10 kV小車式開關特性試驗輔助控制箱的設計

譚強林，何寅，蔣鐘，鄭城，何鋒

（國網浙江安吉縣供電有限公司，浙江安吉313300）

10 kV小車式開關特性試驗輔助控制箱的設計

譚強林，何寅，蔣鐘，鄭城，何鋒

（國網浙江安吉縣供電有限公司，浙江安吉313300）

設計了一種適用于10 kV小車式開關特性試驗的輔助裝置及專用的配套線纜，該裝置及線纜與通用的開關特性測試儀配合使用，能簡化試驗接線，提高試驗效率、保障試驗安全。

小車式開關；試驗；閉鎖

在配電網中經常要進行10 kV中置柜小車式開關的交接和例行試驗。在試驗時小車處于檢修狀態，航空插頭從開關柜上取下，開關失電，合閘回路閉鎖。現有的試驗方法一般要拆卸小車式開關的前面板，手動解除閉鎖電磁鐵的閉鎖，用相應的引線連接開關與試驗儀器的合閘輸出端子和分閘輸出端子，進行合閘和分閘操作，以測試開關特性，如果開關未儲能，還需要進行手動儲能操作。

上述試驗方法存在接線混亂、操作復雜、測試時間長等問題，且小車式開關內有比較復雜的電路和機械結構，采用手動解除閉鎖可能破壞內部機械結構，又有被儲能彈簧釋放出來的能量傷害的隱患。為此，設計了能解除閉鎖并提供儲能電源的10 kV小車式開關特性試驗輔助控制箱及專用的線纜，與現有的開關特性測試儀配合使用，能簡化試驗接線，提高試驗效率、保障試驗安全。

1 10 kV小車式開關統計

經統計，國網安吉縣供電公司18個變電所共有10 kV開關318臺，其中VS1，VTL，VD4M，VPR 4種型號的10 kV小車式開關合計255臺，占了10 kV開關總數的77.74%，統計見圖1。

圖1 各型號開關所占比例

經查閱這4種型號的開關操作機構的二次回路電氣原理圖，大致可以分為2類：一類是VD4，VS1，VTL型小車式開關，配備58針航空插頭，航空抽頭各腳的定義是相同的，即分閘、合閘、儲能、閉鎖回路有相同的接線端子；另一類則是西電三菱生產VPR型小車式開關，配備42針航空插頭。

設計的10 kV小車式開關特性試驗輔助控制箱應實現VD4，VS1，VTL，VPR 4種型號開關的儲能與解除閉鎖功能，需要2種不同型號的線纜連接這2類開關。

同一型號的開關，變電所采用的操作電壓也可能不一樣，對各變電所采用的直流操作電源與儲能電源進行了統計，見表1。儲能電壓均為交流220 V，操作電壓有直流110 V和220 V。

10 kV小車式開關特性試驗輔助控制箱應能提供交流220 V的儲能電壓，以及直流110 V/220 V的閉鎖電壓。

表1 各變電所采用的直流操作與儲能電源統計

2 控制箱及線纜的設計

控制箱內部電路主要由電源開關、顯示電路模塊、控制模塊、直流電源模塊、交流穩壓模塊、儲能開關K1、分閘開關K2、合閘開關K3、10孔輸出底座等組成。

交流穩壓模塊提供交流220 V的儲能電源；直流電源模塊可以輸出直流110 V/220 V電壓；控制模塊與顯示模塊配合，通過液晶顯示屏幕顯示控制箱輸出的電壓信息，具體接線見圖2。

交流穩壓模塊通過儲能開關K1與10孔輸出底座的8腳、9腳連接，提供交流220 V的儲能電源；直流電源模塊通過儲能開關K1與10孔輸出底座的8腳、9腳連接，通過分閘開關K2及內部/外部電源切換開關K4與10孔輸出底座的4腳、5腳連接，通過合閘開關K3及內部/外部電源切換開關K4與10孔輸出底座的6腳、7腳連接；10孔輸出底座的4腳與7腳直接在內部短接；10孔輸出底座1腳直接接儀表的接地端子；內部直流電源、交流電源模塊均有過流、過壓、過熱、過載和超時保護。

配套線纜的設計中，42孔ZN67/VPR型及58孔VS1，VD4，VTL型開關航空插座與控制箱的10芯輸出底座的接線分別見圖3和圖4。

3 工作方式

10 kV小車式開關特性試驗輔助控制箱通過配套線纜，連接10 kV小車式開關航空插頭，將小車式開關的分合閘回路、儲能回路、閉鎖回路端子引到試驗輔助控制箱。這樣只通過3根試驗接線（分閘+、合閘+、公共-）就可以將現有的開關特性測試儀器與輔助控制箱連接起來（見圖5），對開關進行分/合閘操作與動作特性的試驗，簡化了接線，提高了試驗效率，解決了以往試驗中存在接線混亂、操作復雜、測試時間長、以及容易發生誤接線等問題。

輔助控制箱工作方式：

（1）開機通電解除閉鎖。開機前，首先將110/ 220 V開關切換到需要的閉鎖電壓，也是操作電壓。開機后，內部直流電源即開啟，數字顯示內部直流電源電壓；

圖2 控制箱內部接線原理

（2）儲能操作。內部直流電源的正端直接與輔助控制箱10芯輸出底座的端口2（閉鎖輸出端）相連。按“儲能輸出”按鈕，儲能指示燈亮，內部直流電源經10芯輸出底座的端口3輸出。內部交流電源經10芯輸出底座的端口8與9輸出；

（3）采用內部電源進行分/合閘操作。將“內部/外部”選擇開關切換到內部，按“分閘輸出”按鈕，內部直流電源經10芯輸出底座的端口5輸出，持續時間1 s。按“合閘輸出”按鈕，內部直流電源經10芯輸出底座的端口6輸出，持續時間1 s；

（4）采用外部電源進行分/合閘操作。配合開關特性測試儀操作時，“內部/外部”開關切換到外部，開關測試儀的分閘、合閘輸出分別與控制箱的外部直流電源輸入的分閘、合閘端口相連，就可以通過開關測試儀輸出分閘、合閘操作電壓，閉鎖和儲能電壓仍由內部直流電源提供。

圖3 ZN67/VPR型開關線纜的內部接線

圖4 VS1，VD4，VTL型開關線纜的內部接線

圖5 開關特性測試儀與輔助控制箱連接示意

4 結語

設計的10 kV小車式開關特性試驗輔助控制箱及配套線纜與現有的開關特性測試儀器組合使用，在進行10 kV小車式開關特性試驗時，具有操作簡單、試驗效率高、安全可靠的特點，在縣級供電企業的檢修部門具有廣泛的推廣應用價值。

[1]王棟，吳軼群.發電廠及變電站二次回路[M].北京：中國水利水電出版社，2004.

[2]何永華.發電廠及變電站的二次回路[M].2版.北京：中國電力出版社，2004.

[3]賈建東.用于測試小車開關特性的線纜裝置：中國，CN 201576008U[P].2010-09-08.

（本文編輯：楊勇）

Design of Assistive Control Box for Characteristic Test of 10 kV Handcart Switch

TAN Qianglin，HE Yin，JIANG Zhong，ZHENG Cheng，HE Feng
（State Grid Anji Power Supply Company，Anji Zhejiang 313300，China）

An assistive device and special supporting cables for characteristic test of 10 kV handcart switch are designed.The device and cables are used along with switch characteristic tester to simplify wiring for the test,improve test efficiency and guarantee test safety.

handcart style switch；test；lockout

TM762.1+4

：B

：1007-1881（2014）01-0018-3

2013-08-27

譚強林（1980-），男，湖北天門人，助理工程師，從事電氣試驗工作。