手车开关柜接地刀闸操作故障原因分析及对策

手车开关柜接地刀闸操作故障原因分析及对策

文峰

国网湖北省电力有限公司恩施供电公司 湖北 恩施 445000

摘要：本文结合变电运维一次实际案例，具体分析了手车式开关柜接地刀闸无法操作的故障，并根据目前手车式开关柜在运维工作中的现状提出了解决问题的一些措施和建议，从而降低风险，大大提高操作安全，保证了电网的安全稳定运行。

关键词：倒闸操作；手车开关柜；接地刀闸；故障分析

1 引言

在变电站设备的倒闸操作中，由于设备质量原因，往往会遇见设备无法操作的现象，尤其是手车式开关柜，它作为一种综合性的成套设备，其故障率占比设备故障比重较高，而作为变电运维人员一定要会进行故障分析，弄清楚原因，从而才能做好运行和维护工作。

2 变电站倒闸操作

电气设备分为运行、备用（冷备用及热备用）、检修三种状态。所谓倒闸就是改变设备的使用状态。将设备由一种状态转换到另一种状态，或从某种运行方式转换到另一种运行方式的操作过程就叫倒闸操作。倒闸操作应遵循倒闸操作原则。

3 手车开关柜

手车式开关柜，包括柜体，在柜体的前面设有上门、中门及下门，其特点是：在柜体内设有可拆卸的挡板，该挡板将柜体的断路器室、母线室、电缆室及继电保护和综显装置室分隔开，在挡板上设有一体化电流互感器动触头可插入的孔，在柜体的母线室内设有母线套管、主母线、分支母线、静触头盒等元件，手车轨道在开关柜中部，离隔离插头静触头较近，手车部分互换性好。检修时只需更换手车，可缩短检修停电时间，适用于负荷较重要或建筑面积较小的场所。按柜内结构不同，又可分为间隔式和金属恺装式（KYN型）两种。柜内根据检修、绝缘等要求分成小室，减少相互影响。小室分为手车室、主母线室、电缆室、继电保护和综显装置室等。柜体正面有门，保护装置、综显装置和仪表都装在门的内侧内。检修时打开门，柜内设有照明，通过门上的观察窗可观察真空断路器的灭弧室。手车具有三个固定的操作位里：运行位置、检修位置和试验条件下能操作的位置。手车式开关柜还有防止误操作的“五防”功能，当电气回路有误操作时，断路器能自动分闸以及断路器在合闸位时接地刀闸不能合闸等。为使大电流手车式开关柜便于操作，手车上设有手摇机构，可使手车灵活进出开关柜。手车式开关柜广泛应用于35-110kV变电站的10kV侧各间隔，部分220kV变电站10kV侧间隔也有应用，它将最终取代固定式开关柜（XGN型）。

4 故障现象及分析

高压开关柜接地刀闸主要用于设备停电检修时接地用，是保护人身安全的一个主要部件。它与配电柜的开关、柜门等元件都存在联锁机械，在不恰当的操作下可能会损坏接地刀开关的机械部分。

在处理一起单相接地事故操作中，我班所辖110kV三孔桥变电站10kV孔民线（该10kV出线为开关柜，开关柜型号为KYN28A）A相实接地，零序电压3U0值107V，向调度回报后，调度下令：线路停止运行，转检修状态，线路侧作安全措施。值班员接到命令后，按票依次操作，断开线路开关，检查开关确已断开，电流为0，将开关手车摇至试验位置，手车位置变化警铃报警，但在接地刀闸时发现，主连锁压板按不下，无法对地刀进行合闸操作。

对于这种现象，可能造成的原因有：

（1）主连锁压板按不下。造成这种现象的原因有电缆室前门关闭不严，门上的锁叉没顶开电缆室前门与主连锁压板连锁挡，连锁挡销在锁定位置，挡住了主连锁压板向下运动的路径；还有向上去的连板制造安装不规范，端部多出部分与箱体相顶，依靠手指的力量按不下，造成操作手柄装不上无法操作。另外，接地刀闸操作主轴的轴向串量也是主连锁压板卡涩的一个原因。

（2） 接地刀闸拒合。一般情况下和主连锁压板按不下同时发生，主连锁压板按不下时，如果没有进行正确的处理，借助工具强行压下主连锁压板，这时，即使装上操作手柄也无法合上接地刀闸，如果强行合闸就会造成机构部件损坏，造成电缆室前门连锁杆变形、铸铝的轴承座裂碎等。

只有当手车锁定在试验位置时，手车上的电气控制回路才能接通，可以对断路器合闸、分闸试验操作，同时手车底盘与接地刀闸联锁机构才能解除，才能进行接地刀闸的操作。当接地刀闸合上时接地开关操作轴上的联锁机构闭锁装置阻止断路器底盘进车，只有将接地刀闸拉开解除与断路器闭锁后，断路器小车才能进车至工作位置，这是为了防止接地刀闸在合位而误合开关，即带电合地刀或装设接地线。

根据实际情况，本线路开关一向运行正常，可以排除连板制造不规范的问题。检查配电柜电缆室前门上的锁叉，其高度正好与主连锁压板连锁挡平行，关好电缆室前门时，能顶开主连锁压板连锁挡及挡销，前门固定螺丝紧固无松动。查看接地刀闸操作主轴的轴向串量，未发现明显的异常，机构部件也无变形或损坏现象。把手车开关先摇至运行位置，再摇至试验位置（未取下摇柄），发现接地刀闸主连锁压板恢复正常，再次摇入开关手车，然后摇出至试验位置，取下手柄，故障依旧。经过反复多次故障查找，最终找到了问题：原来是手柄受力后不易取出，值班员取下手柄时晃动手柄（沿手柄旋转方向）造成手车开关位置变动，未能解锁手车底盘与接地刀闸联锁机构闭锁装置，引起接地刀闸连锁压板按不下。根据故障原因，我班对所辖其它变电站同类型的开关柜（型号为KYN28A）操作提出了如下要求：1）取下摇柄时应根据其操作原理水平晃动摇柄，不能沿手柄旋转方向晃动手柄；2）手车进出开关柜，严格状态转换要求，必须操作到位，不得操作“过火”或操作“不到位”。经过几个月对该要求的践行，此类型开关柜再未发生过类似接地刀闸无法合闸的问题，大大提升了运维人员的工作效率，降低了人员投入成本，也为电网的安全稳定运行提供了保证。

5 结束语

本文通过对10kV KYN28A开关柜一次接地刀闸无法合闸的具体案例，分析了该型开关柜接地刀闸拒合的可能原因，并提出了相应的解决方法，有效地解决了实际操作中遇到的典型问题，保证了操作的正确性，大幅提升了10kV KYN28A型小车开关柜在电网运行中的安全性和可靠性，也对提高专业队伍素质有着积极作用。

参考文献：1、白洋 10kV小车开关实操流程及要点解析.当代电力文化，2019（6）:478,487

2、吴学超，尚洪，庞军SKY-12/6kVF-C型小车开关柜的技术改进.河北电力技术，2008,4（3）：619,627

3、苏冬青，陈灵峰 智能变电站10kV开关柜断路器手车电动操作注意事项.智能电网，2017,2:54-56

4、刘念，谢驰 高压开关柜手车误操作的快速预警方法.电力安全技术，2014,38（11）：3230-3235

5、张亚妮 10kV开关柜的运行及操作.安全应用，2014,40（3）：707-713.