便携式保护试验模拟手车装置的研制探究

解文涛 史玲玲 孙维强 耿荣胜 李金华

摘要：变电站运行过程中，不可避免的会发生一些影响正常运行的缺陷，包括直流接地、控制回路断线、保护装置通讯中断等。有些缺陷甚至会迫使主变、线路等退出运行，及时发现设备缺陷，及时处理消除，才能保证变电设备安全运行，保证正常供电。基于此，本文主要探讨了便携式保护试验模拟手车装置的研制相关内容，可供参阅。

关键词：便携式；保护试验；模拟手车装置；研制

一、对策实施

1.1制作移动式模拟手车连接部位

本次设计的研制便携式保护试验断路器手车与固定端航空插头的通信连接，采用专用航空插头加上连接线的形式。专用航空插头是与固定式航空插头相配合的。小组统计了东营地区变电站内开关柜所用航空插头的型号，选择占比最大型号的航空插头作为本装置的航空插头。

图1

对策实施：按照设计图纸，使用压线钳将插针与导线压接在一起。

对策检查：检查压接牢固紧密，进行100N的拉力测试，压接点无损坏现象。

对策实施：小组将航空插头的插针与连接线部分的导线可靠连接并组合安装完毕。

对策检查：对连接部分的回路导通情况进行试验。制作的航空插头及连接部分导线导通电阻符合目标要求，整体电阻＜0.5Ω，且连接可靠，实现了所有插针及连接线的导通率100%，满足目标要求。

图2测量内阻及连接处电阻

1.2选择试验合适的二次回路

二次回路部分作为本次设计的核心，本装置所能实现的功能主要靠相应回路的连接和导通来实现，因此根据小组前期对装置所提出的目标要求，得出相应的二次回路方案，经过实际的试验后选择最佳回路并确定二次回路可靠导通。

对策实施：按照设计图纸，将模拟手车内的二次回路部分接好。

对策检查：使用万用表检查连接的重要回路的导通情况。实现搭建的二次回路导通率100%，满足要求。

1.3各部分元器件的选型

手分手合部分的功能是实现可以在本装置上完成模拟断路器手车的手动分闸与合闸，选择合适分合闸导通开关，至关重要。通过实际的选用按钮式开关与把手式开关的试验对比，考虑到制作成本与制作难度最终选择按钮式开关来完成手分手合回路。

对策实施：小组购买了若干按钮式开关，将按钮式开关接入操作回路。

对策检查：对接入操作回路的按钮式开关进行分合闸操作试验，试验进行二十次，用万用表测试回路电流，若分合闸操作与回路电流的有无能正确对应则认为操作正确，统计操作正确的次数。实现分合闸操作正确率100%，满足要求。

1.4制作信号指示部分

信号指示部分的功能要求是实现直观的显示回路的通断以及可以通过测试回路电压的大小，判断回路导通的质量是否满足要求。通过对信号指示灯、电压显示装置、电压测试孔等三种方法的对比试验，结合制作难度与试做成本，最终放弃电压显示模块，采用信号指示灯加上电压测试孔相组合的方式。

对策实施：小组成员购买LED指示灯，按设计图纸接在各个回路中。

对策检查：对8个重要回路的导通进行测试，通过观察相应回路LED指示灯的亮灭，判断是否能够正确指示回路通断。并利用预留出的电压测试孔测试回路的电压是否满足要求。实现LED灯正确指示回路通断，指示正确率100%。并可用电压测试孔正确测试回路电压。

图3连接测试信号回路中LED指示情况

1.5外壳部分的测试制作

利用PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）制作绝缘屏蔽塑料外壳部分，考虑到重量轻、携带、使用方便，小组成员对应电气连接及继电器的大小形状，尽可能的减少外壳体积。通过对电气连接、显示屏尺寸的测量、计算及5次试组装，确定了外壳的形状和尺寸。结合设计出的外壳尺寸，小组成员绘制了外壳结构图及设计图纸，委托五金厂根据设计图纸代加工装置外壳10个。外形尺寸：350mm×250mm×100mm

图4装置外壳图

对策检查六：对10个成品进行了尺寸偏差测试，根据测量结果，长宽高误差≤±0.3mm，在要求的误差范围内，满足了设计方案要求。

1.6装置整体组装

对策实施：小组成员将各部件进行整体组装和测试，并对装置进行检测试验。

对策检查：小组在实训室一35kV间隔线路保护屏上使用便携式保护试验模拟手车装置对装置功能进行试验，测试各回路LED指示灯能否正确指示回路通断及分合闸按钮能否正确进行分合闸操作。分合闸操作进行二十次，统计试验结果；进行回路通断测试十次，统计LED指示灯的指示正确率。

统计在十次试验中，8个重要回路的信号指示支路的导通电流。

经测试和统计，在二次回路检查工作中，信号指示灯工作电流均在10mA~45mA，能正确指示所有控制回路、遥信回路及电机电源回路，且分合闸操作正确率达到了100%。我们的目标实现了。

二、效益分析

使用传统二次回路检查方法时，平均检查时间为12min/人，而采用该装置对重要二次回路检查的时间只有32s/人，速度提高了21.5倍，提升了检查效率，节省了人力。该装置实用性强，操作方便，易于携带，可用于变电站停电间隔二次回路检查工作，具有较高的推广效益。

三、结语

下一步，我们小组将再接再厉，针对现用断路器手车型号多、航空插头规格型号不统一的问题，小组确定下一步研究课题为《研制一种便携式多功能保护试验模拟手车》，制作适配多种断路器手车的多个航空插头，通过连接线连接至模拟手车，提高本装置的适配性和通用性。

参考文献

[1]马少斌,李怡,赵秀芬.变电站高压开关柜电动手车操控设计改进[J].北京工业职业技术学院学报,2017,16(2).

[2]张忠清,侯玉波,潘文哲,等.35kV手车断路器更换轮轴升降装置的制作应用[J].电世界,2020,61(3).