單控三相型隔離開關控制電路的研究與應用

黃富才 蒙飛

摘要：為簡化變電站隔離開關調試的復雜性，提高隔離開關控制回路的可靠性，本論文結合現場實際運行情況設計出一項回路簡單、調試方便、節約成本的控制回路，從而達到用較少設備完成隔離開關的控制功能，進而提高設備調試效率，縮短工程調試時間，通過實際運行發現，該回路簡單可靠，運行效果良好，完全滿足變電站隔離開關控制要求。

關鍵詞：隔離開關，單控三相，控制回路

0 引言

隔離開關在電力系統占據重要的地位，變電站中數量最多的也屬隔離開關，造價比較昂貴，刀閘控制系統回路復雜，接線繁瑣，對于220kV及以上電壓等級的隔離開關采用分相操作機構，每相操作機構的硬件設計以及控制回路、電機回路完全一樣，同時，為了實現三相隔離開關之間的控制邏輯，三相機構之間需要大量的控制電纜，因此每組刀閘采用三相機構不僅增加了生產成本而且增加施工難度，延長施工周期，加大調試難度，如果采用三相于一體的控制系統并且同樣能完成單相、三相控制的控制系統將會大大的減少刀閘的成本，同樣也可節約電纜，針對這些情況，我們成立本小組專門對刀閘控制系統進行研究，尋求一種比較優化的控制系統，達到節約成本的目的。

1 研究內容及目標

單控三相型隔離開關控制電路的研究內容隸屬繼電保護領域，涉及的核心原理主要是通過繼電器及輔助接點的邏輯組合，實現隔離開關的控制，達到節約成本的目的，在該成果設計中，控制回路我們利用直流控制，電機回路采用交流電源控制，同時本回路也可以適用于直流電機的控制。

1.1 研究內容

本成果主要研究的內容包括以下主要內容：

（1）、設計出新型的電機回路，實現兩個繼電器控制三相電機的運轉。

（2）、設計了新型的控制回路，實現三相限位開關閉鎖繼電器回路，有效實現三相開關的獨立控制集中控制。

（3）、設計出新型選擇開關的工作原理。

1.2 研究目標

（1）、兩個繼電器實現三相隔離開關的控制，節約成本。

（2）、簡化控制回路，減少了控制回路和電路回路的故障次數，提高了隔離開關操作的成功率。

（3）、減小隔離開關的組件空間，三相隔離開關不必設計成一樣，A、C相機構只需要裝設電機即可。

2.單控三相型隔離開關控制電路的主要原理設計

2.1電機回路原理介紹

2.1.1電機回路原理介紹

電機回路包括合閘繼電器輔助接點（KM1）、分閘繼電器輔助接點（KM2）、三相電機、操作選擇開關（QK）、三相電機過熱保護器（GLA、GLB、GLC）、三相操作母線（MA、MB、MC）、三相交流電源（UA、UB、UC）組成。

當合閘輔助觸點（KM1）接通時，相操作母線（MA、MB、MC）的相序和三相交流電源（UA、UB、UC）的相序相同，電機正轉，達到合上隔離開關的目的。當分閘輔助觸點（KM2）接通時，相操作母線（MA、MB、MC）的相序和三相交流電源（UA、UB、UC）的相序相反，電機反轉，達到拉開隔離開關的目的。

操作選擇開關（QK）實現三相分別控制和三相集中控制的功能，具體原理圖3。

2.1.2電機回路電路圖設計

2.2控制回路原理介紹

2.2.1控制回路原理介紹

控制回路主要包括合閘繼電器（KM1）、分閘繼電器（KM2）、遠方就地把手（KK）、合閘繼電器輔助接點（KM1）、分閘繼電器輔助接點（KM2）、三相電機隔離繼電器（KA、KB、KC）、A相限位開關（SLA1合閘限位、SLA2分閘限位）、B相限位開關（SLB1合閘限位、SLB2分閘限位）、C相限位開關（SLC1合閘限位、SLC2分閘限位）、三相電機過熱保護器輔助接點（GLA、GLB、GLC）、合閘按鈕（SB1）、分閘按鈕（SB2）、停止按鈕（SB3）、遙控回路、外部閉鎖回路組成。

如果控制回路閉鎖條件滿足要求，將遠方就地把手切至就地位置，插入五防鎖解鎖鑰匙，按下合閘按鈕（SB1）、合閘繼電器（KM1）動作，接通電機回路，電機開始正轉，當隔離開關合閘到位時，三合閘限位接點打開，切斷合閘控制回路，隔離開關停止操作。按下分閘按鈕（SB2）、分閘繼電器（KM2）動作，接通電機回路，電機開始反轉，當隔離開關分閘到位時，三相分閘限位接點打開，切斷分閘控制回路，隔離開關停止操作，從而實現隔離開關的分合閘操作。三相電機過熱保護器輔助接點（GLA、GLB、GLC）的作用是，當電機異常過熱時，過熱保護器動作，斷開控制回路，停止操作。

本控制回路通過兩個繼電器實現三相隔離開關的控制，因此，存在三相隔離開關不同時到位的現象，如果兩相到位，其中一相不到位的現象，將會導致繼電器長時間動作，到位的隔離開關電機長時間運轉，從而燒毀電機，為了解決這種問題，我們設計了電機隔離回路，從附圖2可以看出，當隔離開關開始合閘時，合閘繼電器輔助接點（KM1）動作，如果A相故障或者延時到位，B、C相正常，B、C的合閘限位開關（常開）接通，B、C電機隔離繼電器動作，切斷電機回路，實現先到位隔離開關的停止功能。

2.2.2控制回路電路圖設計

2.3選擇開關原理介紹

2.3.1選擇開關原理介紹

操作選擇開關（QK）的主要原理是通過開關內部機構實現多種位置的接通，當把手切至三相位置時，端子1-2、3-4、5-6、13-14、15-16、17-18、25-26、27-28、29-30端子接通，當把手切至A相位置時，端子7-8、19-20、31-32端子接通，當把手切至B相位置時，端子9-10、21-22、33-34端子接通，當把手切至C相位置時，端子11-12、23-24、35-36端子接通。

2.3.2選擇開關原理圖設計

圖中橫線表示接點接通、交叉線表示接點斷開。

3 總結

本論文設計的新型隔離開關控制回路，能夠簡化隔離開關控制回路，同時能夠有效提高隔離開關的，經過實際驗證，該控制回路運行可靠，調試簡單，能夠保障隔離開關的安全穩定運行。因此，該成果具有以下特點：

（1）為隔離開關典型設計提供新的設計思路，保障隔離開關的安全穩定運行。

（2）解決隔離開關控制回路調試的復雜性，提高工程調試時間。

（3）優化控制回路，節約成本。

參考文獻

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