摘要：本文基于开关柜的二次设计中所存在的缺陷，对现阶段二次回路设计方式作一分析，并与继电器、综合保护装置相配合来进行试验，制定二次回路设计的具体优化方案，望能为此领域研究有所借鉴。
关键词：中压开关柜；跳位监视；二次优化设计
伴随当今科学技术的日益更新，以及对供用电质量日渐提高，用户对开关柜的产品性能，提出了更多且更加严格的要求。在整个开关柜架构中，断路器为其核心部件，需确保其操作的准确性与可靠性，且在综合保护装置的紧密配合与协调下，将断路器的工作状态正确反映出来；而在设计大电流开关柜的风机控制回路方面，已经日渐走向智能化，以此来保障风机的正常监控、运行，促进开关柜产品性能的提升。
1.断路器合闸、跳位监视回路的设计现状及优化
1.1设计现状
部分断路器自身并无跳位监视回路，比如VEX型断路器，其合闸回路通常情况下，是与综合保护装置相搭配来使用的，如果把断路器的特定接点连接与综合保护装置的跳位继电器 TWJ输出点，或者是合闸出口，此时，如果断路器处在合闸状态，QF便会经常开接点闭合，并启动K0防跳继电器，建立自保持回路，在此过程中，TWJ线圈便会连接防跳继电器，形成回路，防跳继电器会处于带电状态，而TWJ线圈同样会带电，因而难以再次合闸，也无法达到监视跳位的目的。为了保证综合保护装置始终处于正常工作状态，一般情况下，把断路器的辅助闭点的一端连接于综合保护装置的跳位继电器输出点，而断路器辅助闭点的一端，则与负电源相连接，如此一来，仅能达到确保综合保护装置的跳位继电器、合位继电器处于正常工作状态，避免控制回路断线报警故障的出现，但未能对断路器合闸回路的完好性进行监视，因而是一种表层，或者是带有一定假象的监视回路设计方式。
1.2优化设计
针对上述缺乏合理性的回路设计缺陷，如果断路器带防跳，并且配合综合保护装置，此时，可以根据实际需要，将断路器防跳继电器的辅助闭点加设至跳位监视回路中，构建完善、优化的跳位监视回路，以此将防跳继电器难以对合闸回路进行实时监视的问题给解决掉。针对断路器合闸回路及跳位监视回路的线路来讲，在实际接线时，如果把图1当中的接点①连接于综合保护装置的TWJ，而将接点②与综合保护装置的合闸出口相连接，将PSL691U综合保护装置为例，其控制回路接线见图1所示。
图1 PSL691U综合保护装置及优化后的断路器控制回路图
在防跳操作过程中，其正电源为综合保护装置的TWJ前端，针对跳位监视回路来讲，如果其没有防跳继电器KO的闭点，当断路器已经跳闸之后，经正电源TWJ线圈、QF常闭接点、合闸回路、负电源的回路，能够造成防跳继电器KO再次得电并启动，此时，对于防跳继电器而言，其会持续保持，不返回，使得断路器难以再次合闸；将防跳继电器KO闭点增加到跳位监视回路当中，且启动防跳继电器KO，此时，防跳继电器KO的常闭接点便会打开，使跳位监视回路难以将断路器的防跳线圈回路予以启动，最终便会造成防跳继电器可以可靠返回，断路器控制回路能够处于正常工作状态，且此种设计方式，同样能借助综保的跳位监视功能，对断路器的合闸回路的完好性进行实时监视。
2.大电流开关柜的风机控制回路的设计现状及优化
2.1设计现状
针对开关柜来讲，如果其运行回路电流＞2500A，此时，因开关柜主支母线、分支母线都存在比较严重的发热情况，这势必会对开关柜的正常运行造成影响，情况严重时，还会引发爆炸。因此，对此此类开关柜，在进行设计时，需将风机安装于柜内，或者是柜顶部，最大程度减少事故隐患，保障开关柜的正常、高效运行。因风机安装于开关柜的内部或顶部，当其处于正常运行状态时，难以采用目测方式来观察风机状态，而现阶段在对风机开展二次控制回路设计时，比较简单，且缺乏科学性，未能将电气二次方面监控风机的运行状态考虑在内，且进根据风机的开关，以手动方式来控制风机工作，这会造成风机长时间处于工作状态，而消耗其使用寿命，还会因各种人为因素，未对开关进行合理的操作控制，而造成分及未启动，最终引发事故，因此，此种设计方式也有安全隐患，需要进行改进与优化。
2.2优化设计
对于上述风机控制设计难以对风机运行状态进行实时监测，以及风机难以自启动等不足，本文依据柜顶安装轴流风机，以及将贯流风机安装在柜内断路器底部等方式，提出了2种风机控制启动回路优化路径，（1）第一种方案。将轴流风机安装于柜顶，以此来实现风机控制优化回路。此方案的基本工作原理为：当开关柜处于运行状态时，回路电流达既定的风机启动值，经电流互感器，二次绕组回路，将继电器线圈启动，并闭合常开接点，另外，借助风机将回路风机启动，且将电流继电器的个别线圈启动，然后闭合常开接点，风机启动，指示回路处于接通状态，并且风机指示灯处于正常工作状态。针对风机控制开关来讲，其用作开关柜未运行时，风机的手动启动，用此对风机控制回路的完好性进行检测，为后续工作中风机的长久、健康运行提供切实保障。针对此种设计方式来讲，其能够借助自动检测开关柜一次回路电流值，实现二次风机多种功能的启动，并且当风机处于运行状态时，还能对其进行实时监控，因而可以达到智能化控制风机的目的。（2）第二种方案。将贯流风机安装在柜内断路器底部。其工作原理为：此原理相似与第一种，二者之间的差别是：开关柜配置贯流风机时，此风机能够附带具有实用性的微动开关，当开关柜处于正常工作状态，且回路电流达既定风机启动值，此时，借助电流互感器二次绕组回路，便能将继电器线圈启动，而常开接点闭合；借助风机启动回路，将风机启动，此时，风机启动指示回路处于接通状态，此方案少配置1只电流继电器，接线相比首套方案更为简单。
3.结语
综上，针对合闸回路接口配合等问题，只要促进断路器相应接线方式的不断完善，方能实现开关柜始终保持正常、可靠运行；另外，只有持续改进并优化风机控制回路的设计，方能提升开关柜的可靠性与智能化，实现开关柜二次回路设计的优化，提高其性能。
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论文作者:蒋晓玲
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
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