10kV开关小车检修调试辅助工具的研发

劳锦富 周志红 张健能

引言

移开式开关柜在10kV配电装置中应用广泛，在10kV开关小车检修工作中，为保障人身安全及方便工作通常将开关小车从开关柜中移出。但此时，只能通过手动储能对开关小车进行分合操作。并且，若要进行开关小车的控制回路、指示回路的调试以及传动试验则需将开关小车送回开关柜内插上航空接头。

上述检修方法不但会增加工作量，并且若开关小车二次回路存在故障，在插入二次插头时存在造成直流回路接地或短路的危险。如若调试发现问题，还需要将开关小车重新移出，检修后再次送回小车。并且小车从开关柜移出后，二次回路故障排查不够直观、方便。

为此，设计了一种便携式辅助工具，在移出开关小车后依然能够进行控制回路、指示回路调试以及能直观判断开关小车二次回路是否存在故障，并且通过改变传输线方式适配不同型号的开关小车。该工具的研发应用，可有效提高检修的效率以及保障设备、人身的安全。

1、辅助工具输入输出电压

为了能够在各种场所方便使用该辅助工具，其输入电压应为AC 220V。设计的辅助工具应通过常规的插头与外部电源连接。

佛山供电局变电管理二所管辖的72座变电站共有10kV开关小车4320台。经统计，所有的开关小车的控制电压、储能电压均为DC 110V或DC 220V。因此，设计的辅助工具必须能够选择性地输出DC 110V或DC 220V。

另外，经查阅资料，发现其他电力企业存在着储能电压为AC 220V，控制电压为DC 110V或DC220V的开关小车。为了增加该辅助工具的适配性能，其输出电压应增加AC 220V的输出。

综上，该辅助工具的输入电压为AC 220V，输出电压应可选择性输出（DC 110V，DC 110V）、（DC 220V，DC 220V）、（DC 110V，AC 220V）或（DC 220V，AC 220V）。

2、辅助工具的设计

辅助工具整体实施效果图如图1所示，通过配套不同的传输线与不同型号的开关小车进行信号传输。

该工具内部电路主要由直流电源模块、开关分合闸控制模块、机构储能模块、开关小车显示模块、电压测试模块、二次回路连接模块组成。具体电路图如图2所示。

图1 整体实施效果图

图2 辅助工具内部电路图

2.1直流电源模块

辅助工具的外部输入电源电压为AC 220V，通过接入两个开关电源将输出两个直流110V电压。然后通过直流电压选择开关改变其串接方式，实现控制电源电压为DC 110V或DC 220V。

储能电源电压通过储能转换开关分别与交流端子（21、22）或直流输出（+KM、-KM）连接，实现DC 110V、DC 220V或AC 220V间的切换。

2.2开关分合闸模块

直流电源模块通过手动分合开关后与二次回路连接模块（08、18） （09、19）输出脚连接。

2.3机构储能模块

储能电源母线通过储能开关后与二次回路连接模块（01、11）输出脚连接。合上储能开关后，（01、11）輸出脚间电压为储能电源母线的电压。

2.4开关小车显示模块

直流电源模块经过二次回路连接模块的输出脚后与显示灯连接，可实现开关小车位置、储能状况、分合情况的显示。

2.5电压测试模块

直流电源模块输出母线分别与两个电压表连接，显示当前实际电压值。当开关小车二次回路正常时，两电压表测量数值应相等。如有接地现象时，两电压表数值不再相等。

2.6二次回路连接模块

二次回路连接模块采用PCB插拔式接线端子，通过传输线与开关小车的航空接头连接。改变传输线的接线方式便可实现不同型号的开关小车操作、检查。

3、工作方式

开关小车辅助工具通过配套的传输线连接开关小车的航空接头，将开关小车的分合闸回路、储能回路、位置指示回路与辅助工具的二次回路连接模块连接。此时，只需在辅助工具上即可对开关小车进行储能、分合闸操作，不再需要将开关小车推回至开关柜内，防止小车二次回路出现问题导致设备受损。

开关小车辅助工具的工作方式：

（1）根据开关小车型号选择配套的传输线，将辅助工具的二次回路连接模块与开关小车的航空接头连接。（2）根据开关小车控制电源、储能电压切换直流电压选择开关和储能开关。若开关储能电压为AC 220V，将储能开关切换至交流位置，即储能回路与交流端子（21、22）连接。之后根据控制回路电压切换直流电压选择开关。若开关储能电压为直流，将储能开关切换至直流位置，即储能回路与直流输出（+KM、-KM）连接，之后根据控制回路电压切换直流电压选择开关即可输出（DC 110V、DC 110V）或（DC 220V、DC 220V）。之后将辅助工具与外部电源连通，合上空气开关，辅助工具正式运行。（3）观察直流电压表，此时数值应为（+110V -110V）或（+55V -55V）。如两电压表读数的绝对值不一致，则表明开关小车回路存在问题，应进行排查。（4）储能操作。将储能开关转换至“储能”位置，开关小车进行储能。储能完成后，储能显示灯亮。（5）分合操作。将手合手分开关分别切换至分合位置，开关小车进行分合操作，同时相应的显示灯亮。（6）工作位置试验。开关小车拉出，辅助工具通电后，“试验位置”指示灯亮。使用摇杆将开关小车摇动至工作位置，此时“工作位置”指示灯亮。

4、结语

在实际工作中难免遇到一系列的问题，应用创造的思维方法，设计研究解决方案。而该设计的开关小车辅助工具在进行10kV开关小车检修作业时，具有操作简单、安全可靠、工作效率高等特点，值得在变电行业的生产一线工作中推广应用。

（作者单位：广东电网有限责任公司佛山供电局变电管理二所）

作者简介

劳锦富（1989-），男，广东江门人，助理工程师，从事变电检修工作。