分析智能變電站新型斷路器轉(zhuǎn)換開關(guān)及控制回路設(shè)計

張小虎

摘 要：本文針對典型的設(shè)計方案，分析了其不足之處，提出了新型的斷路器轉(zhuǎn)換開關(guān)，制定了控制回路的方案，通過相關(guān)的整合，優(yōu)化了斷路器二次回路的設(shè)計，為運維人員提高的安全保障，促進了系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：智能變電站；新型斷路器；轉(zhuǎn)換開關(guān)；控制回路；設(shè)計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.160

在智能變電站中，常規(guī)的二次回路已經(jīng)被取消了，主要應(yīng)用了數(shù)字通信，進而控制斷路器，體現(xiàn)了操作箱的智能化。通過智能變電站的應(yīng)用，為人們提供了更高的用電質(zhì)量，對斷路器而言，優(yōu)化了轉(zhuǎn)換開關(guān)之后，相關(guān)設(shè)計方案的可行性也明顯提升，智能一次設(shè)備為設(shè)計方案的基礎(chǔ)，進一步體現(xiàn)了一體化設(shè)計理念。

1 典型設(shè)計方案存在的不足

在智能變電站中，對于斷路器的轉(zhuǎn)換開關(guān)來說，主要有以下三種典型的方案。

（1）方案1。在本方案中，僅僅在斷路器設(shè)置了1套轉(zhuǎn)換、控制開關(guān)，詳細(xì)的控制回路情況，見圖1。

對于這個方案，與傳統(tǒng)的控制回路是基本一致，通過對電路圖分析，對于SK1來說，如果狀態(tài)為“遠(yuǎn)方”，這時斷路器收到的命令只能是手動控制、自動命令。如果其狀態(tài)為“就地”，這時的斷路器與智能終端的電路使斷開的，收到的命令只能是控制開關(guān)的QF。如果合閘，就會失去保護，只能在緊急分閘、斷路器的檢修實施?？梢?，此方案只適合應(yīng)用于就地檢修的斷路器，對于手動控制的斷路器適不適合的。一旦測控裝置發(fā)生故障，斷路器不能手動合閘。

（2）方案2。在智能終端，對控制回路布置了1套轉(zhuǎn)換、控制開關(guān)，對于控制回路，詳情見圖2。

通過電路圖分析，不管4QK的狀態(tài)如何，斷路器都可以接受到智能終端所發(fā)出的控制命令。如果4QK為“遠(yuǎn)方”的狀態(tài)，斷路器只能收到遙控命令、自動命令。如果4QK的狀態(tài)是“就地”，此時的斷路器，僅可以收到就地手控、自動命令。對斷路器進行檢修時，不能執(zhí)行保護命令，所以，方案2只適合應(yīng)用在就地手動控制，不能用于就地檢修。

（3）方案3。在智能終端、本體控制的回路中，都設(shè)置了轉(zhuǎn)換器（一套）、控制開關(guān)。詳細(xì)的控制回路情況，見圖3。

通過電路圖得知，在方案3中，就地控制柜布置了2套斷路器轉(zhuǎn)換、控制開關(guān)，在智能終端、斷路器本體控制的回路處進行安裝。SK1比4QK的級別高。通過方案3，方案1、方案2的問題都能解決，但是，也具有幾點不足之處：

1）僅僅是組合的疊加，沒有體現(xiàn)出智能設(shè)備的理念。

2）作為工作人員，對就地的斷路器進行操作時，很易操作失誤。

3）無法保證監(jiān)控信號的穩(wěn)定性。

4）因為安裝了四個斷路器，成本較高，柜內(nèi)的布置較難。

2 新型的斷路器轉(zhuǎn)換開關(guān)與控制回路

對于3種典型的設(shè)計方案，為了解決存在的缺陷，產(chǎn)生了一種新型的斷路器，其轉(zhuǎn)換開關(guān)是一體的，詳細(xì)的方案為：在智能終端、本體控制的回路中，整合了2個遠(yuǎn)方/就地的轉(zhuǎn)換開關(guān)。另外，通過對新型的轉(zhuǎn)換開關(guān)的研究，優(yōu)化其設(shè)計之后，實現(xiàn)了“遠(yuǎn)方控制”，也滿足“就地控制”、“檢修”的需求，增強了斷路器操作的靈活性。應(yīng)用這樣的轉(zhuǎn)換開關(guān)。對于智能終端、本體控制回路，能夠?qū)?個分合閘的控制開關(guān)整合成一個整體。對于新型的轉(zhuǎn)換開關(guān)。

在智能變電站中，應(yīng)用了新型的轉(zhuǎn)換開關(guān)，一般SK1代表著遠(yuǎn)方控制、檢修轉(zhuǎn)換開關(guān)、就地控制。QF代表分合閘控制開關(guān)。對于I母線隔離開關(guān)，QSF1作為輔助觸點，而II母線隔離開關(guān)，QSF2為輔助觸點。對于進出線的隔離開關(guān)，其輔助觸點為QS3，其他元件的含義與圖1相同。

如果SK1為“遠(yuǎn)方控制”的狀態(tài)，此時的斷路僅能接收遙控命令、自動命令。對于SK1的狀態(tài)來說，如果顯示“就地控制”，此時，斷路器接受的命令僅僅是就地手控、自動命令。當(dāng)SK1的狀態(tài)為“檢修，此時，斷路器沒有連接電路，接收的命令只是QF。

作為運檢人員，對于就地控制柜，在控制其斷路器的過程中，為了避免轉(zhuǎn)換開關(guān)SK1處于“檢修”狀態(tài)，可以對斷路器提供保護，避免發(fā)生危險事件。對于“檢修合閘閉鎖”，詳細(xì)的方案如下：在就地檢修中，其合閘回路直接關(guān)系著串聯(lián)的斷路器，對于隔離開關(guān)來說，一般當(dāng)作輔助常閉的觸點。如果斷路器的狀態(tài)為檢修，合閘回路是接通的。而且，就地檢修分閘的回路不經(jīng)閉鎖，及時遇到特殊的情況，斷路器可以緊急分閘。另外，“檢修合閘閉鎖”也可以應(yīng)用在傳統(tǒng)的變電站中，為操作提供安全保障。

3 新型斷路器轉(zhuǎn)換開關(guān)及控制回路應(yīng)用

（1）應(yīng)用情況。在系統(tǒng)的應(yīng)用中，當(dāng)電壓大于220kV時，對于SK1、控制開關(guān)QF觸點，其設(shè)置的數(shù)量要充足，應(yīng)該保證雙跳圈的斷路器的正常工作，且體現(xiàn)信號觸點。在智能終端，利用雙重化配置，可以分相的操作，滿足相應(yīng)的應(yīng)用需求。

在智能終端，若數(shù)字接口收到了保護合分閘的信息后，相應(yīng)的觸點就會閉合。如果數(shù)字接口收到了測控合分閘的信息后，相應(yīng)的觸點就會閉合。對于遙合遙分的觸點、QF的合分閘觸點，在并接之后，然后，交給手合、手跳開入，啟動分相合分閘的觸點。

在就地檢修合閘的回路中，串聯(lián)QSF1、QSF2以及QS3，作為了常閉的觸點，僅在斷路器檢修的時候，觸點會關(guān)閉，從而為合閘提供了安全保護。

（2）應(yīng)用效果。1）在智能終端、本體控制的回路中，時兩套轉(zhuǎn)換、控制開關(guān)、電路等成為一個整體，使一體化設(shè)計成為現(xiàn)實，進一步提高了設(shè)備的集成度，節(jié)約了設(shè)備投入，對于就地控制柜來說，其安裝的空間得到了擴大，并且，由“一次設(shè)備智能化”，逐漸發(fā)展成為“智能一次設(shè)備”。

2）在斷路器中，對于就地控制回路來說，利用“檢修合閘閉鎖”，對智能變電站、傳統(tǒng)變電站提供安全保護，即使就地操作時，也能使無保護的合閘免于危險，為運檢人員提供了安全保障。

4 結(jié)語

在智能變電站中，應(yīng)用新型的斷路器轉(zhuǎn)換開關(guān)、控制回路，可以體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢，利用新型的斷路器，其轉(zhuǎn)換開關(guān)可以滿足斷路器的相應(yīng)的操作需求。同時，在智能終端、本體控制的回路中，整合了兩套轉(zhuǎn)換開關(guān)、電路等，且實現(xiàn)了一體化的設(shè)計，通過“檢修合閘閉鎖”，對設(shè)備集成度、運行操作提供了安全保障。

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