轉動硬壓板兩接線柱鎖母快速投退裝置的智能化設計

劉開貴

（廣東電網(wǎng)有限責任公司汕尾供電局，廣東汕尾516600）

0 引言

繼電保護裝置硬壓板包括功能壓板、出口壓板、備用壓板以及檢修壓板。其中，功能壓板實現(xiàn)保護裝置主保護、距離保護、零序保護等功能的投退。出口壓板根據(jù)保護動作出口結果和作用對象不同，可分為跳閘出口壓板和啟動壓板。跳閘出口壓板直接作用于本開關或聯(lián)跳其他開關；啟動壓板作為其他保護開入之用，如失靈啟動壓板、閉鎖備自投壓板等。檢修壓板投入后，保護裝置將其上送的事件報文屏蔽，但對裝置間的信息傳遞無影響。智能變電站發(fā)展對繼電保護裝置硬壓板的智能化管理提出了更高要求，需要繼保人員、運行人員共同承擔相應責任。硬壓板如果誤操作，保護裝置將失去保護作用，嚴重時會造成區(qū)域停電故障[1]。

保證硬壓板的正確操作對于電力行業(yè)的穩(wěn)定運行極其重要，也是保障電網(wǎng)安全運行的一道重要防線。文獻[2]研制的保護壓板快速測量裝置是根據(jù)跳閘出現(xiàn)的壓板電位相關變化，嘗試研制的一個測量跳閘出口壓板的實際裝置，該裝置操作方法相對復雜。

針對運行人員或繼保人員頻繁操作硬壓板存在觸電風險等問題，在原轉動硬壓板兩接線柱鎖母手動快速投退裝置改良的基礎上，本文利用CAD軟件智能化設計了一種轉動硬壓板兩接線柱鎖母快速投退裝置并應用于變電站，操作方法相對簡單，且電動模式相比于手動模式更加省力、快捷，可實現(xiàn)硬壓板投退電動化。

1 基本結構原理

常規(guī)擰接式硬壓板結構示意圖如圖1所示，目前在技術手段上難以克服人員直接用手頻繁擰緊或旋松硬壓板兩接線柱鎖母所造成的手指疼痛和效率低下等問題，所以迫切需要研制一套轉動硬壓板兩接線柱鎖母快速投退的新裝置來攻克上述技術上的盲區(qū)。

圖1 常規(guī)擰接式硬壓板結構示意圖

轉動硬壓板兩接線柱鎖母快速投退裝置的智能化設計的基本結構包括板頭套筒、環(huán)形連接件和用于連接安裝在電動扳手輸出軸上的電動操作部件長手柄。

板頭套筒呈內部中空結構，板頭套筒的一端內壁設有用于套接硬壓板兩接線柱鎖母的梅花狀螺紋，板頭套筒的另一端固定連接有環(huán)形連接件。環(huán)形連接件遠離板頭套筒的一端可拆卸連接于電動操作部件長手柄上。板頭套筒的直徑從設有梅花狀螺紋的一端至連接有環(huán)形連接件的一端逐漸增大。板頭套筒和環(huán)形連接件之間通過螺紋連接。環(huán)形連接件和電動操作部件長手柄之間通過螺紋連接。

電動操作部件長手柄安裝在電動扳手輸出軸上，通過操作電動扳手旋轉帶動電動操作部件長手柄轉動，利用梅花狀螺紋擰緊或旋松硬壓板兩接線柱鎖母。其電動模式相比于手動模式更加省力、快捷，可實現(xiàn)硬壓板投退的電動化。

2 轉動硬壓板兩接線柱鎖母快速投退裝置的智能化設計

近年來國家大力提倡“堅強智能電網(wǎng)”建設和調控一體化戰(zhàn)略，該戰(zhàn)略指導方針要求變電站內所有設備均可控可測，電力壓板也需要適應發(fā)展需求實現(xiàn)遠程遙控[3-4]。因此，電力系統(tǒng)實現(xiàn)對智能遠方投退壓板的需求越來越迫切。

文獻[5]針對重合閘軟壓板的投退操作變得越來越頻繁的問題，為了提高調度監(jiān)控人員對重合閘軟壓板信號監(jiān)視力度及遠方投退操作的工作效率，降低調度員填寫重合閘軟壓板投退日志的復雜度，同時減輕自動化運行維護人員繪制壓板狀態(tài)圖的工作強度，開發(fā)了一種基于E8000平臺的重合閘軟壓板集中監(jiān)控工具，但該工具缺乏考慮重合閘硬壓板的投退操作需求。

文獻[6]為了提高壓板位置監(jiān)測及遠方遙控投退壓板的自動化水平，對電動壓板進行了深入研究，將傳統(tǒng)硬壓板無縫改造為兼?zhèn)潆p確認功能和明顯斷開點的智能電動壓板，其方法新穎、可靠，能夠克服純軟壓板在遙控改造中無雙確認功能、無明顯斷開點的不足，初步實現(xiàn)硬壓板的改造升級，但對于硬壓板無法實現(xiàn)智能遠方投退的老式變電站，在還是需要運行人員或繼保人員雙手配合操作的情況下，迫切需要設計一種省時省力的硬壓板投退操作裝置。

為了實現(xiàn)硬壓板的輕松投退，本文利用CAD軟件智能化設計了一種轉動硬壓板兩接線柱鎖母快速投退裝置，主要由梅花狀螺紋、環(huán)形連接件、用于連接安裝在電動扳手、輸出軸上的電動操作部件長手柄和電機這幾部分組成。圖2為該裝置電動操作部件長手柄正面結構圖，圖3為該裝置電動操作部件長手柄背面結構圖，圖4為該裝置電動操作部件長手柄梅花狀螺紋局部放大圖，圖5為該裝置電動扳手。

板頭套筒呈內部中空結構，板頭套筒的一端內壁設有用于套接硬壓板兩接線柱鎖母的梅花狀螺紋，因此轉動板頭套筒即可擰緊或旋松硬壓板兩接線柱鎖母。板頭套筒的另一端固定連接有環(huán)形連接件，環(huán)形連接件遠離板頭套筒的一端可拆卸連接于電動操作部件長手柄。因此，可根據(jù)需要，更換不同規(guī)格尺寸的電動操作部件長手柄，以適應不同的電動扳手。

圖2 裝置電動操作部件長手柄正面結構圖

圖3 裝置電動操作部件長手柄背面結構圖

圖4 裝置梅花狀螺紋局部放大圖

圖5 電動扳手

板頭套筒的直徑從設有梅花狀螺紋的一端至連接有環(huán)形連接件的一端逐漸增大。

作為一種可拆卸連接的方式，板頭套筒和環(huán)形連接件之間通過螺紋連接，環(huán)形連接件和電動操作部件長手柄之間通過螺紋連接。

電動扳手包括電機和輸出軸，輸出軸上設有插嘴，插嘴用于套設在電動操作部件長手柄遠離環(huán)形連接件的一端。使用時，啟動電機，電機正轉時，輸出軸順時針轉動，使得電動操作部件長手柄順時針轉動，以擰緊硬壓板兩接線柱鎖母；電機反轉時，輸出軸逆時針轉動，使得電動操作部件長手柄逆時針轉動，以旋松硬壓板兩接線柱鎖母。

轉動硬壓板兩接線柱鎖母的電動模式快速投退裝置通過電動扳手旋轉，帶動安裝在電動扳手輸出軸上的電動操作部件長手柄轉動，利用梅花狀螺紋擰緊或旋松硬壓板兩接線柱鎖母，電動模式相比于手動模式更加省力、快捷，可實現(xiàn)硬壓板投退的電動化。

轉動硬壓板兩接線柱鎖母快速投退裝置智能化設計可以實現(xiàn)以下功能：

（1）板頭套筒內的梅花嘴內有螺紋，可以卡緊硬壓板兩接線柱的鎖母。

（2）板頭套筒頂部設計有彈性、摩擦力較大的軟質絕緣材料，避免運行人員操作硬壓板時手指打滑，誤碰帶電部位造成直流觸電風險。

（3）板頭套筒頂部固定設計有快速轉動操作把手，方便運行人員通過操作快速轉動操作把手，從而達到扭緊硬壓板兩接線柱鎖母的目的，提高工作效率。

（4）該套裝置引入電動操作模塊，電動模式相對于手動模式操作更快捷省力，操作方式靈活多樣，適合生產(chǎn)現(xiàn)場使用。操作把手的梅花嘴接頭亦能兼容使用電動套筒扳手，能實現(xiàn)硬壓板投退電動化。操作把手梅花嘴接頭加上長手柄組成電動操作工具的通用部件，該部件需要安裝在電動扳手輸出軸上使用。

3 結語

本文利用CAD軟件智能化設計了一種轉動硬壓板兩接線柱鎖母快速投退裝置，可有效避免常規(guī)硬壓板投退方法造成的運行人員手指疼痛、有觸電風險等問題，大大提高了運行人員的工作效率，適用于硬壓板無法實現(xiàn)智能遠方投退的老式變電站中。