10 kV小车式开关特性试验辅助控制箱的设计

谭强林，何寅，蒋钟，郑城，何锋

（国网浙江安吉县供电有限公司，浙江安吉313300）

10 kV小车式开关特性试验辅助控制箱的设计

谭强林，何寅，蒋钟，郑城，何锋

（国网浙江安吉县供电有限公司，浙江安吉313300）

设计了一种适用于10 kV小车式开关特性试验的辅助装置及专用的配套线缆，该装置及线缆与通用的开关特性测试仪配合使用，能简化试验接线，提高试验效率、保障试验安全。

小车式开关；试验；闭锁

在配电网中经常要进行10 kV中置柜小车式开关的交接和例行试验。在试验时小车处于检修状态，航空插头从开关柜上取下，开关失电，合闸回路闭锁。现有的试验方法一般要拆卸小车式开关的前面板，手动解除闭锁电磁铁的闭锁，用相应的引线连接开关与试验仪器的合闸输出端子和分闸输出端子，进行合闸和分闸操作，以测试开关特性，如果开关未储能，还需要进行手动储能操作。

上述试验方法存在接线混乱、操作复杂、测试时间长等问题，且小车式开关内有比较复杂的电路和机械结构，采用手动解除闭锁可能破坏内部机械结构，又有被储能弹簧释放出来的能量伤害的隐患。为此，设计了能解除闭锁并提供储能电源的10 kV小车式开关特性试验辅助控制箱及专用的线缆，与现有的开关特性测试仪配合使用，能简化试验接线，提高试验效率、保障试验安全。

1 10 kV小车式开关统计

经统计，国网安吉县供电公司18个变电所共有10 kV开关318台，其中VS1，VTL，VD4M，VPR 4种型号的10 kV小车式开关合计255台，占了10 kV开关总数的77.74%，统计见图1。

图1 各型号开关所占比例

经查阅这4种型号的开关操作机构的二次回路电气原理图，大致可以分为2类：一类是VD4，VS1，VTL型小车式开关，配备58针航空插头，航空抽头各脚的定义是相同的，即分闸、合闸、储能、闭锁回路有相同的接线端子；另一类则是西电三菱生产VPR型小车式开关，配备42针航空插头。

设计的10 kV小车式开关特性试验辅助控制箱应实现VD4，VS1，VTL，VPR 4种型号开关的储能与解除闭锁功能，需要2种不同型号的线缆连接这2类开关。

同一型号的开关，变电所采用的操作电压也可能不一样，对各变电所采用的直流操作电源与储能电源进行了统计，见表1。储能电压均为交流220 V，操作电压有直流110 V和220 V。

10 kV小车式开关特性试验辅助控制箱应能提供交流220 V的储能电压，以及直流110 V/220 V的闭锁电压。

表1 各变电所采用的直流操作与储能电源统计

2 控制箱及线缆的设计

控制箱内部电路主要由电源开关、显示电路模块、控制模块、直流电源模块、交流稳压模块、储能开关K1、分闸开关K2、合闸开关K3、10孔输出底座等组成。

交流稳压模块提供交流220 V的储能电源；直流电源模块可以输出直流110 V/220 V电压；控制模块与显示模块配合，通过液晶显示屏幕显示控制箱输出的电压信息，具体接线见图2。

交流稳压模块通过储能开关K1与10孔输出底座的8脚、9脚连接，提供交流220 V的储能电源；直流电源模块通过储能开关K1与10孔输出底座的8脚、9脚连接，通过分闸开关K2及内部/外部电源切换开关K4与10孔输出底座的4脚、5脚连接，通过合闸开关K3及内部/外部电源切换开关K4与10孔输出底座的6脚、7脚连接；10孔输出底座的4脚与7脚直接在内部短接；10孔输出底座1脚直接接仪表的接地端子；内部直流电源、交流电源模块均有过流、过压、过热、过载和超时保护。

配套线缆的设计中，42孔ZN67/VPR型及58孔VS1，VD4，VTL型开关航空插座与控制箱的10芯输出底座的接线分别见图3和图4。

3 工作方式

10 kV小车式开关特性试验辅助控制箱通过配套线缆，连接10 kV小车式开关航空插头，将小车式开关的分合闸回路、储能回路、闭锁回路端子引到试验辅助控制箱。这样只通过3根试验接线（分闸+、合闸+、公共-）就可以将现有的开关特性测试仪器与辅助控制箱连接起来（见图5），对开关进行分/合闸操作与动作特性的试验，简化了接线，提高了试验效率，解决了以往试验中存在接线混乱、操作复杂、测试时间长、以及容易发生误接线等问题。

辅助控制箱工作方式：

（1）开机通电解除闭锁。开机前，首先将110/ 220 V开关切换到需要的闭锁电压，也是操作电压。开机后，内部直流电源即开启，数字显示内部直流电源电压；

图2 控制箱内部接线原理

（2）储能操作。内部直流电源的正端直接与辅助控制箱10芯输出底座的端口2（闭锁输出端）相连。按“储能输出”按钮，储能指示灯亮，内部直流电源经10芯输出底座的端口3输出。内部交流电源经10芯输出底座的端口8与9输出；

（3）采用内部电源进行分/合闸操作。将“内部/外部”选择开关切换到内部，按“分闸输出”按钮，内部直流电源经10芯输出底座的端口5输出，持续时间1 s。按“合闸输出”按钮，内部直流电源经10芯输出底座的端口6输出，持续时间1 s；

（4）采用外部电源进行分/合闸操作。配合开关特性测试仪操作时，“内部/外部”开关切换到外部，开关测试仪的分闸、合闸输出分别与控制箱的外部直流电源输入的分闸、合闸端口相连，就可以通过开关测试仪输出分闸、合闸操作电压，闭锁和储能电压仍由内部直流电源提供。

图3 ZN67/VPR型开关线缆的内部接线

图4 VS1，VD4，VTL型开关线缆的内部接线

图5 开关特性测试仪与辅助控制箱连接示意

4 结语

设计的10 kV小车式开关特性试验辅助控制箱及配套线缆与现有的开关特性测试仪器组合使用，在进行10 kV小车式开关特性试验时，具有操作简单、试验效率高、安全可靠的特点，在县级供电企业的检修部门具有广泛的推广应用价值。

[1]王栋，吴轶群.发电厂及变电站二次回路[M].北京：中国水利水电出版社，2004.

[2]何永华.发电厂及变电站的二次回路[M].2版.北京：中国电力出版社，2004.

[3]贾建东.用于测试小车开关特性的线缆装置：中国，CN 201576008U[P].2010-09-08.

（本文编辑：杨勇）

Design of Assistive Control Box for Characteristic Test of 10 kV Handcart Switch

TAN Qianglin，HE Yin，JIANG Zhong，ZHENG Cheng，HE Feng
（State Grid Anji Power Supply Company，Anji Zhejiang 313300，China）

An assistive device and special supporting cables for characteristic test of 10 kV handcart switch are designed.The device and cables are used along with switch characteristic tester to simplify wiring for the test,improve test efficiency and guarantee test safety.

handcart style switch；test；lockout

TM762.1+4

：B

：1007-1881（2014）01-0018-3

2013-08-27

谭强林（1980-），男，湖北天门人，助理工程师，从事电气试验工作。