1 問題的提出
110kV及以上高壓、超高壓電網是目前國內電網的主架網絡，保證電力系統中高壓斷路器等元件正確倒閘操作，是維護電網安全運行的基本要求。但是，由于各方面的原因，每年電網運行中因倒閘操作引發的安全事故仍屢禁不絕，特別是帶地刀合閘、帶負荷拉合刀閘事故對電網安全運行構成極大威脅。
筆者對帶地刀合閘等類事故進行分析，認為發生這類事故的原因有如下幾方面：
1．1 由于運行中微機閉鎖或其它形式的機械程序鎖總會因故退出運行，例如閉鎖裝置故障、人為解鎖等。
1．2 新建、改建、擴建項目投產運行初期，有些單位并沒有確保閉鎖裝置的三同時（同時設計、同時施工、同時投運），有時僅用掛鎖臨時使用。
1．3 微機閉鎖裝置處理不及時。微機閉鎖因其智能化優勢而使其它閉鎖形式無法比擬，但是一旦其程序出錯或程序設計不全，會使閉鎖功能完全喪失。
因此，為進一步防止該類事故發生，應在電動刀閘控制回路加入相應接地刀閘輔助開關，實現電氣聯鎖，達到防誤閉鎖裝置的雙重化。
2 實現電氣閉鎖的思路
2．1 各間隔接地刀閘均與其相應刀閘有機械連鎖（如圖1中01G與1G，02G、03G與3G之間），故不再考慮它們之間的電氣閉鎖，但01G與2G之間應實現電氣閉鎖，即當01G地刀合上時，2G刀閘電動操作回路被自動切斷。
圖1 某變電站一次接線示意圖
2．2 倒閘操作程序規定，開關停電應先拉線路刀閘，再拉母線刀閘。為盡可能簡化接線，防帶負荷拉、合刀閘，原則上僅考慮線路刀閘。
2．3 微機閉鎖中已設置強制性開關閉鎖接點，故不再考慮防誤拉、合開關措施。
3 方案設計
下面以圖2某220kV變電站接線為例，詳細說明該方案實現方法及原理。
圖2 設計方案原理圖
01G——各間隔開關母線側地刀
02G——各間隔開關線路側地刀
03G——各間隔開關線路地刀
1G、2G——各間隔開關母線側刀閘
3G——各間隔開關線路側刀閘
4G——各間隔開關旁路刀閘
KM1、KM2——分、合閘交流接觸器
SB1、SB2——電動機分、合閘按鈕
SL1——限位開關
KT——溫度繼電器
以1E間隔為例，當211DL由開關及線路檢修后恢復運行時（01G、02G、03G處合上位置），恢復送電順序為：拉開01G、02G、03G地刀，合上1G（或2G）、3G，合上211DL。
3．1 當母線地刀處合閘位置時，其二次輔助開關斷開（如圖2a），則相應母線所有刀閘操作電源均被閉鎖，以避免該間隔作為電源向母線送電時，發生帶母線地刀合閘事故。
3．2 當01G合閘位置時，若采取經I母送電（如圖2b），因01G與1G之間機械聯鎖作用，所以1G合不上。若采用經II母送電，由于2G刀閘合閘回路串入了01G的常閉輔助開關（如圖2c），實現了電氣閉鎖。另外，在1G、2G回路串入了3G輔助開關，即當3G處斷開情況時，本刀閘方可操作，實現程序性閉鎖。
3．3 當02G、03G任一處合閘或均處合閘裝態時，3G通過機械閉鎖實現閉鎖合閘，另外為防止在開關未斷開的情況下拉合刀閘，引發帶負荷拉合刀閘事故，其回路串入了開關的輔助接點。
3．4 當旁路母線有多組地刀時，如其中任意一組處合閘狀態，則所有旁路刀閘操作電源均被切斷，以避免帶旁路接地刀閘送電誤操作事故。
3．5 對于主變間隔，考慮到高壓側和中壓側均可能作為電源點，為防止變壓器一側送電時帶另一側地刀合閘（如接線圖中201DL送電時，101DL側主變地刀03G未拉開，造成帶地刀合閘），可將03G輔助開關接入201DL的3G、4G操作電源回路中。
3．6 母聯開關間隔電動機操作回路可按線路刀閘3G方法設計，在此不在贅述。另外，為了符合倒母線操作的需要，圖2b和圖2c中分別串入了2G、1G常開接點控制。
4 方案特點
4．1 現場需增設部分電纜，但只需敷設在高壓廠區，距離短、用量少。
4．2 接地刀閘均帶輔助開關，能提供相應的接點，由于該回路的電流小，正常時不帶電，因此不存在發熱問題。
4．3 開關合閘回路不受其控制，因此不影響合閘。
4．4 不增加輔助操作步驟。
當然，在電動刀閘操作電源回路串入了相應接點，會使該回路的故障發生率提高，為提高接點的可靠性，可采用兩對接點并聯使用的方式。
5 方案的可行性
完成上述設計之后，筆者對一些廠站進行了實地考察，發現：①現場設備中接地刀閘的輔助接點很多廠站未做任何用途，個別廠站僅將該接點用做遠動信號用；②高壓斷路器均有幾組備用接點；③電動操作的刀閘生產廠家在設計電動操作回路中已考慮到用戶接入其它輔助接點控制；④實施工程量小，工程所需費用低廉，如在初設時就考慮，則效果更佳。通過以上調查表明，該項目的實施是可行的。
總之，電動操作方式的刀閘應用越來越廣泛，為我們實現防誤閉鎖裝置的雙重化提供了可能，通過合理設計，與原有的機械聯鎖、開關強制性閉鎖結合成一體，可以成為較完善的第二套自動程序鎖，為電網倒閘操作提供了一道必要的安全保障。
（陳朝明 伍謨煊 彭翾）
