（福建福清核电有限公司350318）
摘要：近几年，我国核电工程逐渐增多、核电技术水平不断提高，对系统设备稳定运行也提出了新的要求。由此，机械联锁在核电厂中得到了广泛应用，成为电气倒闸操作规范实施的主要环节，避免电气误动作发生。现阶段，核电厂怎样将机械联锁应用在发电机变压器中得到了重视，成为核电厂主要研究工作。
关键词：机械联锁；核电厂；发电机变压器组；应用方法
机械联锁指的是的利用机械设备达到设备启动或操作的联锁。联锁作用是保护设备稳定与工作人员生命安全，确保设备启动与操作的顺利进行。不过，机械联锁仅局限于简单的联锁。只有在断路器分断的情况下才能操作隔离开关，隔离开关和断路器之间的机械联锁关系较易实现。
一、防误闭锁运行要求
电力生产运行时，无论是火电或是核电都要避免误合断路器、避免带负荷误拉与隔离刀闸、避免带电误合接地刀闸、避免误入带电间隔。根据电气倒闸操作需求，要求选择的工具要保证倒闸控制稳定。根据现阶段防误闭锁装置看，多数装置难以从根本上解决五防要求，尤其是带电误合接地刀闸与带电间隔，但目前难以达到该要求，需加大研究力度。
二、防误闭锁类型与特征
（一）机械闭锁式防误闭锁装置
机械闭锁式装置主要为防误闭锁装置，通过设备机械相互制约传动达到闭锁，安全稳定。通常在结构上联接的设备都会有机械互锁系统，例如：中压开关柜的小车开关和线路侧接地刀的机械闭锁。其不足为：该装置只可以达到防误闭锁，结构独立的设备则不可使用，例如：高压断路器、接地刀、组合电器GIS，难以达到设备通用要求。
（二）电气闭锁式
该种形式装置通过断路器、隔离刀、接地刀辅助接点转换达到。不同设备控制回路联接断路器、接地刀的辅助触点达到设备断路器、隔离刀控制，避免误操作现象。电气闭锁设备弥补了机械联锁是装置不足，具有独立联接设备的功能，即使是复杂的电气回路也可以达到防误闭锁。但其防误功能随二次接线而定，不易增加和修改，随着系统量级庞大联锁控制接线方式更为复杂，其不足为：经济投入较大、不能实现五防功能的误入带电间隔和接地线误挂接拆除，系接繁琐、维护工作量大、电气回路稳定性较差，需要依靠各闭锁节点的稳定性。
（三）微机闭锁式
微机闭锁式是一种新型装置，现已在火电厂、变电站等得到了广泛应用，通常主要由主机、模拟屏、电脑钥匙、机械编码锁和电编码锁等功能元件组成，防误操作闭锁功能通过计算机与继电器、断路器、隔离开关、接地刀闸（接地线）、开关柜门的辅助接点（或结合一次主接线模拟图板）等设备通过微机编码锁具实现互联，将开关设备操作程序或闭锁逻辑通过软件系统输入程序锁具进行倒闸操作，即在电动操作的刀闸或地刀机构箱的操作电源回路中加入微机五防接点，防误功能由微机五防系统独立完成，且要求有防“空程”措施，从而系统通过I/O测控单元实现电气防误操作监督，对运行人员的操作步骤进行监测、判断和分析，以确定该操作是否合法、安全，该种形式的防误闭锁装置具有应用灵活、功能全面的优势，而且具备报警与数字显示功能，在一定范围内弥补了机械闭锁式与电气闭锁式不足。
其缺点是在微机防误闭锁系统故障而解除闭锁时，“五防”功能完全失去。
三、机械联锁在核电厂发电机变压器组中的应用方法
（一）励磁系统，变压器
该系统应用机械联锁需满足五防需求，即：励磁变压器高压侧接地线和发电机出口电压互感器励磁、小车、励磁控制、出口断路器应用该种形式能够避免带电挂接地线。励磁变压器柜门和发电机出口电压互感器断路器发电机侧的接地开关、励磁电源、励磁控制、出口断路器选择机械联锁，避免误带电间隔。此外，的变压器应用机械联锁应立足于以下几点：首先，变压器低压侧接地线和出口断路器、低压侧断路器、电压互感器小车等避免带电挂接地线。其次，变压器高压侧接地线和出口断路器、分支电压互感器小车应用机械联锁能够避免带电时接地刀开关合闸。
（二）断路器与其他装置
第一，断路器箱电压互感器的二次侧开关和出口断路器的接地电源、分支电压互感器小车、高压侧接地开关等选择机械联锁，避免误操作断路器。第二，侧接地电源和电压互感器小车、励磁开关、励磁控制、出口断路器选择机械联锁，避免带电接地刀开关合闸。第三，侧接地电源和断路器、分支电压互感器小车选择机械联锁，避免带电接地刀开关合闸。发电机出口断路的系统闭锁选择电气联锁，设备成套供货设计简单，如果根据机械锁设计具有较大困难。
（三）发电机电压互感器，高压侧
第一，一次侧接地和电压互感器小车、励磁开关、励磁控制、出口断路器等选择机械联锁，避免带电挂接地线。第二，发电机出口电压互感器二次侧小车和励磁开关与控制、断路器选择机械联锁能够避免误入带电间隔。高压侧选择机械联锁主要确保高压侧接地线和出口断路器、分支电压互感器小车、高压侧接地开关防带电挂接地接，因而选择机械联锁。
四、应用注意事项
机械联锁装置具有使用寿命期内灵活可靠，并能有效防潮、防霉、防锈、不卡涩，其结构应简单明了，操作维护方便。机械防误闭锁需要以硬件设备为核心，掌握一次设备，结合具体供货设备要求展开设计，掌握各种设备功能、结构、安装、安装条件等。设计人员应与供货单位做好交流，确定各设备特点要求从而保证顺利安装。此外，还要注意发电机出口断路器机械锁防误闭锁装置安装要求。现阶段，我国发电机出口断路器多选择进口成套设备，因而要求工作人员掌握出口断路器各设备的闭锁联系，综合分析是否适用于机械闭锁，结合发电机出口断路器和有关电气设备闭锁科学安装。关于五防中的各项联锁要求，不管是固定柜或是手车柜，一次方案具有多元化特点，不过各种方案都能够达到联锁作用。总而言之，机械联锁可以分为两种模式，主动与被动，主动指的是联锁条件下如果没有常规解锁条件则不会解锁，避免发生误操作。被动联锁指的是由于一些因素产生解锁条件实现解锁。例如：闭锁条件下操作隔离开关，尽管隔离开关无动作、无位移，不过受了联锁影响导致断路器分闸，隔离开关的联锁被解锁。这种联锁方式容易出现断路器误分闸。
结语：
现如今，机械联锁主要防止电气短路、误断，电气联锁接线简单无需添加硬件，可靠性高（接触器发生触点故障时可能发生短路），微机闭锁适用性广，控制层级多。机械联锁属于硬联锁，故障率较高但不会有短路现象发生，对于特定结构实用性强，安全稳定方面更具优势。在核电厂在今后发展中，应进一步扩大机械联锁的应用从而保证系统的稳定运行、安全生产。
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