形、觀察窗破損的設(shè)備損壞和人生傷害的安全事故?，F(xiàn)場檢查該開關(guān)柜為XGN系列10kV固定式開關(guān)柜，配ZN系列真空斷路器及GN30旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)。高壓開關(guān)柜是電網(wǎng)中負(fù)荷分配的主要電器設(shè)備，集斷路器、互感器、避雷器、隔離開關(guān)、保護(hù)裝置、儀器儀表和母線，絕緣子等于一體。10kV高壓開關(guān)柜按柜體結(jié)構(gòu)可分為金屬封閉間隔式開關(guān)柜、金屬封閉鎧裝式開關(guān)柜、金屬封閉箱式開關(guān)柜和敞開式開關(guān)柜四大類，半封閉式型開關(guān)柜（GG1A）和箱式開關(guān)柜（如XGN及GGXZ）屬于固定式，而間隔式（JYN）和鎧裝式開關(guān)柜（KYN）都屬于移開式，金屬封閉鎧裝式開關(guān)柜、金屬封閉箱式開關(guān)柜在電網(wǎng)系統(tǒng)普遍應(yīng)用。固定式、移開式開關(guān)柜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分類方式基本類型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)斷路器安裝方式固定式（見圖一）1、斷路器固定安裝2、柜內(nèi)裝有隔離開關(guān)1、柜內(nèi)空間較寬敞，檢修容易；2、易于制造，成本較低，安全性差。移開式（見圖二）斷路器可隨部件（手車）移出柜外1、斷路器移出柜外、更換、維護(hù)方便；2、省卻隔離開關(guān)；3、結(jié)構(gòu)緊湊；4、加工精度較高，價(jià)格較貴。圖一固定式開關(guān)柜圖二移開式開關(guān)柜1隔離開關(guān)（接地開關(guān)）操作裝置研發(fā)背景35kV、10kV金屬封閉箱式固定式開關(guān)柜多采XGN及GGXZ系列開關(guān)柜型，XGN型開關(guān)柜的開關(guān)兩側(cè)隔離開關(guān)和接地開關(guān)布置在開關(guān)柜的背面的中上部和下部，配置盤式900旋轉(zhuǎn)操作方式帶動(dòng)斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)及接地開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)分、合閘的非電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，GGXZ型開關(guān)柜的開關(guān)兩側(cè)隔離開關(guān)和接地開關(guān)布置在開關(guān)柜的背面的中上部和下部，配置一軸0-2700旋轉(zhuǎn)操作方式帶動(dòng)斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)及接地開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)分、合閘的非電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。在停送電操作過程中，操作人員需站在停送電開關(guān)柜的正面進(jìn)行操作，如柜內(nèi)的斷路器真空度降低、絕緣件降低或其他故障時(shí)易造成帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)和帶接地送電的的事件發(fā)生，操作人員站立在開關(guān)柜正面進(jìn)行操作，易發(fā)生人身傷害的安全事件。圖三XGN系列柜--盤式旋轉(zhuǎn)操作圖四GGX系列柜型--一軸旋轉(zhuǎn)操作2隔離開關(guān)（接地開關(guān)）操作裝置研發(fā)鑒于上面問題，有必要研制一種具有便攜性、應(yīng)用廣泛性和安全性的操作裝置替代傳統(tǒng)操作工具，該裝置在停送電操作時(shí)操作人員站在開關(guān)柜側(cè)面部位進(jìn)行操作，避免開關(guān)柜爆炸引起的人身損害，本著這一目標(biāo)采用模塊化分類設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，安全省力。2.1性能要求結(jié)合XGN及GGXZ系列開關(guān)柜型的基本結(jié)構(gòu)、質(zhì)量及安裝位置總結(jié)了常規(guī)操作工具在操作中存在的弊端，提出了操作裝置具有便攜性、應(yīng)用廣泛性和安全性等的優(yōu)點(diǎn)。裝置利用棘輪原理正反雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)隔離開關(guān)（接地開關(guān)）的分合閘操作。2.2技術(shù)路線根據(jù)上述性能要求，我們采取了以下的技術(shù)路線：收集各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的不同參數(shù)的XGN系列和GGXZ系列開關(guān)柜在操作中存在的各類問題；收集各開關(guān)柜的操作工具的規(guī)格、尺寸及操作方式；根據(jù)、中的數(shù)據(jù)分析，設(shè)計(jì)的操作裝置滿足各型開關(guān)柜的操作需求。2.3設(shè)計(jì)與研發(fā)根據(jù)“技術(shù)路線”思路確定了數(shù)據(jù)采集內(nèi)容，為操作裝置的設(shè)計(jì)提供了參考數(shù)據(jù)，如下圖：根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，分別對適用于XGN系列和GGXZ系列開關(guān)柜操作裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)。2.3.1操作裝置原理通過設(shè)計(jì),如下圖：適用于XGN系列開關(guān)柜的盤式900操作機(jī)構(gòu)的操作裝置用不銹鋼（碳鋼）制成，前端為橢圓長方體，后端為操作手柄，外套絕緣套；適用于GGXZ系列開關(guān)柜的一軸0-2700旋轉(zhuǎn)操作機(jī)構(gòu)的操作裝置用不銹鋼（碳鋼）+內(nèi)六角+棘輪裝置制成而成，前端為內(nèi)六角，后端為操作手柄，外套絕緣套。2.3.2材料與加工該吊裝操作裝置用不銹鋼（碳鋼）、無縫鋼管、內(nèi)六角、棘輪裝置、絕緣材料及其他耗材等加工而成，保證了在操作過程中操作裝置不易變形、折斷、該裝置具有棘輪的原理，可以正反雙向進(jìn)行分合閘操作、操作簡單和安全可靠。3技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)適用于盤式900旋轉(zhuǎn)操作機(jī)構(gòu)的操作裝置插入、拔出便捷，操作省力；適用于一軸0-2700旋轉(zhuǎn)操作機(jī)構(gòu)的操作裝置利用棘輪原理正反向轉(zhuǎn)動(dòng)，3600旋轉(zhuǎn)無死角插入、拔出便捷，操作省力。創(chuàng)新點(diǎn)有：便捷性：體積小、質(zhì)量輕、便于存放；拆裝方便、快捷、操作簡單。廣泛性：適用于變電站的XGN系列35kV、10kV固定式開關(guān)柜的隔離（接地）開關(guān)的分、合閘操作。安全性：帶絕緣材質(zhì)的操作手柄、改變操作占位位置，降低操作人員的人身傷害風(fēng)險(xiǎn)。4應(yīng)用前景本裝置適用于電網(wǎng)系統(tǒng)的XGN系列和GGXZ系列35kV、10kV固定式開關(guān)柜的隔離（接地）開關(guān)的分、合閘操作，改變了操作人員的操作占位，解決了操作人員在開關(guān)柜設(shè)備停送電操作過程中意外受傷害的問題，降低了作業(yè)現(xiàn)場的人身傷害風(fēng)險(xiǎn)。本裝置采用金屬型材制作而成，市場上采購方便且價(jià)格低，易于加工，具有便攜性、經(jīng)濟(jì)性，廣泛性、安全性，操作簡單，便于存放。XGN系列35kV、10kV固定式開關(guān)柜應(yīng)用廣泛，具有很好的推廣、應(yīng)用前景。5結(jié)束語在技術(shù)探索方面，基于常規(guī)開關(guān)柜的隔離開關(guān)（接地開關(guān)）操作風(fēng)險(xiǎn)分析，本裝置與現(xiàn)有起吊操作工具相結(jié)合，適用于XGN系列和GGXZ系列35kV、10kV固定式開關(guān)柜的隔離（接地）開關(guān)的分、合閘操作，替代了常規(guī)操作工具，避免了操作過程中因設(shè)備故障而引發(fā)的人身傷害事件的發(fā)生，降低了現(xiàn)場作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)用前景廣泛。參考資料：[1]Q/CSG510001-2015中國南