戶外真空斷路器在自動(dòng)化改造中的應(yīng)用

在變電所大規(guī)模的建設(shè)和發(fā)展過程中，為了合理安排建設(shè)投資，合理利用現(xiàn)有資源，許多運(yùn)行中的變電所僅以增容、擴(kuò)建和改造為前提進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)改造，大量的設(shè)備并沒有必要立即淘汰和作廢。如10 kV出線斷路器許多老式變電所在最大限度的發(fā)揮其原有設(shè)備的性能外，只需經(jīng)過相應(yīng)的附件更換、加裝和回路改造，就能完全滿足微機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行的管理要求。

　　1 ZW8-12型斷路器操作機(jī)構(gòu)的工作原理

　　操作機(jī)構(gòu)的基本配置。固原地區(qū)絕大部分農(nóng)村35 kV變電所中都選用ZW8-12型斷路器，配置了CT23-D型的彈簧操作機(jī)構(gòu)。這些操作機(jī)構(gòu)的跳合閘線圈根據(jù)訂貨的要求不盡相同，有的配置的是交直流兩用線圈，有的為交流線圈（如AC/DC 220 V或AC 220 V）。儲(chǔ)能電機(jī)都選用了交直流兩用，即AC/DC 220 V。儲(chǔ)能行程開關(guān)都為單輪旋轉(zhuǎn)式2只行程開關(guān)。

　　操作機(jī)構(gòu)的工作原理。操作機(jī)構(gòu)按分、合操作回路和儲(chǔ)能回路共用一個(gè)控制電源的情況下進(jìn)行接線安裝。一般在二次用UPS電源來保證這種交流電源的可靠性。行程開關(guān)完成了兩個(gè)功能，首先是儲(chǔ)能回路的通斷切換，其次是對(duì)合閘回路的未儲(chǔ)能閉鎖。剩下的接點(diǎn)可以用來實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能回路的信號(hào)指示。如圖1所示。

　　2 利用微機(jī)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)斷路器監(jiān)控的目的和要求

　　控制回路用直流方式進(jìn)行供電和操作，且分、合閘電源、儲(chǔ)能電源以及信號(hào)電源分離。隨著各配電負(fù)荷的性質(zhì)越來越重要，工程在擴(kuò)建過程中的容量增大，一套簡(jiǎn)單的交流電源屏配置一臺(tái)UPS作為全所的不間斷電源供電已經(jīng)不能滿足要求，這就需要增加直流屏來實(shí)現(xiàn)。為了最大限度的利用直流屏增加供電可靠性，以及實(shí)現(xiàn)微機(jī)裝置的操作要求，選用直流方式供電和操作。

　　各控制電源回路分離的目的是為了使二次回路之間相互獨(dú)立，避免干擾，提高供電的可靠性，以及在發(fā)生故障時(shí)能減少控制回路的停電范圍并進(jìn)行迅速的診斷和處理。

　　增加信息采集回路，完善微機(jī)對(duì)斷路器的監(jiān)控功能。為了實(shí)現(xiàn)斷路器在微機(jī)自動(dòng)化中的監(jiān)控，需要對(duì)斷路器的模擬量和開關(guān)量進(jìn)行采集，其中模擬量的采集主要通過電量變送器實(shí)現(xiàn)。為簡(jiǎn)化設(shè)備，可將常測(cè)儀表、計(jì)算機(jī)監(jiān)控裝置共用變送器來進(jìn)行二次線路改造，也可以通過斷路器的多抽頭互感器來引用。

　　改造過程在原常規(guī)控制回路的基礎(chǔ)上進(jìn)行，且要符合實(shí)際情況，做到以最少的改動(dòng)滿足微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的最大要求。

　　3 存在的問題

　　分、合線圈是交直流兩用則不需要更換，若為交流線圈，則根據(jù)需要更換為相同通斷能力的直流線圈即可。儲(chǔ)能電機(jī)一般都為交直流電機(jī)故不需要更換。

　　行程開關(guān)CK的接點(diǎn)在直流控制回路中不能滿足改造后的需要。CK為單輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān)，本斷路器共安裝了2只。但在目前的應(yīng)用中已不能滿足要求，首先它的接點(diǎn)不夠用，加裝這種行程開關(guān)是不現(xiàn)實(shí)的，其次需要用重動(dòng)繼電器來擴(kuò)充觸點(diǎn)。

　　利用重動(dòng)繼電器的重要性，在于重動(dòng)繼電器除提供觸點(diǎn)外，還要起到電氣隔離的作用。監(jiān)控系統(tǒng)的信息采集回路不直接引到高壓斷路器，防止強(qiáng)電磁干擾侵入到監(jiān)控系統(tǒng)。重動(dòng)繼電器應(yīng)選用快速中間繼電器， 并且要做到監(jiān)控、位置指示信號(hào)、遙信共用。

　　4 戶外真空斷路器在微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的改造

　　基于以上的目的和要求，該斷路器的二次控制回路必須進(jìn)行以下改造，如圖2~4所示。

　　在圖2中將原行程開關(guān)接點(diǎn)用中間繼電器KM接點(diǎn)代替，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電路與合閘電路的電氣聯(lián)鎖，保證只有在儲(chǔ)滿能的條件下，才可進(jìn)行合閘操作。

　　在圖3中增加了重動(dòng)中間繼電器KM。它們的作用是擴(kuò)充斷路器的機(jī)構(gòu)接點(diǎn)，保證儲(chǔ)能過程連續(xù)進(jìn)行，避免儲(chǔ)能電機(jī)在重負(fù)荷下啟動(dòng)，給微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)提供接點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)了電氣隔離。繼電器建議選用 DZB-10B型系列。

　　在改造過程中，應(yīng)盡量做到直流電源、信號(hào)電源的各自獨(dú)立，而且信號(hào)電源通過UPS不間斷電源裝置供給。這樣在直流電源失電的狀態(tài)下，既保證了微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的正常工作，又能由微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的警告。