传统继电保护装置二次屏柜的改进设计探析

2022-05-14李云涛

机械管理开发 2022年3期

李云涛

（山西潞安矿业（集团）有限责任公司电力事业部，山西长治 046204）

引言

变电站内的继电保护装置为二次屏柜，主要是用来保障基站内所有保护装置的承载和规置。而且二次屏柜可以根据主功能不同分为很多种类，例如，主变保护屏柜，该平柜是用来调整变动差值、后备及非电量保护等；线路保护屏柜，该屏柜则主要是用来安置各种不同电压的电线；公用测控屏柜，该屏柜是用来承载负责遥控的一系列设备；远动通信装置，该柜主要负责与主机站的通信联系。除了介绍的这些屏柜以外，还有时钟同步屏和交直流电源屏等，因为这些屏柜体积大且高，所以最初建造的目的是存放设备，但是却忽略了日后的检修维护工作。其不便体现在，开前门后因为柜门会活动所以会给检修人员带来不必要的麻烦；还有因为屏顶端子排位置较高，对其进行检修时，更适合身高较高的人员去做，除此之外进行保护装置的加量调试工作时，因为柜内没有专门设计可供穿线的空间，所以假如进行多路数的电压调试工作时，则需耗费大量时间[1-2]。因此，针对以上的问题设计了一种新型的继电保护装置二次屏柜，并展开分析。

1 新型继电保护装置二次屏柜的功能设计

对比于以往模式，新设计的继电保护装置二次屏柜最大的特点是新增了多卡槽防风杆、测试仪专用穿线档板、多孔洞电缆穿孔以及折叠台阶这四种实用技术，图1—图4 分别展示了这四种技术。

图1 展示的是多卡槽防风杆，该防风杆位于屏柜前底部且其制作材料是硬度及高不锈钢。设计时在柜门底部挖设了很多卡槽，人员在进行出入时可以根据所需空间大小控制开门程度，且在门打开后会固定在相应卡槽内，以此防止其自由开关，从而为检修人员工作时减少障碍。

图1 多卡槽防风杆

图2 所展示的是测试仪专用穿线档板的安装位置，该档板形状为长方形被横向装在屏前的槽口空隙处，可通过推拉进行开关。如有需要该测试仪进行测试时，就可以将其从槽口处抽出，放于屏前把所需连接线依次连接在测试版的相应端口处，该改变解决了以往空间小、无法一次完成测试的弊端，大大便利了加量调试的工作。

图2 测试仪专用穿线挡板

下页图3 所展示的是多孔洞电缆穿孔，该穿孔以列为顺序被打于屏柜内底部，且依次标上标号，其主要作用是用来通过电缆线，如此使电缆线通过空洞就可以很方便的对各电缆线进行分类管理，方便了维修人员进行区分，尤其是对电缆进行整理时可减少工作量，提高工作效率。不仅如此，还在孔洞的下方贴设标签，注解该空洞的电缆其起点和终点位置，使得对电缆的管理更加方便。

图3 多空洞电缆穿孔

下页图4 所展示的是折叠台阶，该台阶装置在屏柜后底部最初设置改台阶主要是解决部分维修人员由于身高不便在进行接线时存在不变的情况，使用时可以将其根据需要的高度展开，工作时拿出，使用后可以将其收纳进屏柜中，增加了空间利用率，设置了改折叠台阶后可以减轻检修人员的工作负担和体力。

图4 折叠台阶

2 新型继电保护装置二次屏柜的结构设计

上述介绍了新型继电保护装置二次屏柜的四项以往没有的新功能，而且其设置初衷都是依据现实工作中的实际情况而设的，旨在提高工作效率，虽其具有明显的优点但是也存在一定的缺陷，就是安张装不易，在将其进行安装时需要考虑资金、适用等问题。需要通过反复讨论和试验来最终确定其具体的安装方位，图5、图6 所展示的就是最终定型的新型继电保护装置二次屏柜。

图5 新型继电保护装置二次屏柜正面图

图6 新型机电保护装置二次屏柜背面图

图5 展示的是屏柜的的正面示意图，通过图片能看到，测试仪的穿线板被置于第二柜门的下部位置，而第一和第二柜门之间则用来安装多卡槽防风杆，并由其对两门进行连接，在第一柜门的下部则设计装设了卡槽。

图6 展示的是其背面示意图，由图可见在两侧底部设置了电缆的穿孔，而柜台底部的中间则用来放置折叠台阶，这样的设计安排不但对原有的功能进行了保留而且还在此基础上对其功能进行了创新。

3 新型继电保护装置二次屏柜的实际应用

首先在打开屏柜外门时，可以借助防风杆来稳定和控制门的开合程度，这样维修人员就可以根据活动需要自行控制门的开合程度。而且，因为创新了设计，在柜门与防风杆的焦点处设有卡槽，这样维修人员在打开柜门时，可以对其进行固定，从而防止柜门随意关开影响工作。

当继电工作人员进行电流调试时，为了使用继电测试仪更方便，看数值更清晰可观，大多数会选择将测试仪固定在屏前，而新型装置设置可移动档板，所以这样就能将所连线路移至屏后，在与其相对应的端子排连接，而且挡板的开合程度可以随需要而进行调节，不但可以方便线路的连接，还节约了空间。实验员工在挡板后装卸螺丝、连线以及维修时，其使用的扳手、胶带等工具就放置于柜门上的工具架里，而且所有工具都是特制的，上面都装有小吸铁石，交换使用工具时可以随手贴在门上，在所有工作完成后在将其全部收纳到工具架里，方便了工具的使用，提高了效率。

假如必需要将电缆从底部穿过时，就可以通过屏底的孔洞把电缆穿过，而且在孔洞下方的标签里标明电缆走向，以此方便检修人员明确电缆分类和走向，从而避免工作中的失误。

针对有需要端子排的工作，检修人员可将收纳起来的折叠台阶打开，调整其高度，这样就形成了简易的辅助工具，既保证了工作人员在进行屏顶顶工作时的安全性，也减轻了工作难度，使屏柜功能更加人性化。

4 试验数据对比

下述的具体试验是为了证明新型的与传统的继电保护装置屏柜相比所展现出来的优势。

某日，某变电站需进行定期检查工作，工作人员到达现场后开启屏柜前门后借助防风杆对柜门进行固定，随后展开进一步检查在摆放好继电测试仪后，把电压线通过挡板下方的孔洞穿到屏柜后方，在加量测试时发现机器出现异常，工作人员行至屏柜后方，借助登上折叠台阶，检查屏顶的接线是否正常，最后发现机器异常是由于电流连片松动；所以工作人员从工具架中拿取工具紧固连片，加固完后将工具随手放在柜门上再次检查其他零件，随后又发现有两根闸线没有进行连接，然后通过下方孔洞接入闸线，并标明线缆走向，检查工作到此结束。

通过该事件可以得出，新继电保护装置二次屏柜的使用，大大缩短了检修工作的时间，与使用旧的屏柜时相对比该次工作时长缩减了20 min，在节约时间的基础上，还提高了工作中的安全性、调理性，还大大提高了工作效率。