高壓供電互投遠(yuǎn)程控制裝置的技術(shù)改造

王曉東 周 峰 胡 偉 律 軍

（安徽廣播電視臺(tái)淮北發(fā)射臺(tái)，安徽 淮北235000）

0 概述

我臺(tái)東、西兩路10KV雙電源高壓進(jìn)線柜的核心器件是安徽“龍波”WVS-12/1250-31.5固定式真空斷路器以及安徽“鑫龍”DPX-301P備自投控制器。其中DPX-301P為斷路器的微機(jī)綜合保護(hù)測(cè)控裝置，集保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)視、控制、人機(jī)接口、通信等多種功能于一體，同時(shí)融入了先進(jìn)的二次設(shè)計(jì)思想，實(shí)現(xiàn)了在線可編程功能（包括保護(hù)可編程和控制可編程）的數(shù)字式多功能繼電器，適用于66KV以下電壓等級(jí)非直接接地電網(wǎng)的各類電氣設(shè)備和線路的主保護(hù)或后備保護(hù)。對(duì)于雙電源供電系統(tǒng)，當(dāng)其中任何一路中斷時(shí)，該系統(tǒng)均可以實(shí)現(xiàn)電源自動(dòng)快速互投。

整個(gè)系統(tǒng)在我臺(tái)投入使用以來，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，為安全播出提供了有力的供電保障。但由于我臺(tái)值班機(jī)房與高壓配電室相距很遠(yuǎn)，當(dāng)遇到供電異常尤其是出現(xiàn)高壓進(jìn)線缺相故障時(shí)，本系統(tǒng)只是告警并不跳閘自投，而需要到高壓配電室進(jìn)行人工分閘、合閘倒換操作，這樣就相當(dāng)費(fèi)時(shí)和不方便，而且還存在著容易切換錯(cuò)誤等等的重大事故隱患，更不能滿足廣電總局20s以內(nèi)恢復(fù)廣播電視播出信號(hào)的故障時(shí)間限定。為解決這一實(shí)際問題，我們通過仔細(xì)分析并與多方專家探討，對(duì)我臺(tái)的高壓進(jìn)線柜備自投系統(tǒng)進(jìn)行了改造，制作了方便、可靠、實(shí)用的高壓倒換遠(yuǎn)程控制裝置，將高壓線路的切換控制功能引至值班機(jī)房，做到了遠(yuǎn)端人工倒換高壓供電的安全、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確和快捷，從而保障了發(fā)射設(shè)備的安全播出。

1 DPX-301P的工作原理

DPX-301P允許的工作電源范圍很寬，正常情況下可以在85～264V的范圍內(nèi)正常工作，并且交直流通用。連接工作電源時(shí)，要求必須在工作電源回路上安裝專用的空氣開關(guān)或保險(xiǎn)絲，以防止出現(xiàn)意外情況可能引起其他設(shè)備失電。本系統(tǒng)中該裝置使用AC220V，最大工作電流為0.1A，考慮到裝置上電瞬間的浪涌電流，保險(xiǎn)管為1A。

本系統(tǒng)的兩臺(tái)高壓進(jìn)線柜本身未裝操作按鈕和轉(zhuǎn)換開關(guān)，由DPX-301P 面板自帶分閘“0”/合閘“1”操作按鍵和“本地”/“遙控”位置鎖用于本地操作斷路器。只有在裝置的“本地”指示燈亮（即本地操作允許）時(shí)，才能通過操作按鍵對(duì)斷路器VS1、VS2進(jìn)行分閘/合閘操作；否則，系統(tǒng)不響應(yīng)按鍵操作。另外，用戶可以將通過裝置開關(guān)量輸入相關(guān)信息，經(jīng)梯形圖編程后，定制遙控/本地操作的控制邏輯。

DPX-301P設(shè)計(jì)有9個(gè)高亮度的LED發(fā)光指示燈，由上至下依次為“運(yùn)行”、“通信”、“自檢”以及六個(gè)備用燈。其中“運(yùn)行”指示燈（綠色）用于指示裝置的運(yùn)行狀態(tài)。裝置運(yùn)行正常時(shí)，該指示燈每隔一秒閃爍一次，長(zhǎng)時(shí)間的亮或滅及閃爍不均勻都表示裝置運(yùn)行異常。“通信”指示燈（綠色）用于指示裝置的通信狀態(tài)。若裝置與上一級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)通信正常，“通信”指示燈會(huì)不停地閃爍。裝置接收到上一級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)的通信報(bào)文后，“通信”指示燈亮，發(fā)出應(yīng)答報(bào)文后，“通信”指示燈滅。“自檢”指示燈（橙色）用于指示裝置的自檢信號(hào)。自檢異常包括設(shè)備參數(shù)、開關(guān)量參數(shù)、校正系數(shù)、保護(hù)定值、接線圖、梯形圖、開入電源、A/D通道、CAN通信、Time芯片、Flash芯片等。裝置自檢正常后，“自檢”指示燈自動(dòng)熄滅。自檢信號(hào)不能通過復(fù)歸操作來消除。“備用1”、“備用2”、“備用 3”、“備用 4”、“備用 5”和“備用 6”指示燈（紅綠雙色）用來指示用戶定義的狀態(tài)。本系統(tǒng)設(shè)置“備用1”（紅燈：閃爍，表示備自投正在充電；常亮，備自投充電完成。）?！皞溆?”（紅燈：表示備自投切換成功）?！皞溆?”（紅燈：表示另側(cè)斷路器合位；綠燈：表示本側(cè)斷路器合位）。

DPX-301P還提供合閘（KOC）和跳閘（KOT）輸出繼電器，用于保護(hù)和控制輸出。為了防止斷路器拒動(dòng)引起接點(diǎn)燒毀，內(nèi)部還集成了硬件自適應(yīng)防跳電路，能適應(yīng)不同的斷路器分/合閘電流。若用戶使用斷路器自帶的防跳功能時(shí)，可將斷路器分閘、合閘線圈控制回路由接92#、90#端子改接到93#、91#端子，即可躲開裝置內(nèi)部防跳模塊。（防跳功能：斷路器在合閘完成后，如合閘信號(hào)未及時(shí)去除，斷路器內(nèi)部防跳控制回路將切斷合閘回路防止多次重合閘）。如果開關(guān)柜上采用綜合保護(hù)并且已有防跳裝置，則需確認(rèn)防跳裝置是否需要安裝。

1.1 合閘操作

當(dāng)斷路器處于分閘位置時(shí)，“分位”指示燈亮，“合位”指示燈滅，按“1”按鍵一次，“分位”指示燈滅，“合位”指示燈閃爍，閃爍保持 3s，如果該時(shí)間內(nèi)再次按“1”按鍵，控制器裝置合閘出口及電氣動(dòng)作，合閘操作完成。

1.2 分閘操作

當(dāng)斷路器處于合閘位置時(shí)，“合位”指示燈亮，“分位”指示燈滅，按“0”按鍵一次，“合位”指示燈滅，“分位”指示燈閃爍；“分位”指示燈保持閃爍3s，如果該時(shí)間內(nèi)再按“0”按鍵，控制器裝置分閘出口繼電器動(dòng)作，分閘操作完成。

1.3 備自投說明

DPX301P的84#端子、85#端子接KH3繼電器，為默認(rèn)備自投出口，用于合備投側(cè)斷路器。當(dāng)檢測(cè)到本側(cè)電源失壓，備自投保護(hù)啟動(dòng)本側(cè)開關(guān)，確認(rèn)本側(cè)開關(guān)跳開后，合備用電源開關(guān)。備自投保護(hù)必須在充電完成后才能動(dòng)作，斷電期間的供電由一臺(tái)UPS電源提供。

如高壓進(jìn)線柜 1失壓，其 DPX301P的電壓回路 In（40#、41#、42#、43#端子）檢測(cè)到電壓為0，并且無電流，斷路器VS1在合位而VS2在分位，備自投保護(hù)投入，輔助電源Ux（46#、47#端子）則有電壓，此時(shí)啟動(dòng)備自投動(dòng)作，先跳本側(cè)進(jìn)線斷路器VS1，跳閘完成后，通過KH3合另側(cè)高壓進(jìn)線柜2斷路器VS2，備自投動(dòng)作完成。反之，高壓進(jìn)線柜2失壓的備投過程與此相同。

2 高壓切換遠(yuǎn)程控制裝置的接線原理

我臺(tái)對(duì)應(yīng)兩路高壓（東線大學(xué)路10KV、西線相山路10KV）的兩只高壓進(jìn)線柜，由控制裝置功能區(qū)1、2對(duì)兩只高壓進(jìn)線柜的合閘/分閘切換分別進(jìn)行操作。

2.1 器材選用

WVS-12/1250-31.5固定式真空斷路器合閘、分閘電磁鐵工作電壓AC220V,額定工作電流1.3A，額定電功率288W。

控制電纜：考慮到線路長(zhǎng)以及抗干擾等因素，連接控制信號(hào)的電纜選用RVVP16×1mm2銅芯聚氯乙烯絕緣屏蔽電纜，安裝時(shí)穿入帶有屏蔽層的防護(hù)套管，并使用管卡固定。

合閘按鈕：紅色帶燈按鈕 （LA37-E2W3 10 R M5）+透明罩（AX22-701）+ 標(biāo)牌框（AX22-110）。

分閘按鈕：綠色帶燈按鈕 （LA37-E2W3 10 G M5）+透明罩（AX22-701）+ 標(biāo)牌框（AX22-110）。

合閘指示：紅色信號(hào)燈（LA37-E2V R M5）+ 標(biāo)牌框（AX22-110）。

分閘指示：綠色信號(hào)燈（LA37-E2V GM5）+ 標(biāo)牌框（AX22-110）。

安防：為了能夠隨時(shí)觀察高壓配電室及設(shè)備的狀況，我們還在高壓配電室安裝了一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其中紅外夜視監(jiān)控?cái)z像機(jī)SY-181(1/3”SONY SUPER HAD CCD)，重點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)高壓進(jìn)線柜 1、柜 2并采集其工作指示狀態(tài)，監(jiān)視器及攝像機(jī)均使用UPS電源，對(duì)于遠(yuǎn)程控制裝置的操作和運(yùn)行起到了重要的輔助觀察作用，從而進(jìn)一步保障了供電設(shè)備的操作安全。

圖1 控制電路改造接線原理圖

2.2 控制線路的連接

選用多芯電纜中的12芯對(duì)兩臺(tái)高壓進(jìn)線柜和控制箱的相應(yīng)接點(diǎn)進(jìn)行連接以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，其中高壓進(jìn)線柜1的線路連接如圖示，高壓進(jìn)線柜2的接法同理。再使用2芯將UPS不間斷電源從控制機(jī)房接至高壓配電室的監(jiān)控?cái)z像機(jī)，以保證斷電期間攝像頭與監(jiān)視器能正常工作，其余則作為備用。

圖2 高壓自投遠(yuǎn)程控制裝置

（1）指示燈：并接DPX-301P的95#端子或者102#線作為指示燈控制公共端（N），并接105#線到控制箱作為“合閘”指示（紅）、并接135#線到控制箱作為“分閘”指示（綠），其作用與進(jìn)線柜的狀態(tài)指示聯(lián)動(dòng)。

（2）控制按鈕：并接DPX-301P的94#端子或者101#線到控制箱作為控制按鈕AC220V公共電源端（L），合閘控制按鈕另端并DPX-301P的90#端子，分閘控制按鈕另端并DPX-301P的92#端子。（注：此時(shí)仍使用DPX-301P內(nèi)部的斷路器防跳功能模塊，保證了原來電路的基本功能。）

（3）斷路器“互鎖”：為了防止出現(xiàn)東西兩路10KV高壓同時(shí)上電的重大事故，在高壓進(jìn)線柜1、柜2的斷路器VS1、VS2合閘工作回路中，分別串接入另側(cè)斷路器的一組常閉接點(diǎn) （斷路器的23#、33#端子），這樣就可以使得當(dāng)一側(cè)斷路器處于合閘狀態(tài)時(shí)，另側(cè)斷路器無法通過控制電路完成合閘操作而達(dá)到“互鎖”，從而確保供電安全。

2.3 高壓供電遠(yuǎn)程切換操作規(guī)程

注意：嚴(yán)禁兩路斷路器同時(shí)合閘而造成嚴(yán)重的供電事故！

（高壓電源進(jìn)線柜的斷路器切換合閘前，必須先斷開另一路高壓進(jìn)線柜的斷路器！）

（1）分閘操作：按下遠(yuǎn)程控制裝置的分閘按鈕，對(duì)應(yīng)高壓進(jìn)線柜的斷路器斷開，通過監(jiān)視器觀察該柜以及遠(yuǎn)程控制裝置對(duì)應(yīng)的合閘指示燈（紅）滅，分閘指示燈（綠）亮，分閘操作完成。

（2）合閘操作：由于兩路高壓進(jìn)線柜的斷路器合閘控制回路加有“互鎖”功能，應(yīng)先確認(rèn)兩側(cè)高壓進(jìn)線柜的斷路器均為斷開狀態(tài)，再按下遠(yuǎn)程控制裝置的合閘按鈕，對(duì)應(yīng)的高壓進(jìn)線柜的斷路器合上，通過監(jiān)視器觀察該柜以及遠(yuǎn)程控制裝置對(duì)應(yīng)的合閘指示燈（紅）亮，分閘指示燈（綠）滅，合閘操作完成。

（3）直接手動(dòng)操作斷路器：當(dāng)高壓進(jìn)線柜的控制電路出現(xiàn)異常，電動(dòng)操作無法完成，則需對(duì)斷路器直接進(jìn)行手動(dòng)操作。

①確認(rèn)儲(chǔ)能指示已經(jīng)儲(chǔ)能（儲(chǔ)能箭頭向上）。如未儲(chǔ)能，需將專用把手插入儲(chǔ)能插孔，用力下壓數(shù)次，直至完成儲(chǔ)能。

②分閘操作：按下分閘按鈕即可。該柜合閘指示燈（紅）滅，分閘指示燈（綠）亮，分閘操作完成。

③合閘操作：

先確認(rèn)兩側(cè)高壓進(jìn)線柜的斷路器均為斷開狀態(tài)，再按下其中一個(gè)斷路器的合閘按鈕，該柜合閘指示燈（紅）亮，分閘指示燈（綠）滅，合閘操作完成。

總之，高壓供電互投遠(yuǎn)程控制裝置的安裝使用，做到了既經(jīng)濟(jì)、又安全，既快捷、又簡(jiǎn)單，從而解決了供電異常時(shí)高壓切換的實(shí)際問題，為做好我臺(tái)的安全優(yōu)質(zhì)播出提供了根本保障。