戶外真空斷路器在自動化改造中的應用

在變電所大規模的建設和發展過程中，為了合理安排建設投資，合理利用現有資源，許多運行中的變電所僅以增容、擴建和改造為前提進行相關的技術改造，大量的設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揮其原有設備的性能外，只需經過相應的附件更換、加裝和回路改造，就能完全滿足微機系統自動化運行的管理要求。

　　1 ZW8-12型斷路器操作機構的工作原理

　　操作機構的基本配置。固原地區絕大部分農村35 kV變電所中都選用ZW8-12型斷路器，配置了CT23-D型的彈簧操作機構。這些操作機構的跳合閘線圈根據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）。儲能電機都選用了交直流兩用，即AC/DC 220 V。儲能行程開關都為單輪旋轉式2只行程開關。

　　操作機構的工作原理。操作機構按分、合操作回路和儲能回路共用一個控制電源的情況下進行接線安裝。一般在二次用UPS電源來保證這種交流電源的可靠性。行程開關完成了兩個功能，首先是儲能回路的通斷切換，其次是對合閘回路的未儲能閉鎖。剩下的接點可以用來實現儲能回路的信號指示。如圖1所示。

　　2 利用微機自動化實現斷路器監控的目的和要求

　　控制回路用直流方式進行供電和操作，且分、合閘電源、儲能電源以及信號電源分離。隨著各配電負荷的性質越來越重要，工程在擴建過程中的容量增大，一套簡單的交流電源屏配置一臺UPS作為全所的不間斷電源供電已經不能滿足要求，這就需要增加直流屏來實現。為了最大限度的利用直流屏增加供電可靠性，以及實現微機裝置的操作要求，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立，避免干擾，提高供電的可靠性，以及在發生故障時能減少控制回路的停電范圍并進行迅速的診斷和處理。

　　增加信息采集回路，完善微機對斷路器的監控功能。為了實現斷路器在微機自動化中的監控，需要對斷路器的模擬量和開關量進行采集，其中模擬量的采集主要通過電量變送器實現。為簡化設備，可將常測儀表、計算機監控裝置共用變送器來進行二次線路改造，也可以通過斷路器的多抽頭互感器來引用。

　　改造過程在原常規控制回路的基礎上進行，且要符合實際情況，做到以最少的改動滿足微機監控系統的最大要求。

　　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，則根據需要更換為相同通斷能力的直流線圈即可。儲能電機一般都為交直流電機故不需要更換。

　　行程開關CK的接點在直流控制回路中不能滿足改造后的需要。CK為單輪旋轉式行程開關，本斷路器共安裝了2只。但在目前的應用中已不能滿足要求，首先它的接點不夠用，加裝這種行程開關是不現實的，其次需要用重動繼電器來擴充觸點。

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

　　4 戶外真空斷路器在微機監控系統中的改造

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

　　在圖2中將原行程開關接點用中間繼電器KM接點代替，實現儲能電路與合閘電路的電氣聯鎖，保證只有在儲滿能的條件下，才可進行合閘操作。

　　在圖3中增加了重動中間繼電器KM。它們的作用是擴充斷路器的機構接點，保證儲能過程連續進行，避免儲能電機在重負荷下啟動，給微機測控系統提供接點，并實現了電氣隔離。繼電器建議選用 DZB-10B型系列。

　　在改造過程中，應盡量做到直流電源、信號電源的各自獨立，而且信號電源通過UPS不間斷電源裝置供給。這樣在直流電源失電的狀態下，既保證了微機監控系統的正常工作，又能由微機監控系統發出相應的警告。