通用手车开关特性试验仪的研究与应用

杨玉青 田秀先 吴凡 尹阳和 李方舟 陈杨 茆拥贵

摘要：隨着工业的飞速发展、居民生活的不断提高，用电量快速增长，越来越多的配电线路投入正式投运，为合肥地区坚强电网的形成不断添砖加瓦。众所周知，配电线路多通过高压手车开关从变电站10-35kV母线供电，在高压开关手车正式运行之前，要对其手车开关进行特性试验检查，这里就需要用高压开关特性仪。

关键词：通用;手车开关;特性试验仪

一、高压开关特性仪的概述

传统的高压手车开关特性试验原理如图1所示。将高压开关特性仪用红绿黑三色线与待试验手车开关二次分合闸接点连接，通过特性仪发出分合闸命令，即可实现开关手车的分合闸操作，如图2所示。

二、传统的试验方法的不便之处

1、由于开关手车生产厂家较多，开关型号规格不统一，其航空插头分合闸接点也不尽相同。我们统计了所辖100所变电站10-35kV手车开关，共计25448台。我们罗列了几种常用手车开关型号，并对其分合闸接点进行了统计。我们发现虽然设备类型繁多，但手车开关分合闸接点类型主要有3种，约占手车开关总数的93%。

2、当手车开关进行例行检修试验时，如果手车开关处于未储能状态，则需要对手车开关进行储能。由于手车开关处于检修状态，无法利用开关柜内储能电源进行储能，检修人员多采用手车开关储能把手进行手动储能。手动储能费时费力，而部分开关室内储能操作把手存在丢失现象，给手车开关试验工作带来不便。

3、部分手车开关带有合闸闭锁功能。当手车开关处于检修位置时会闭锁开关无法合闸，此时需要拆开手车开关面板，将合闸闭锁电磁铁拨开才可以进行合闸。这样不但费时费力，而且手动解锁时，工作人员离开关弹簧机构过近，一旦操作不当，容易造成物体打击和手指压伤。

三、方案的提出

方案比选，最终确定了通用手车开关特性试验仪的研制方案。

四、实施

实施一：电动储能模块制作

目标值：储能时间小于15s

实施过程：按对策表要求进行电动储能模块制作。先进行各类备品准备，然后进行接线组装。使用DZ47-60型空气空开作为过流保护。

目标值检查：完成后将储能模块连接上手车开关测试储能时间，基本控制在15s以内，目标达成。

实施二：外设电源模块制作

目标值：电源通电30min发热量小于5K

实施过程：按对策表要求选择合适可拆卸的电源接口进行组装，并对内部空间进行优化。

目标值检查：

我们对电源接线进行了发热量，测试结果满足要求，达到目标值。

实施三：回路式闭锁解除模块制作

目标值：合闸闭锁解除时间小于30s

实施过程：将合闸闭锁解除节点接入回路;使用合适型号开关;闭锁解除回路连接制作

目标值检查：制作完成后对闭锁解除时间进行了测试，时间控制在30s以内，目标达成。

实施四：全桥整流模块制作

目标值：整流波形高次谐波率小于5%

实施过程：选择高精度全桥整流元件，对内部接线进行多级优化

目标值检查：完成后使用示波器对整流波形进行检测，高次谐波基本控制在5%以内，目标达成。

实施五：单航插+转换开关模块制作

目标值：连接时间小于3s

实施过程：选择合适尺寸的转换开关与航空母插，将其连接入回路。

目标值检查：我们该连接模块进行了连接时间测试，时间低于3s，达到目标值。

实施六：外部仪器信号制作

目标值：电压精度小于0.05V

实施过程：选择合适的手车开关特性仪和信号输入线接入回路。

目标值检查：用万用表对电压精度进行测试，小于0.05V，满足目标要求。

实施七：装置总体检查及现场应用

目标值：手车开关100%动作正确，试验时间<3min。

实施过程：在实验室进行试验。

目标值检查：对手车开关进行常规试验，实验结果小于3min，达到目标值。

五、效果检查

通用手车开关特性试验仪经过现场应用，具备良好效果，减少手车开关检修试验所需时间。

从上表可见，该装置的平均试验时间在2min左右，完成了量化目标同时，该仪器具有档位切换开关，可以灵活切换分合闸节点，大大减少了不同厂家手车开关节点不同需要浪费的切换时间。由于该装置能拓展使用任何类型的手车开关，可以应对合肥地区所有在运不同开关柜的手车型号，具有通用性和拓展性。完成非量化目标1。仪器拥有了回路式闭锁解除功能，对于需要拆解面板解除闭锁的手车开关，降低了工作时间，减少了工作的危险性，完成了非量化目标2。在需要多次试验时可以进行电动储能，节约了人力成本，完成了非量化目标3。

六、结语

本项目成果经过了多次现场工作的试用，操作便捷，性能稳定，整体情况良好。提高了工作效率及效果，降低了安全风险，可以填补手车开关检修试验中的空白。

参考文献

[1]闫站正，李智勇，李伟奇.分析高压开关机械特性检测仪应用中所遇问题及处理措施[J].科技资讯.2018，（2）.

[2]董雅顺.高压开关特性测试仪测量结果的不确定度分析[J].工业计量，2017，（2）.