通用手車開關特性試驗儀的研究與應用

楊玉青 田秀先 吳凡 尹陽和 李方舟 陳楊 茆擁貴

摘要：隨著工業的飛速發展、居民生活的不斷提高，用電量快速增長，越來越多的配電線路投入正式投運，為合肥地區堅強電網的形成不斷添磚加瓦。眾所周知，配電線路多通過高壓手車開關從變電站10-35kV母線供電，在高壓開關手車正式運行之前，要對其手車開關進行特性試驗檢查，這里就需要用高壓開關特性儀。

關鍵詞：通用;手車開關;特性試驗儀

一、高壓開關特性儀的概述

傳統的高壓手車開關特性試驗原理如圖1所示。將高壓開關特性儀用紅綠黑三色線與待試驗手車開關二次分合閘接點連接，通過特性儀發出分合閘命令，即可實現開關手車的分合閘操作，如圖2所示。

二、傳統的試驗方法的不便之處

1、由于開關手車生產廠家較多，開關型號規格不統一，其航空插頭分合閘接點也不盡相同。我們統計了所轄100所變電站10-35kV手車開關，共計25448臺。我們羅列了幾種常用手車開關型號，并對其分合閘接點進行了統計。我們發現雖然設備類型繁多，但手車開關分合閘接點類型主要有3種，約占手車開關總數的93%。

2、當手車開關進行例行檢修試驗時，如果手車開關處于未儲能狀態，則需要對手車開關進行儲能。由于手車開關處于檢修狀態，無法利用開關柜內儲能電源進行儲能，檢修人員多采用手車開關儲能把手進行手動儲能。手動儲能費時費力，而部分開關室內儲能操作把手存在丟失現象，給手車開關試驗工作帶來不便。

3、部分手車開關帶有合閘閉鎖功能。當手車開關處于檢修位置時會閉鎖開關無法合閘，此時需要拆開手車開關面板，將合閘閉鎖電磁鐵撥開才可以進行合閘。這樣不但費時費力，而且手動解鎖時，工作人員離開關彈簧機構過近，一旦操作不當，容易造成物體打擊和手指壓傷。

三、方案的提出

方案比選，最終確定了通用手車開關特性試驗儀的研制方案。

四、實施

實施一：電動儲能模塊制作

目標值：儲能時間小于15s

實施過程：按對策表要求進行電動儲能模塊制作。先進行各類備品準備，然后進行接線組裝。使用DZ47-60型空氣空開作為過流保護。

目標值檢查：完成后將儲能模塊連接上手車開關測試儲能時間，基本控制在15s以內，目標達成。

實施二：外設電源模塊制作

目標值：電源通電30min發熱量小于5K

實施過程：按對策表要求選擇合適可拆卸的電源接口進行組裝，并對內部空間進行優化。

目標值檢查：

我們對電源接線進行了發熱量，測試結果滿足要求，達到目標值。

實施三：回路式閉鎖解除模塊制作

目標值：合閘閉鎖解除時間小于30s

實施過程：將合閘閉鎖解除節點接入回路;使用合適型號開關;閉鎖解除回路連接制作

目標值檢查：制作完成后對閉鎖解除時間進行了測試，時間控制在30s以內，目標達成。

實施四：全橋整流模塊制作

目標值：整流波形高次諧波率小于5%

實施過程：選擇高精度全橋整流元件，對內部接線進行多級優化

目標值檢查：完成后使用示波器對整流波形進行檢測，高次諧波基本控制在5%以內，目標達成。

實施五：單航插+轉換開關模塊制作

目標值：連接時間小于3s

實施過程：選擇合適尺寸的轉換開關與航空母插，將其連接入回路。

目標值檢查：我們該連接模塊進行了連接時間測試，時間低于3s，達到目標值。

實施六：外部儀器信號制作

目標值：電壓精度小于0.05V

實施過程：選擇合適的手車開關特性儀和信號輸入線接入回路。

目標值檢查：用萬用表對電壓精度進行測試，小于0.05V，滿足目標要求。

實施七：裝置總體檢查及現場應用

目標值：手車開關100%動作正確，試驗時間<3min。

實施過程：在實驗室進行試驗。

目標值檢查：對手車開關進行常規試驗，實驗結果小于3min，達到目標值。

五、效果檢查

通用手車開關特性試驗儀經過現場應用，具備良好效果，減少手車開關檢修試驗所需時間。

從上表可見，該裝置的平均試驗時間在2min左右，完成了量化目標同時，該儀器具有檔位切換開關，可以靈活切換分合閘節點，大大減少了不同廠家手車開關節點不同需要浪費的切換時間。由于該裝置能拓展使用任何類型的手車開關，可以應對合肥地區所有在運不同開關柜的手車型號，具有通用性和拓展性。完成非量化目標1。儀器擁有了回路式閉鎖解除功能，對于需要拆解面板解除閉鎖的手車開關，降低了工作時間，減少了工作的危險性，完成了非量化目標2。在需要多次試驗時可以進行電動儲能，節約了人力成本，完成了非量化目標3。

六、結語

本項目成果經過了多次現場工作的試用，操作便捷，性能穩定，整體情況良好。提高了工作效率及效果，降低了安全風險，可以填補手車開關檢修試驗中的空白。

參考文獻

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